[发明专利]一种高精度精密轴承套圈的磨加工工艺方法

说明书

本发明公开了一种高精度精密轴承套圈的磨加工工艺方法，轴承外套圈加工工艺方法，包括平面研磨、外径粗磨、沟道粗磨、振动时效、深冷稳定化处理、低温回火处理、外径精磨、沟道精磨、沟道超精研磨、外径超精研磨；轴承内套圈加工工艺方法，包括平面研磨、外径粗磨、内径粗磨、沟道粗磨、振动时效、深冷稳定化处理、低温回火处理、沟道精磨、内径研磨、沟道超精研磨。本工艺方法采取了粗精磨两步法，提高了轴承套圈磨加工基础精度，采取振动时效、深冷稳定化处理和低温回火处理方法，消除了套圈磨加工过程中产生的内应力和套圈变形现象，稳定轴承套圈内部组织，使得套圈长期保持形状和尺寸的相对稳定，具有更稳定的机械，使产品精度得到保证。

技术领域

本发明涉及到轴承套圈的加工领域，具体是一种高精度精密轴承套圈的磨加工工艺方法。

背景技术

高精度精密轴承是精密数控机床中重要关键零部件。它的主要功能是支撑机床主轴旋转体的高精度运转，从而确保数控机床加工精度和加工效率。高精度精密轴承绝大部分是从发达国家进口，我国生产的高精度精密轴承以往都是从大量的普通精度磨加工套圈产品中挑选出少部分到达要求的合格套圈产品，存在质量合格率非常低，达到要求的合格率不到20%，产生了大量不合格产品，造成了资源巨大浪费，同时存在制造成本很高的问题。

轴承的核心零件是外圈和内圈，其质量直接影响轴承整体的质量。外圈和内圈常规的加工工艺流程如下：1.外圈磨加工工艺流程：磨套圈平面-磨外径-磨内径-粗磨沟道-精磨沟道-沟道超精研磨；2.内圈磨加工工艺流程：磨套圈平面-磨外径-粗磨沟道-精磨沟道-磨内径-沟道超精研磨。

按照常规工艺加工，存在如下问题：经过磨加工产生的套圈内应力无法消除，致使套圈发生变形,变形量达到0.006mm；套圈磨加工的尺寸公差分散度很大，无法控制在0.003mm公差范围内，超差达到0.005mm，导致套圈达不到高精度要求，合格率非常低，生产效率低，成本高的现象。

发明内容

本发明的一种高精度精密轴承套圈的磨加工工艺方法，包括轴承外套圈磨加工工艺方法和轴承内套圈磨加工工艺方法，按照粗磨、振动时效、深冷稳定化处理、精磨、超精研磨的工艺方法流程，提高轴承套圈磨加工的基础精度，通过振动时效、深冷稳定化处理和低温回火处理减少轴承套圈的内应力变形，提高内部组织的稳定性后，轴承套圈再进行精磨和超精磨研磨，提高轴承套圈的精度等级。

所述轴承外套圈磨加工工艺方法，包括平面研磨、外径粗磨、沟道粗磨、振动时效、深冷稳定化处理、低温回火处理、外径精磨、沟道精磨、沟道超精研磨、外径超精研磨。

进一步，所述平面研磨采用平面磨床同时对轴承外套圈两端面进行研磨，外套圈的尺寸公差控制在-0.005~-0.012mm，平行差精度控制在0.001mm，粗糙度控制在Ra 0.25，磨削进给量为0.002~0.003mm/s。

进一步，所述外径粗磨采用外径磨床对轴承外套圈外径表面进行粗磨，外套圈的尺寸公差控制在0~-0.02mm，椭圆度控制在0.001~0.002mm，外径粗磨一次磨削完成，磨削进给量为0.01mm/s。

进一步，所述沟道粗磨采用沟道磨床对轴承外套圈沟道进行粗磨，套圈的尺寸公差控制在0~+0.02mm，沟位置精度控制在±0.01mm，沟曲率控制在0~0.03mm，沟道粗磨磨削进给量为0.02mm/s。

进一步，所述振动时效采用振动器对轴承外套圈整体进行振动时效，振动时间为1小时，振动频率为2000~2500频次/分钟。

进一步，所述深冷稳定化处理采用低温设备对轴承外套圈整体进行低温时效处理，冷冻温度为零下60°~70°，冷冻时间为30~40分钟。

进一步，所述低温回火处理采用低温回火设备对轴承外套圈整体进行低温回火时效处理，低温回火处理温度为150°~160°，回火时间为12h。