本發(fā)明涉及軸承鋼球領(lǐng)域，特別涉及一種小微精密軸承鋼球的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
軸承鋼球是重要的基礎(chǔ)零部件，尤其是小微精密軸承鋼球在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著巨大作用。在一些特殊條件下，常常需要特殊材質(zhì)的鋼球，來完成不同環(huán)境下所要求達(dá)到的功能。其實(shí)一些特殊材質(zhì)鋼球已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域中，包括9cr18、3cr13不銹鋼，銅、鋁、鈦合金鋼以及瑪瑙、玻璃、陶瓷球等。它們的推廣應(yīng)用，不僅推動了鋼球生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而且也促進(jìn)了相關(guān)行業(yè)的技術(shù)發(fā)展和科技進(jìn)步。
目前，國際上軸承鋼球的生產(chǎn)，大都把精密研磨設(shè)備(精研機(jī))放置于一個大車間內(nèi)。由于空氣流通量大，空氣溫度和濕度就很難控制。更有甚者，由于空氣中難免有灰塵和懸浮物，落到精研機(jī)料盤內(nèi)，會導(dǎo)致鋼球表面被雜物劃傷，研磨用的磨削液夏季易揮發(fā)，冬季因溫度低而粘稠，生產(chǎn)出來的鋼球很難保證高端品質(zhì)要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種小微精密軸承鋼球的生產(chǎn)工藝，以提高生產(chǎn)的軸承鋼球品質(zhì)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
一種小微精密軸承鋼球的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：
1)冷鐓：采用高速冷鐓機(jī)及冷鐓球模具，將軸承鋼絲沖壓成冷鐓毛坯球，所述軸承鋼絲滿足上述各組分的重量百分比；
2)光球：利用光球機(jī)和光球磨削液將冷鐓毛坯球進(jìn)行磨削，首先把冷鐓毛坯球的環(huán)帶及兩極磨去，基本成球；然后進(jìn)一步磨削，把表面氧化層磨去，得到光球坯；
3)熱處理：將光球坯清洗干凈并烘干后，投入到回轉(zhuǎn)爐中采用可控保護(hù)氣氛進(jìn)行加熱淬火，淬火之后進(jìn)行回火處理，得到鋼球半成品；
4)硬磨：將經(jīng)過熱處理的鋼球半成品清洗干凈后，利用硬磨機(jī)和特磨液進(jìn)一步研磨加工，修整鋼球的圓度和球形誤差。
5)冷酸洗：將研磨后的鋼球置于冷酸洗液中進(jìn)行冷酸洗，使鋼球表面的缺陷呈現(xiàn)，剔除不合格鋼球；
6)表面強(qiáng)化處理：采用表面強(qiáng)化機(jī)對經(jīng)過冷酸洗處理后的鋼球進(jìn)行表面強(qiáng)化處理；
7)研磨：將表面強(qiáng)化處理后的鋼球通過初級研磨和精密研磨，得到軸承鋼球成品；所述精密研磨于單獨(dú)的密閉空間內(nèi)進(jìn)行，所述密閉空間內(nèi)安裝有除塵設(shè)備，并由專人負(fù)責(zé)室內(nèi)衛(wèi)生，保證密閉空間內(nèi)清潔無塵；密閉空間的溫度通過中央空調(diào)控制在23±2℃，密閉空間內(nèi)的空氣濕度通過加濕器控制在60-65％。
優(yōu)選的，所述步驟7)中的精密研磨包括精研和超精研：
所述精研包括以下步驟：將初級研磨后的半成品鋼球清洗干凈，再放置到精研機(jī)中研磨，所述精研機(jī)的磨板壓力控制在18-22kn，主軸轉(zhuǎn)速控制在16-20轉(zhuǎn)/分鐘；磨削效率控制在2-3um/小時；所用磨削液為水基精研液，所用磨料顆粒為直徑1um的金剛石微粉；當(dāng)鋼球直徑距離成品鋼球直徑僅有0.5um時，停止研磨，下球并清洗干凈；
所述超精研包括以下步驟：將精研后的半成品鋼球清洗干凈，再放置到精研機(jī)中研磨，所述精研機(jī)的磨板壓力控制在10-14kn，主軸轉(zhuǎn)速控制在25-35轉(zhuǎn)/分鐘；磨削效率控制在0.75-0.82um/小時；所用磨削液為水基精研液，所用磨料顆粒為直徑0.5um的金剛石微粉；當(dāng)鋼球直徑達(dá)到成品鋼球直徑尺寸時，停止研磨，下球并清洗干凈。
優(yōu)選的，還包括步驟8)成品清洗：采用清潔無塵的航空煤油和海綿鋼球成品清洗機(jī)進(jìn)行清洗。
優(yōu)選的，還包括步驟9)光電外觀檢測：經(jīng)過成品清洗后的鋼球，采用鋼球光電自動檢測儀對鋼球缺陷進(jìn)行選別，剔除不合格品。
優(yōu)選的，還包括步驟10)防銹包裝：將選別出的合格品進(jìn)行防銹包裝，包裝采用鋼球智能計數(shù)自動包裝系統(tǒng)，包裝過程中落差不超過5cm。
