CN104972273A - 精密高速静音轴承钢球的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精密高速静音轴承钢球的生产工艺，此工艺生产的轴承钢球精度高寿命长，适合精密高速静音轴承的配套用球，此工艺提高了精密高速静音轴承钢球的生产效率，工艺简单，避免了多次研磨带来的成本增加。它包括如下步骤：冷镦→光球→热处理（淬火、冷冻、回火）→硬磨→酸洗拣球→表面强化→二次回火→清洗→初研→初研清洗→精研→成品清洗→光电外观检测→防锈包装。经过国家轴承质量监督检验中心对本发明制造的钢球合套后的轴承进行测试，钢球寿命试验值超过国家标准的5倍以上，可靠度达到100%。钢球单粒振动分贝值稳定在24~26dB，比普通钢球振动分贝值低6dB，使装配后的高速轴承静音效果更好。

Description

精密高速静音轴承钢球的生产工艺

技术领域

本发明涉及轴承钢球制造的技术领域，具体为精密高速静音轴承钢球的生产工艺。

背景技术

轴承质量的优劣，钢球（滚动体）起了很大的作用，目前国内市场上精密高速静音轴承使用的钢球都是精密低噪音钢球，应用到精密高速静音轴承上，普遍存在寿命短、静音效果一般、可靠性差等问题。而随着人民生活水平的提高，市场对静音轴承的要求越来越高，高速静音轴承迫切需要精密高速静音轴承钢球与之配套。

发明内容

针对上述问题，本发明精密高速静音轴承钢球的生产工艺，所述的工艺通过对热处理、表面强化和二次回火工艺的参数的控制来达到钢球适正应力，从而达到高速运转条件下提高钢球使用寿命的目的，同时经过对精研、成品清洗、光电外观检测、防锈包装工艺参数的控制使钢球精度更加精密可靠。疲劳寿命经过国家轴承质量监督检验中心对本发明制造的钢球合套后的轴承进行测试，在重载荷和高速运转测试条件下：额定动载荷（C）12.8  kN，当量动载荷/额定动载荷（P/ C）0.2780，径向载荷(Fr) 3814N，试验转速(n) 6300r/min，基本额定寿命的试验值L10h大于500小时，可靠度达到100%，钢球寿命试验值超过国家标准的5倍以上。通过本发明加工制造的钢球精度高，球形误差≤0.06um，表面粗糙度≤0.007um，钢球单粒振动值稳定在24~26dB，比普通钢球振动分贝低6 dB。

其特征在于：它包括如下步骤：冷镦→光球→热处理（淬火、冷冻、回火）→硬磨→酸洗拣球→表面强化→二次回火→清洗→初研→初研清洗→精研→成品清洗→光电外观检测→防锈包装。

具体实施方式

它包括以下步骤：

、冷镦：将轴承钢丝冲压成钢球冷镦毛坯球，采用高精度高速冷镦机和球形球模具，压缩比更小；

⑵、光球：采用大循环加工工艺，消除冷镦环带和余量，批直径变动量小；

⑶、热处理：将光球后的钢球投入到滚动式连续炉中采用可控保护气氛进行加热淬火，淬火加热温度：840~850℃，淬火加热时间：60~80分钟，淬火介质：快速光亮淬火油；淬火介质温度：40~70℃；将淬火完了的钢球在-70°以下的设备中进行冷冻处理，冷冻时间：120~150分钟；然后进行回火，回火加热温度：160~170℃，保温时间：150~180分钟；

⑷、硬磨：将经过热处理的钢球采用磨球机和砂轮进行加工，陶瓷砂轮：180~220目，加工速度：60~120rpm，压力：2~5Mpa，研削介质：水+特磨液；

⑸、酸洗拣球：采用自动化100%环保酸洗设备，使钢球在硬磨加工时产生的有可能轻微烧伤球及原材料带过来的一些如裂纹、拉伤等不良缺陷清晰呈现，便于剔除，确保整批球的质量可靠性;

