无棱角球面滚针加工方法

摘要

本发明公开了一种无棱角球面滚针加工方法，该方法包括以下步骤：A、滚抛，B、热处理，C、修正线加工，还包括以下步骤：去棱角加工：在步骤A的滚抛后，按照滚针的尺寸形状制作圆弧灯笼状滚桶，将滚桶水平设置在可调节倾角的支架上，将滚抛后的滚针通过投入口投入到滚桶的桶体内时，滚针坯件的两端与桶体内的桶壁相接触，通过外部动力源使得滚桶沿桶体的轴心线周向旋转，旋转过程中，滚针坯件在桶内沿着桶壁360°滚抛研磨，从而将滚针两端的棱角加工为圆弧角。该方法解决滚针的外侧壁两端与半圆端的连接处存在棱角的问题、滚针两端的半圆端的粗糙度小。

权利要求

1.一种无棱角球面滚针加工方法，该方法包括以下步骤：

A、滚抛：选择GCr15钢经过切割后形成滚针坯件，然后通过滚桶抛光机将滚针的两端周缘滚抛研磨为球面，其中所述滚桶抛光机每批次处理所述滚针量为200～280kg，所述滚桶抛光机的转速为300～350转/分，所述滚桶抛光机运行时间为48～52小时；

B、热处理：将上述经过滚抛后的滚针坯件经过磨床毛坯研磨，滚桶抛光机去毛刺后，经过淬火和回火处理；

C、修正线加工：将上述经过热处理后的滚针坯件经过磨床半粗磨、半精磨和精磨后，最后通过修正线加工后得到成品；

其特征在于：还包括以下步骤：去棱角加工：在步骤A的滚抛后，按照滚针的尺寸形状制作圆弧灯笼状滚桶，将滚桶水平设置在可调节倾角的支架上，将滚抛后的滚针通过投入口投入到滚桶的桶体内时，滚针坯件的两端与桶体内的桶壁相接触，通过外部动力源使得滚桶沿桶体的轴心线周向旋转，旋转过程中，滚针坯件在桶内沿着桶壁360°滚抛研磨，从而将滚针两端的棱角加工为圆弧角；滚桶滚动过程分为三个阶段：第一阶段：前3个小时，转速为150转/分，滚桶转动轴线与水平面的倾斜角为15度，磨料为1000目；

第二阶段：前3～6个小时，转速为180转/分，滚桶转动轴线与水平面的倾斜角为30度，磨料为2000目；

第三阶段：前6～9个小时，转速为200转/分，滚桶转动轴线与水平面的倾斜角为45度，磨料为3000目。

2.根据权利要求1所述的无棱角球面滚针加工方法，其特征在于：步骤B中所述淬火温度为830℃～850℃，保温时间为170～190分钟，淬火后得到HRC硬度为64～68的中间产品；所述回火步骤温度为160℃～180℃，保温时间为110～130分钟，将上述中间产品回火后得到HRC硬度为60～64的产物。

说明书

无棱角球面滚针加工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种轴承用滚针的制造方法，尤其涉及一种无棱角球面滚针加工方法。

背景技术

[0002] 滚针一般都被安装在滚针轴承的外圈与内圈之间，工作时，依靠滚针的滚动来达到减小两相对运动零部件之间摩擦阻力的目的。现有技术中轴承用滚针一种是两端面均为半圆端，这种轴承用滚针在实际应用时，工作时，主要依靠滚针的滚动来达到减小两相对运动零部件之间摩擦阻力的目的。

[0003] 目前有一种方法解决滚针两端的应力集中的方法，A、滚抛：选择GCr15钢经过切割后形成滚针坯件，然后通过滚桶抛光机将滚针的两端周缘滚抛研磨为球面,其中所述滚桶抛光机每批次处理所述滚针量为200～280kg，所述滚桶抛光机的转速为300～350转/分，所述滚桶抛光机运行时间为48～52小时；

[0004] B、热处理：将上述经过滚抛后的滚针坯件经过磨床毛坯研磨，滚桶抛光机去毛刺后，经过淬火和回火处理；

[0005] C、修正线加工：将上述经过热处理后的滚针坯件经过磨床半粗磨、半精磨和精磨后然后通过修正线加工后得到成品。

[0006] 通过上述方法虽然解决了现有技术中研磨中存在滚针长度、球面弧度不易控制，短小产品无法加工的弊端，实现了轴承用滚针的大规模工业化生产。有效避免了滚针本体的左右两端应力集中，进而大大减小了轴承外圈及内圈边沿处的磨损。但是仍然存在以下缺点：

