CN112894263A - 加工旋转类零件的表面的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种加工旋转类零件的表面的方法，包括以下步骤：S10：对零件进行热处理后再对零件的表面进行磨削加工；S20：对磨削后的零件进行超声加工以降低零件表面的粗糙度并提高零件表面的硬度。本发明利用超声刀具对零件的表面进行加工，进而能够大大提高零件的表面质量和表面硬度。
Description
技术领域
本发明涉及一种加工选择类零件的表面的方法。
背景技术
轴承是机械传动部位的支撑关节，广泛应用于汽车、机械、航空、航天、石油、化工、船舶等领域关键部位传动支撑。但是由于传统精磨加工后表面粗糙度在Ra0.3-0.1已无法突破在Ra0.1以下，摩擦系数大，耐磨性差等缺点，一定程度上影响了其使用寿命和精度。采用合适的表面强化技术，在不降低基体力学性能的前提下，提高轴承工作面表面强度和粗糙度，是提高其表面耐磨性和使用寿命的有效途径，可以大大提高轴承的使用寿命和精度。因此，相关工程技术人员对轴承工作面表面强化技术进行了广泛研究。
目前对轴承工作面的表面强化方法全部应用到了轴承工作面的表面处理上，公开报道可见的针对提高轴承的使用寿命和精度处理方法包括物理高温回火处理和低温深冷处理、重复精磨加工。
然而，借由热处理(高温回火处理和低温深冷处理)和磨削加工仍不能加工出对表面粗糙度和表面强度要求较高的零件。
发明内容
针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的实施例提供了一种加工旋转类零件的表面的方法。
为解决上述技术问题，本发明的实施例采用的技术方案是：
一种加工旋转类零件的表面的方法，包括以下步骤：
S10：对零件进行热处理后再对零件的表面进行磨削加工；
S20：对磨削后的零件进行超声加工以降低零件表面的粗糙度并提高零件表面的硬度。
优选地，所述对磨削后的零件进行超声加工包括：
S21:将超声波加工专用刀具安装在机床设备上，并与超声波发生器电连接；
S22:将磨削后的零件装卡在机床的卡盘上；
S23：调整超声波加工专用刀具的径向位置以使得超声波加工专用刀具的刀头以一定压力压靠在零件的表面上；
S24：启动超声波发生器，以使超声波加工专用刀具对零件的表面进行超声加工，并同时启动机床而使零件进行旋转；
S25：使超声波加工专用刀具沿零件的轴向往复运动以对零件的表面进行往复加工；
S26：加工完毕后，使超声波加工专用刀具复位，关闭超声波发生器，使机床停止运行。
优选地，在步骤S26后还进行如下步骤：
S27:对零件的表面粗糙度和表面强度进行检测，若零件的表面粗糙度或表面硬度不符合要求，重复步骤S22至S26。
优选地，所述零件为轴承。
优选地，在对磨削后的零件进行超声加工进行超声加工前，使轴承满足如下要求：
直线度：≤0.01mm/mb
外径圆度：≤0.01mm
外径公差：≤0.05mmd
表面粗糙度：Ra0.1～0.5μme
加工余量：0.005～0.01mm。
优选地，超声波加工专用刀具的移动速度为0.15～0.3mm/S，零件的旋转速度为20～500转/min。
优选地，超声波发生发出的超声波的频率为30KHz。
优选地，超声波加工专用刀具对零件的压力为：30～300kg。
与现有技术相比，本发明的加工旋转类零件的表面的方法的有益效果是：本发明利用超声刀具对零件的表面进行加工，进而能够大大提高零件的表面质量和表面硬度。
附图说明
图1为本发明的实施例提供的加工旋转类零件的表面的方法的流程图。
图2为本发明的实施例提供的加工旋转类零件的表面的方法中超声加工的流程图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。
如图1所示，本发明的实施例公开了一种加工旋转类零件的表面的方法，下面以加工轴承的外表面为例进行说明。
在对轴承进行表面热处理和磨削前，利用车床对轴承进行车削，如依次进行粗车和精车；然而在进行如下步骤：
S10：对轴承进行热处理后再对轴承的表面进行磨削加工；其中，主要是对轴承的表面进行精磨削，并结合上述的车削，使得经过磨削后的工件的尺寸、公差以及加工余量满足如下要求：
