CN104589202A - 超大钢球研磨方法 - Google Patents

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张国华
刘景燕
温晓娟
李兆凯
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/02—Lapping machines or devices; Accessories designed for working surfaces of revolution
    • B24B37/025—Lapping machines or devices; Accessories designed for working surfaces of revolution designed for working spherical surfaces

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Abstract

超大钢球研磨方法属于超大钢球的研磨加工方法技术领域，该方法包括初研磨、精研磨、超精研磨三个加工步骤；初研磨加工后的圆度误差可达到4-5微米，表面粗糙度达到0.2微米；精研磨加工后圆度误差可达到1-2微米，表面粗糙度达到0.1微米；超精研磨加工后的钢球圆度误差可达到1微米以内，表面粗糙度达到0.05微米以内。本发明的有益效果是：该超大钢球研磨方法提出一整套基于时间量控制的超大钢球磨削量的加工工艺方法，该方法控制精确、效果可靠，尤其适用于符合G40级标准的超大钢球的批量加工。

Description

超大钢球研磨方法
技术领域
本发明属于超大钢球的研磨加工方法技术领域，具体涉及一种超大钢球研磨方法。
背景技术
随着以港口机械、采矿机械、工程机械为代表的机械装备不断向大型化发展，设备使用的轴承配件也在迅速向大型化发展，而轴承使用的超大精密钢球需求量在不断增长。
然而，在利用现有的超大钢球加工设备对超大钢球进行加工时，由于缺少对球面圆度的实时检测手段和精确的流程及时序控制经验，其研磨过程不包含定时测量的流程，往往产生产品质量无法精确控制的问题，比如，利用现有技术，无法实现对球形加工精度达到1微米、表面粗糙度0.05微米的G40级超大钢球的批量加工，其所批量加工的钢球产品无法满足尺寸散差控制在2微米以内的基本质量要求。
发明内容
为了解决现有超大钢球研磨方法缺少对球面圆度的实时检测手段和精确的流程及时序控制经验，造成产品质量无法精确控制的技术问题，本发明提供一种超大钢球研磨方法。
本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：
超大钢球研磨方法包括如下步骤：
步骤一：采用浓度为80％的磨料溶液对符合标准的超大钢球毛坯件进行均匀涂抹，然后利用研磨机床对超大钢球毛坯件进行持续的初研磨加工，控制研磨机床的主轴转速保持在45r/min，工作压力采用2.5-3MPa，磨削效率控制在每小时磨削4-5微米；精确控制初研磨过程的持续时间T1，当T1达到设定值时，停止对超大钢球的初研磨过程，得到初磨钢球产品；所述浓度为80％的磨料溶液由三氧化二铬磨料与精研液按4:1比例配制而成；所述初研磨过程的持续时间T1为28至32小时；
步骤二：采用精研液加磨料水剂对步骤一所得到的初磨钢球产品进行精研磨加工，控制研磨机床的主轴转速保持在40r/min，工作压力采用2.0-2.5MPa，磨削效率控制在每小时磨削0.95～1.05微米；精确控制精研磨过程的持续时间T2，当T2达到设定值时，停止对超大钢球的精研磨过程，得到精磨钢球产品；所述精研液加磨料水剂由三氧化二铬磨料与精研液按1：10比例配制而成；所述精研磨过程的持续时间T2为24至38小时；
步骤三：采用超精研液加微量磨料水剂对步骤二所得到的精磨钢球产品进行进一步超精研磨加工，控制研磨机床的主轴转速保持在30r/min，工作压力采用1.5MPa，磨削效率控制在每小时磨削0.5微米；精确控制精研磨过程的持续时间T3，当T3达到设定值时，停止对超大钢球的超精研磨过程，得到超大钢球的最终成品；所述超精研液加磨料水剂由三氧化二铬磨料与精研液按1：20比例配制而成；所述超精研磨过程的持续时间T3为18至22小时。
本发明的有益效果是：该超大钢球研磨方法提出一整套基于时间量控制的超大钢球磨削量的加工工艺方法，该方法控制精确、效果可靠，尤其适用于符合G40级标准的超大钢球的批量加工。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。
一种超大钢球研磨方法，该方法包括如下步骤：
步骤一：采用浓度为80％的磨料溶液对符合标准的超大钢球毛坯件进行均匀涂抹，然后利用研磨机床对超大钢球毛坯件进行持续的初研磨加工，控制研磨机床的主轴转速保持在45r/min，工作压力采用2.5-3MPa，磨削效率控制在每小时磨削4-5微米；精确控制初研磨过程的持续时间T1，当T1达到设定值时，停止对超大钢球的初研磨过程，得到初磨钢球产品；在此初研磨加工过程中，每隔2小时对初研磨钢球产品的球面圆度进行一次定时测量并记录，加工8小时后可形成初加工预测曲线，若初加工预测曲线中出现预期球面圆度超过要求的80％时，则需对加工系统进行调整，步骤一重新计时；所述浓度为80％的磨料溶液由三氧化二铬磨料与精研液按4:1比例配制而成；所述初研磨过程的持续时间T1为28至32小时；
初研磨加工后的圆度误差可达到4-5微米，表面粗糙度达到0.2微米。
步骤二：采用精研液加磨料水剂对步骤一所得到的初磨钢球产品进行精研磨加工，控制研磨机床的主轴转速保持在40r/min，工作压力采用2.0-2.5MPa，磨削效率控制在每小时磨削0.95～1.05微米；精确控制精研磨过程的持续时间T2，当T2达到设定值时，停止对超大钢球的精研磨过程，得到精磨钢球产品；在此精研磨加工过程中，每隔2小时对精研磨钢球产品的球面圆度进行一次定时测量并记录，加工8小时后可形成精加工预测曲线，若精加工预测曲线中出现预期球面圆度超过要求的80％时，则需对加工系统进行调整，步骤二重新计时；所述精研液加磨料水剂由三氧化二铬磨料与精研液按1：10比例配制而成；所述精研磨过程的持续时间T2为24至38小时；
精研磨加工后圆度误差可达到1-2微米，表面粗糙度达到0.1微米。
步骤三：采用超精研液加微量磨料水剂对步骤二所得到的精磨钢球产品进行进一步超精研磨加工，控制研磨机床的主轴转速保持在30r/min，工作压力采用1.5MPa，磨削效率控制在每小时磨削0.5微米；精确控制精研磨过程的持续时间T3，当T3达到设定值时，停止对超大钢球的超精研磨过程，得到超大钢球的最终成品。在此超精研磨加工过程中，每隔2小时对超精研磨钢球产品的球面圆度进行一次定时测量并记录，加工8小时后可形成超精加工预测曲线，若超精加工预测曲线中出现预期球面圆度超过要求的80％时，则需对加工系统进行调整，步骤三重新计时；所述超精研液加磨料水剂由三氧化二铬磨料与精研液按1：20比例配制而成；所述超精研磨过程的持续时间T3为18至22小时。
超精研磨加工后的钢球圆度误差可达到1微米以内，表面粗糙度达到0.05微米以内。
本发明超大钢球研磨方法提出一整套基于时间量控制的超大钢球磨削量的加工工艺方法，该方法控制精确、效果可靠，尤其适用于符合G40级标准的超大钢球的批量加工。
本发明超大钢球研磨方法提出一整套基于时间量控制的超大钢球磨削量的加工工艺方法，弥补了旧有的研磨过程不进行定时测量的流程缺陷，该方法通过定时测量磨削量与球面圆度的对比，形成球面圆度改善预测曲线，判断球面圆度最终达到预期的可能性。此外该方法控制精确、效果可靠，尤其适用于符合G40级标准的超大钢球的批量加工。