[0007] 1、由于滚抛加工后，滚针的外侧壁两端与半圆端的连接处有棱角，即有一定的尖角，这样装配到轴承实际使用时，两端的棱角会与轴承的内圈和外圈发生摩擦，从而划伤内圈和外圈，损伤轴承；且在高速运转时，棱角处的应力集中、特别是尺寸较长的滚针容易断裂，噪音较大、降低了寿命。

[0008] 2、滚针两端的半圆端的粗糙度较大，只能达到Ra1.6以下，无法达到Ra0.5以下，也有这样可能存在半圆端不够圆。

发明内容

[0009] 本发明针对现有技术所存在的缺陷，提供一种解决滚针的外侧壁两端与半圆端的连接处存在棱角的问题、滚针两端的半圆端的粗糙度小的无棱角球面滚针加工方法。

[0010] 本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现，一种无棱角球面滚针加工方法，该方法包括以下步骤：

[0011] A、滚抛：选择GCr15钢经过切割后形成滚针坯件，然后通过滚桶抛光机将滚针的两端周缘滚抛研磨为球面，其中所述滚桶抛光机每批次处理所述滚针量为200～280kg，所述滚桶抛光机的转速为300～350转/分，所述滚桶抛光机运行时间为48～52小时；

[0012] B、热处理：将上述经过滚抛后的滚针坯件经过磨床毛坯研磨，滚桶抛光机去毛刺后，经过淬火和回火处理；

[0013] C、修正线加工：将上述经过热处理后的滚针坯件经过磨床半粗磨、半精磨和精磨后，最后通过修正线加工后得到成品；

[0014] 其特征在于：还包括以下步骤：去棱角加工：在步骤A的滚抛后，按照滚针的尺寸形状制作圆弧灯笼状滚桶，将滚桶水平设置在可调节倾角的支架上，将滚抛后的滚针通过投入口投入到滚桶的桶体内时，滚针坯件的两端与桶体内的桶壁相接触，通过外部动力源使得滚桶沿桶体的轴心线周向旋转，旋转过程中，滚针坯件在桶内沿着桶壁360°滚抛研磨，从而将滚针两端的棱角加工为圆弧角；滚桶滚动过程分为三个阶段：

[0015] 第一阶段：前3个小时，转速为150转/分，滚桶转动轴线与水平面的倾斜角为15度，磨料为1000目；

[0016] 第二阶段：前3～6个小时，转速为180转/分，滚桶转动轴线与水平面的倾斜角为30度，磨料为2000目；

[0017] 第三阶段：前6～9个小时，转速为200转/分，滚桶转动轴线与水平面的倾斜角为45度，磨料为3000目。

[0018] 步骤B中所述淬火温度为830℃～850℃，保温时间为170～190分钟，淬火后得到HRC硬度为64～68的中间产品；所述回火步骤温度为160℃～180℃，保温时间为110～130分钟，将上述中间产品回火后得到HRC硬度为60～64的产物。

[0019] 采用以上方法后，本发明与现有技术相比具有以下优点：

[0020] 1、通过去棱角加工，通过调整圆弧灯笼状滚桶的倾斜角、转速、磨料，使滚针的棱角桶体内的桶壁相接触时，使滚针在自重状态下，与滚桶的接触角度不同，从而能使滚针的棱角充分与桶壁和磨料接触并抛光；从而在三个阶段、不同倾斜角、转速、磨料情况下，彻底将棱角加工为圆弧角，装配时自动化更顺畅，不易划伤其他部件。避免高速运转时，尖角处应力集中的难题，使长滚针不易断裂，减少的噪音的同时也使寿命提高了1倍多。少滚针与轴承内外圈间磨擦达30％以上。运行时，轴承发热量降低1倍以上，工作噪音明显下降，滚针及相关部件的使用寿命提高了2～3倍。