⑹、表面强化：采用离心式表面强化机对经过硬磨后的钢球进行表面强化处理，处理参数为：外筒转速：13~17rpm，飞轮转速：350~450 rpm，处理时间：60~150分钟，硬度值：63~66HRC；

⑺、二次回火：回火温度135~145℃，保温时间90~120分钟；

⑻、清洗：采用钢球除杂式抛洗机，在清洗的过程中，杂质铁片等可以与钢球分离，防止带入后工序产生球伤;

 ⑼初研：将经过二次回火的钢球采用研磨机和铸铁板进行加工，加工速度：50~100rpm，压力：1~5Mpa，研削介质：循环液+W2.5白刚玉+悬浮液；

⑽、初研清洗：采用钢球除杂式抛洗机，在清洗的过程中，大颗粒硬磨砂轮灰、强化产生的微颗粒铁沫等可以与钢球分离，防止带入后工序产生球伤，并为后工序更精密加工创造条件;

⑾、精研：将经过初研清洗后的钢球采用研磨机和德国进口铸铁板进行加工，加工速度：10~20rpm，压力：0.5~2Mpa，研磨介质：循环液+混合(W1和W0.5)金刚石微粉+悬浮液；加工初期采用较高转速进行研磨，钢球尺寸消除2um左右后，降低转速，压力不变，进行更细的研磨;

⑿、成品清洗：利用30~40%的油酸钠皂溶液和海绵进行物理的擦洗方法，带有保护效果，并能有效去除钢球表面的油污和杂质，避免了超声波清洗机的对钢球伤害，钢球清洗更干净，不产生对钢球表面的损伤;

⒀、光电外观检测：经过成品清洗后的钢球首先要采用先进的钢球光电自动检测仪对钢球缺陷进行选别，选别时光源探头发出的光源照射到钢球上产生折射，钢球检测盘下方有展开轮，使钢球每个面全部展开，利用图像处理系统，对钢球的表面360度进行全面分析，通过在电脑上的软件系统设定伤的大小，当钢球上反射的光源通过CPU计算处理后满足所设定的伤的感度以及浅黑的感度范围值时，钢球被判定为合格品；

⒁、防锈包装：将选别出的合格品进行包装，包装采用钢球智能计数自动包装系统，包装过程落差不超过5cm,防止钢球在防锈包装的过程中产生磕碰伤，保证钢球的精度不受破坏。

本发明的创新之处在于：

1、实行表面强化后进行二次回火，使钢球的应力得到最大释放，残留奥氏体减少20-25％，维持在7.7~11.5%，接触疲劳强度比调整前提高30％左右，在钢球精度（圆度0.06um）如此高的情况下，保持三年以上不变形;

2、精研采用循环液+混合(W1和W0.5)金刚石微粉+悬浮液的研磨方法，使钢球精度更高；钢球单粒振动分贝值稳定在24~26dB，比普通钢球振动分贝值低6 dB，使静音钢球研磨工艺简单化，避免了多次研磨带来的成本增加，效率更高，使装配后的高速轴承静音效果更好;

3、钢球成品清洗利用30~40%的油酸钠皂溶液和海绵进行物理的擦洗方法，带有保护效果，避免了钢球清洗无保护而产生的清洗伤，避免了超声波清洗机造成的钢球伤害，钢球清洗更干净，不产生对钢球表面的损伤。

Claims (4)

1.一种精密高速静音轴承钢球的生产工艺，其特征在于以下步骤：冷镦→光球→热处理（淬火、冷冻、回火）→硬磨→酸洗拣球→表面强化→二次回火→清洗→初研→初研清洗→精研→成品清洗→光电外观检测→防锈包装。

2.根据权利1要求的一种精密高速静音轴承钢球的生产工艺，其特征在于实行表面强化后进行二次回火工艺。

3.根据权利1要求的一种精密高速静音轴承钢球的生产工艺，其特征在于精研采用循环液+混合(W1和W0.5)金刚石微粉+悬浮液的研磨方法。

4.根据权利1要求的一种精密高速静音轴承钢球的生产工艺，其特征在于钢球成品清洗采用30~40%的油酸钠皂溶液和海绵进行物理的擦洗方法。