Claims (1)

1.超大钢球研磨方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤一：采用浓度为80％的磨料溶液对符合标准的超大钢球毛坯件进行均匀涂抹，然后利用研磨机床对超大钢球毛坯件进行持续的初研磨加工，控制研磨机床的主轴转速保持在45r/min，工作压力采用2.5-3MPa，磨削效率控制在每小时磨削4-5微米；精确控制初研磨过程的持续时间T1，当T1达到设定值时，停止对超大钢球的初研磨过程，得到初磨钢球产品；所述浓度为80％的磨料溶液由三氧化二铬磨料与精研液按4:1比例配制而成；所述初研磨过程的持续时间T1为28至32小时；
步骤二：采用精研液加磨料水剂对步骤一所得到的初磨钢球产品进行精研磨加工，控制研磨机床的主轴转速保持在40r/min，工作压力采用2.0-2.5MPa，磨削效率控制在每小时磨削0.95～1.05微米；精确控制精研磨过程的持续时间T2，当T2达到设定值时，停止对超大钢球的精研磨过程，得到精磨钢球产品；所述精研液加磨料水剂由三氧化二铬磨料与精研液按1：10比例配制而成；所述精研磨过程的持续时间T2为24至38小时；
步骤三：采用超精研液加微量磨料水剂对步骤二所得到的精磨钢球产品进行进一步超精研磨加工，控制研磨机床的主轴转速保持在30r/min，工作压力采用1.5MPa，磨削效率控制在每小时磨削0.5微米；精确控制精研磨过程的持续时间T3，当T3达到设定值时，停止对超大钢球的超精研磨过程，得到超大钢球的最终成品；所述超精研液加磨料水剂由三氧化二铬磨料与精研液按1：20比例配制而成；所述超精研磨过程的持续时间T3为18至22小时。
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