本發(fā)明具備以下有益效果：本發(fā)明的小微精密軸承鋼球生產(chǎn)工藝的精密研磨工序始終在密閉、恒溫、無塵、保濕的密閉空間里進(jìn)行，溫度控制在23±2℃，空氣濕度控制在60-65％，且空氣潔凈，一塵不染。良好的加工環(huán)境，保證了g10級乃至于g5級小微高端軸承鋼球的品質(zhì)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，其目的僅在于更好理解本發(fā)明目的，而非限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1
一種小微精密軸承鋼球的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：
1)冷鐓：采用高速冷鐓機(jī)及冷鐓球模具，將軸承鋼絲沖壓成冷鐓毛坯球，所述軸承鋼絲滿足上述各組分的重量百分比。
2)光球：利用光球機(jī)和光球磨削液將冷鐓毛坯球進(jìn)行磨削，首先把冷鐓毛坯球的環(huán)帶及兩極磨去，基本成球；然后進(jìn)一步磨削，把表面氧化層磨去。此工序得到半成品光球坯。
3)熱處理：將光球坯清洗干凈并烘干后，投入到回轉(zhuǎn)爐中采用可控保護(hù)氣氛進(jìn)行加熱淬火，淬火之后進(jìn)行回火處理，得到鋼球半成品，鋼球硬度值為63-64hrc。
4)硬磨：將經(jīng)過熱處理的鋼球半成品清洗干凈后，利用硬磨機(jī)和特磨液進(jìn)一步研磨加工，修整鋼球的圓度和球形誤差。
5)冷酸洗：將鋼球置于冷酸洗液中進(jìn)行冷酸洗，使鋼球在光球和硬磨加工時有可能產(chǎn)生的輕微燒傷，以及可能因原材料引起的一些缺陷，如裂紋、拉傷等不良缺陷清晰呈現(xiàn)，利用人工肉眼便于剔除不合格品，確保了整批鋼球的質(zhì)量可靠性。
6)表面強(qiáng)化處理：采用表面強(qiáng)化機(jī)對經(jīng)過冷酸洗處理后的鋼球進(jìn)行表面強(qiáng)化處理；處理參數(shù)為：轉(zhuǎn)速：20-30rpm/min，處理時間：80-120min，硬度值：65-68hrc。
7)研磨：將表面強(qiáng)化處理后的鋼球通過初級研磨和精密研磨，得到軸承鋼球成品，所制備的軸承鋼球直徑為6.000mm，屬于小微精密鋼球。
所述精密研磨于單獨(dú)的密閉空間內(nèi)進(jìn)行，即在精研車間內(nèi)，利用保溫板材再建設(shè)一個房舍(以下簡稱為精研房中房)，把精研機(jī)集中安裝在精研房中房中實(shí)施精密研磨，精研房中房通常呈密閉狀態(tài)；精研房中房的室內(nèi)由專人工業(yè)吸塵器負(fù)責(zé)衛(wèi)生，做到清潔無塵；溫度通過工業(yè)空調(diào)控制在23±2℃；當(dāng)空氣濕度小于60％時，通過向室內(nèi)噴灑清水水霧進(jìn)行調(diào)節(jié)，把室內(nèi)空氣濕度控制在60-65％。保證了小微軸承鋼球生產(chǎn)工藝中的精密研磨工序始終在密閉、恒溫、無塵、保濕的良好環(huán)境下進(jìn)行。
其中，精密研磨包括精研和超精研：
所述精研包括以下步驟：將初級研磨后的半成品鋼球清洗干凈，再放置到精研機(jī)中研磨，所述精研機(jī)的磨板壓力控制在18-22kn，主軸轉(zhuǎn)速控制在16-20轉(zhuǎn)/分鐘；磨削效率控制在2-3um/小時；所用磨削液為水基精研液，所用磨料顆粒為直徑1um的金剛石微粉；當(dāng)鋼球直徑距離成品鋼球直徑僅有0.5um時，停止研磨，下球并清洗干凈；
所述超精研包括以下步驟：將精研后的半成品鋼球清洗干凈，再放置到精研機(jī)中研磨，所述精研機(jī)的磨板壓力控制在10-14kn，主軸轉(zhuǎn)速控制在25-35轉(zhuǎn)/分鐘；磨削效率控制在0.75-0.82um/小時；所用磨削液為水基精研液，所用磨料顆粒為直徑0.5um的金剛石微粉；當(dāng)鋼球直徑達(dá)到成品鋼球直徑尺寸時，停止研磨，下球并清洗干凈。
8)成品清洗：鋼球成品清洗采用清潔無塵的航空煤油和海綿鋼球成品清洗機(jī)進(jìn)行清洗，帶有保護(hù)效果，避免了鋼球因清洗而產(chǎn)生的清洗劃傷及超聲波清洗機(jī)造成的鋼球傷害，鋼球清洗得更干凈。
9)光電外觀檢測：經(jīng)過成品清洗機(jī)清洗后的鋼球，還要采用先進(jìn)的鋼球光電自動檢測儀對鋼球缺陷進(jìn)行選別，選別時光源探頭發(fā)出的光源照射到鋼球上產(chǎn)生折射，鋼球檢測盤下方有展開輪，使鋼球每個面全部展開，利用圖像處理系統(tǒng)，對鋼球的表面360度進(jìn)行全面分析，通過在電腦上的軟件系統(tǒng)設(shè)定傷的大小，當(dāng)鋼球上反射的光源通過cpu計算處理后滿足所設(shè)定的傷的感度以及淺黑的感度范圍值時，鋼球被判定為合格品。
10)防銹包裝：將選別出的合格品進(jìn)行包裝，包裝采用鋼球智能計數(shù)自動包裝系統(tǒng)，包裝過程落差不超過5cm,防止鋼球在防銹包裝的過程中產(chǎn)生磕碰傷，保證鋼球的精度不受破壞。
上述的對實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。