无磁轴承钢球加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种无磁轴承钢球加工工艺，包括如下步骤：原材料检验

【技术实现步骤摘要】
无磁轴承钢球加工工艺


[0001]本专利技术涉及军事工业上用于导弹、卫星等定向陀螺仪及航电上使用的轴承，具体的涉及无磁轴承钢球加工工艺。

技术介绍

[0002]在当今高精度武器的大量研发，对导弹及超音速武器的定位精度的要求越来越高，地球磁场的影响，对精确定位产生不良影响，为了克服地磁的影响，原来采用铍青铜球制造铍青铜轴承，但存在二个问题，一铍青铜为有毒，加工中会产生毒气，二其硬度只有HRc30多度，使用寿命也不长，且由于硬度低，钢球精度提不高。为此，我国开发了一个新材料，就是重庆钢铁研究所研发生产的无磁轴承钢(牌号为0Cr40Ni55Al3，代号G60)，此材料稳定性好，强度高，热处理后硬度达HRC56，缺点为材料成本很高(约1500元/kg)韧性太高，加工难度很高。我们军工用户上海天安轴承有限公司、上海轴承技术研究所和中航发集团哈尔滨轴承有限公司等都对我厂提出研发用G60材料生产钢球的要求。因为此材料国内很少，并没有用在钢球制造上(G60一般用在核电系统上)，所以，根据用户的要求，我们专利技术了一套较完善的加工工艺，完全能够稳定生产0.5
‑
2.00mm规格的微型无磁合金球。

技术实现思路

[0003]该加工工艺能解决G60 0.5
‑
2.00mm合金球在加工中出现的问题，最终形成批量生产，符合GB308.1
‑
2013钢球国家标准中G10精度钢球标准。
[0004]
技术实现思路

[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种无磁轴承钢球加工工艺，该工艺包括以下步骤：
[0007]切料：采用钢球切料机，切料长度为材料直径的1.1
‑
1.25倍，冷镦坯直径为D+(0.3
‑
0.4)mm，D为钢球的成品直径；
[0008]光球：将坯料置于两块高硬度的CrMoCu合金铸铁板之间高速旋转加挤压，通过表面疲劳切削，使钢丝圆柱体段料逐步成圆的过程。光球过程中光球机的压力为0.5～2.5atm，转速100～110rpm。一般的，成品尺寸越大，需要的压力也越大。具体实施时，光球机压力的选择如工艺参数表所示。
[0009]热处理：将光球后的坯料送入真空炉内做时效处理，包括以下步骤：
[0010]a、固溶处理：将真空炉内温度加热至1100
±
5℃，保温30min后，将坯料倒入水中冷却；
[0011]b、时效处理：加热至650℃，保温6小时，出炉风冷。
[0012]硬研：采用绿色碳化硅进行硬研，磨剂采用硬磨液，加入绿碳，硬研前期采用碳化硅粒度为220#，在余量存0.10mm时改用碳化硅粒度600#；当坯料的直径为成品直径D+0.04
±
0.002mm时，结束硬研。硬研时，机床的转速为40～50rpm。
[0013]初研：采用W3.5钻粉，机床加工转速25～30rpm，磨剂采用精研液，当坯料的直径为
成品直径D+0.01
±
0.001mm时结束初研；
[0014]精研1：采用W1.5金刚石微粉，机床加工转速15～20rpm，加入精研液，循环加工，当坯料的直径为成品直径D+0.001mm时，精研1结束；
[0015]精研2：采用W1金刚石钻粉，钢球精研液循环加工，机床加工转速10
‑
15rpm，当钢球直径为成品直径时，精研2结束。
[0016]具体的，当加工≤0.8mm钢球时，硬研过程中的采用的硬研盘的槽型角为105
°±1°
，槽深＝成品球径
×
0.55％，槽距＝成品球径
×
1.8mm。
[0017]具体的，本工艺还包括初次检验步骤(8)：采用100X金相显微镜按部标JB/T16861
‑
2008滚动轴承钢球表面缺陷图册及评定方法，符合G10 0.6～6mm图片；采用40X体视显微镜抽样5000粒，合格判定数AC＝O，确保无磁合金球成品符合GB308.1
‑
2013中G10标准。
[0018]具体的，步骤(8)后还包括下列步骤：
[0019](9)清洗：SP
‑
1清洗剂清洗
→
超声波清洗机清洗
→
脱水油脱水
→
防锈；(10)目观拣球：采用汽油清洗后100％40X体视显微镜拣球；
[0020](11)采用5.40X体视显微镜抽查10000粒，合格判定数AC＝O，完成成品检验，确保产品质量水平达100ppm；
[0021](12)涂油塑瓶包装。
[0022]本专利技术的有益效果在于：充分利用现有设备，加工特小，特殊材料，特殊用途的产品，具质量水平稳定，充分满足了国防工业的要求；采用了大槽角、大槽距、小槽深中开口的硬研盘，保证了特小钢球加工过程的稳定性、一致性，防止不合格品产生；采用了新型磨料、磨液，保证了过程的稳定和效率，保证了成品的质量，并且更环保。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为热处理工艺图；
[0025]图2为钢球受力分析图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]下面将结合说明书附图1、2对本专利技术做进一步描述。
[0028]本专利技术采用如下技术方案：
[0029]原材料为丝状，直径约1.70mm左右，但由于韧性太好，拉出的丝为不规则形状，所以不采用拉丝。整个工艺流程如下：
[0030]原材料检验(去除太细的材料)
→
切料(冷镦)(
→
光球
→
清洗
→
热处理
→
清洗
→
分
选拣球
→
硬磨1
→
硬磨2
→
初研
→
精研1
→
精研2
→
清洗
→
防锈
→
拣球检验
→
包装。
[0031]由于韧性好，飞刀切料不合适，因此，本工艺中采用冷镦机切料，但是易刀钝，所以切料刀要锋利。
[0032]具体的，所述工艺过程如下(同时参考工艺参数表一)：
[0033]1.原材料检验：
[0034](本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无磁轴承钢球加工工艺，其特征在于：该工艺包括以下步骤：(1)切料：采用钢球切料机，切料长度为材料直径的1.1
‑
1.25倍，冷镦坯直径为D+(0.3
‑
0.4)mm，D为钢球的成品直径；(2)光球：将坯料置于两块高硬度的CrMoCu合金铸铁板之间高速旋转加挤压，通过表面疲劳切削，使钢丝圆柱体段料或冷镦球坯逐步成圆的过程；(3)热处理：将光球后的坯料送入真空炉内固溶处理和时效处理，使之硬度和组织满足要求，包括以下步骤：a、固溶处理：将真空炉内温度加热至1100
±
5℃，保温30min后，将坯料倒入水中冷却；b、时效处理：加热至650℃，保温6小时，出炉风冷；(4)硬研：采用碳化硅进行硬研，磨剂采用硬磨液，硬研前期采用碳化硅粒度为220#，在余量存0.10mm时改用碳化硅粒度600#；当坯料的直径为成品直径D+0.04
±
0.002mm时，结束硬研；(5)初研：采用W3.5钻粉，机床加工转速25～30rpm，磨剂采用精研液，当坯料的直径为成品直径D+0.01
±
0.001mm时结束初研；(6)精研1：采用W1.5金刚石微粉，机床加工转速15～20rpm，加入精研液，循环加工，当坯料的直径为成品直径D+0.001时，结束精研1；(7)精研2：采用W1金刚石钻粉，钢球精研液循环加工，机...

【专利技术属性】
技术研发人员：林钟杰，张红路，
申请(专利权)人：温州市中特钢球有限公司，
类型：发明
国别省市：