直线度：≤0.01mm/mb
外径圆度：≤0.01mm
外径公差：≤0.05mmd
表面粗糙度：Ra0.1～0.5μme
加工余量：0.005～0.01mm。
S20：对磨削后的轴承进行超声加工以降低轴承表面的粗糙度并提高轴承表面的硬度。如图2所示，该步骤具体包括：
S21:将超声波加工专用刀具安装在机床的工作平台上，并与超声波发生器电连接，该超声波发生器的输出频率为30KHz。
S22:将磨削后的轴承装卡在机床的卡盘上，然后利用顶尖进行轴向定位。
S23：调整超声波加工专用刀具的径向位置以使得超声波加工专用刀具的刀头以一定压力压靠在轴承的表面上；其中，可使超声波加工专用刀具对轴承的压力为：30～300kg，并保证刀具的中心与轴承中心高度偏差≤±0.5mm。
S24：启动超声波发生器，以使超声波加工专用刀具对轴承的表面进行超声加工，并同时启动机床而使轴承进行旋转；其中，使轴承的旋转的线速度为15m/min或轴承的旋转速度为20～500转/min。
S25：使超声波加工专用刀具沿轴承的轴向往复运动以对轴承的表面进行往复加工；其中：使超声波加工专用刀具的移动速度为0.15～0.3mm/S。
S26：加工完毕后，使超声波加工专用刀具复位，关闭超声波发生器，使机床停止运行。
优选地，在步骤S26后还进行如下步骤：
S27:对轴承的表面粗糙度和表面强度进行检测，若轴承的表面粗糙度或表面硬度不符合要求，重复步骤S22至S26。直至使表面粗糙度值达到Ra0.02以下，硬度比加工前提高25％以上，耐磨性显著提高。
本发明利用超声刀具对零件的表面进行加工，进而能够大大提高零件的表面质量和表面硬度。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种加工旋转类零件的表面的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10：对零件进行热处理后再对零件的表面进行磨削加工；
S20：对磨削后的零件进行超声加工以降低零件表面的粗糙度并提高零件表面的硬度。
2.根据权利要求1所述的加工旋转类零件的表面的方法，其特征在于，所述对磨削后的零件进行超声加工包括：
S21:将超声波加工专用刀具安装在机床设备上，并与超声波发生器电连接；
S22:将磨削后的零件装卡在机床的卡盘上；
S23：调整超声波加工专用刀具的径向位置以使得超声波加工专用刀具的刀头以一定压力压靠在零件的表面上；
S24：启动超声波发生器，以使超声波加工专用刀具对零件的表面进行超声加工，并同时启动机床而使零件进行旋转；
S25：使超声波加工专用刀具沿零件的轴向往复运动以对零件的表面进行往复加工；
S26：加工完毕后，使超声波加工专用刀具复位，关闭超声波发生器，使机床停止运行。
3.根据权利要求2所述的加工旋转类零件的表面的方法，其特征在于，在步骤S26后还进行如下步骤：
S27:对零件的表面粗糙度和表面强度进行检测，若零件的表面粗糙度或表面硬度不符合要求，重复步骤S22至S26。
4.根据权利要求3所述的加工旋转类零件的表面的方法，其特征在于，所述零件为轴承。
5.根据权利要求4所述的加工旋转类零件的表面的方法，其特征在于，在对磨削后的零件进行超声加工进行超声加工前，使轴承满足如下要求：
直线度：≤0.01mm/mb
外径圆度：≤0.01mm
外径公差：≤0.05mmd
表面粗糙度：Ra0.1～0.5μme
加工余量：0.005～0.01mm。
6.根据权利要求4所述的加工旋转类零件的表面的方法，其特征在于，超声波加工专用刀具的移动速度为0.15～0.3mm/S，零件的旋转速度为20～500转/min。
7.根据权利要求4所述的加工旋转类零件的表面的方法，其特征在于，超声波发生发出的超声波的频率为30KHz。
8.根据权利要求4所述的加工旋转类零件的表面的方法，其特征在于，超声波加工专用刀具对零件的压力为：30～300kg。
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