[0021] 2、同时解决了滚针球面粗糙度大的难题，以前只能达到Ra1.6以下，现在能达到Ra0.5以下)，球面更圆。

[0022] 在上述的无棱角球面滚针加工方法中，步骤B中所述淬火温度为830℃～850℃，保温时间为170～190分钟，淬火后得到HRC硬度为64～68的中间产品；所述回火步骤温度为160℃～180℃，保温时间为110～130分钟，将上述中间产品回火后得到HRC硬度为60～64的产物。本发明提供的热处理方法对滚针轴承的滚针进行淬火和回火处理，淬火首先将滚针材料GCr15钢加热到预定温度，在此温度下材料内部的结构多转变为奥氏体。保温时间不可过长否则滚针材料中的奥氏体会过度生长，而增加滚针材料的微裂纹。保温时间也不可过短，否则滚针材料内部奥氏体生产不完全，淬火效果较差。然后再按回火工艺要求在预定温度下保温，此时滚针材料中的奥氏体转变为马氏体。马氏体硬度较高，使得所制得滚针能满足轴承滚针耐磨性的要求。此处用回火替代冷水冷却，还能有效消除滚针材料的表面应力，防止表面应力造成冷裂纹的产生。

附图说明

[0023] 图1是本发明用于修正线加工的滚桶局部结构示意图；

[0024] 如图所示：1、滚针，2、滚桶。

具体实施方式

[0025] 下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明；但是本发明并不限于这些实施例。

[0026] 以下实施例中所用设备、材料均为市售。无心磨床、滚桶的操作工艺为常规工艺。HRC硬度是通过洛氏硬度计测试得到。

[0027] 如图1所示：滚针1在滚桶2中加工的示意图。

[0028] 本发明的无棱角球面滚针加工方法，该方法包括以下步骤：A、滚抛：选择GCr15钢经过切割后形成滚针坯件，然后通过滚桶抛光机将滚针的两端周缘滚抛研磨为球面，其中所述滚桶抛光机每批次处理所述滚针量为200～280kg，所述滚桶抛光机的转速为300～350转/分，所述滚桶抛光机运行时间为48～52小时；

[0029] B、热处理：将上述经过滚抛后的滚针坯件经过磨床毛坯研磨，滚桶抛光机去毛刺后，经过淬火和回火处理；

[0030] C、修正线加工：将上述经过热处理后的滚针坯件经过磨床半粗磨、半精磨和精磨后，最后通过修正线加工后得到成品；

[0031] 其特征在于：它还包括以下步骤：去棱角加工：在步骤A的滚抛后，按照滚针的尺寸形状制作圆弧灯笼状滚桶，将滚桶水平设置在可调节倾角的支架上，将滚抛后的滚针通过投入口投入到滚桶的桶体内时，滚针坯件的两端与桶体内的桶壁相接触，通过外部动力源使得滚桶沿桶体的轴心线周向旋转，旋转过程中，滚针坯件在桶内沿着桶壁360°滚抛研磨，从而将滚针两端的棱角加工为圆弧角；滚桶滚动过程分为三个阶段：

[0032] 第一阶段：前3个小时，转速为150转/分，滚桶转动轴线与水平面的倾斜角为15度，磨料为1000目；

[0033] 第二阶段：前3～6个小时，转速为180转/分，滚桶转动轴线与水平面的倾斜角为30度，磨料为2000目；

[0034] 第三阶段：前6～9个小时，转速为200转/分，滚桶转动轴线与水平面的倾斜角为45度，磨料为3000目。

[0035] 步骤B中所述淬火温度为830℃～850℃，保温时间为170～190分钟，淬火后得到HRC硬度为64～68的中间产品；所述回火步骤温度为160℃～180℃，保温时间为110～130分钟，将上述中间产品回火后得到HRC硬度为60～64的产物。

[0036] 其中修正线加工具体步骤为：按照滚针的形状对无心磨床进行改进，，无心磨床包括导轮和砂轮，导轮为圆盘，砂轮则为与之配合的外弧形砂轮，二者围成弧形研磨通道，将精磨后的滚针坯件通过研磨通道，砂轮逆时针旋转，导轮顺时针旋转将滚针两端的直径磨去2～10微米，形成修正线。或者按照滚针坯件的形状制作圆弧灯笼状滚桶，将滚桶水平设置在支架上，将精磨后的滚针坯件通过投入口投入到滚桶的桶体内时，滚针坯件的两端与桶体内的桶壁相接触，通过电机使得滚桶沿桶体的轴心线周向旋转，转速为200转/分，旋转过程中，滚针坯件在桶内沿着桶壁360°滚抛研磨，从而将滚针坯件两端的直径磨去2～10微米，形成修正线。

[0037] 本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

[0038] 尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。