1.本发明涉及轴承钢球制造的技术领域，具体为高端数控装备精密轴承钢球生产工艺。
背景技术：
2.高端数控装备精度的高低和可靠性程度，钢球起了很大的作用，目前国内市场上高端数控装备使用的钢球都是从国外进口，国内的钢球应用到高端数控装备上，普遍存在精度低和可靠性差等问题，随着高端数控装备精度和可靠度要求的提高和国外高端轴承钢球对市场的垄断，国内市场迫切需要国内自己研发高端数控装备精密轴承钢球与之配套。。
技术实现要素：
3.针对上述问题，本发明公开了高端数控装备精密轴承钢球生产工艺，所述的工艺通过对热处理冷冻和超长时间回火降低了钢球的残留奥氏体，从而达到高速运转条件下提高钢球使用寿命和可靠性的目的，同时经过对精研和成品清洗的控制使钢球精度更加精密可靠。疲劳寿命经过国家轴承质量监督检验中心对本发明制造的钢球合套后的轴承进行测试，在重载荷和高速运转测试条件下：额定动载荷（c）12.8kn，当量动载荷/额定动载荷（p/ c）0.2780，径向载荷(fr) 3814n，试验转速(n) 6300r/min，基本额定寿命的试验值l10h大于500小时，可靠度达到100%，钢球寿命试验值超过国家标准的5倍以上。通过本发明加工制造的钢球精度高，球形误差≤0.06um，表面粗糙度≤0.007um，钢球单粒振动值稳定在24~26db，比普通钢球振动分贝低6 db。
4.其特征在于：它包括如下步骤：冷镦
→
光球
→
热处理（淬火、冷冻、回火）
→
硬磨
→
酸洗拣球
→
表面强化
→
二次回火
→
物理除油
→
初研
→
初研清洗
→
一次精研
→
二次精研
→
成品清洗
→
光电外观检测
→
防锈包装。其进一步特征在于热处理冷冻温度为-5
±
2℃，冷冻时间：20分钟，回火时间为230
±
5分钟。
5.其进一步特征在于：二次精研采用精研液加工，前期使用研磨介质是精研液+ w0.7金刚石微粉+悬浮液，加工后期使用研磨介质更换成纯精研液对钢球表面进一步进行提光。
6.其进一步特征在于：成品清洗时，采用5~7%油酸钠皂溶液，温度控制在65~70℃，对成品钢球进行海绵擦洗。
具体实施方式
7.它包括以下步骤：
⑴
、冷镦：将轴承钢丝冲压成钢球冷镦毛坯球，采用高精度高速冷镦机和球形球模具，压缩比更小；
⑵
、光球：采用大循环加工工艺，加工机床压力为2~6 mpa，机床转速为60~120rpm，磨具为合金铸铁板，研削介质：水+3~5%硬磨液，消除冷镦环带和余量；
⑶
、热处理：将光球后的钢球投入到滚动式连续炉中采用可控保护气氛（甲醇+氮气）进行加热淬火，加热温度：840~850℃，保温时间35
±
5 分钟，淬火介质：快速光亮淬火油；淬火介质温度：40~60℃；将淬火完了的钢球冷冻到-5
±
2℃；然后进行回火，回火加热温度155
±
5℃，回火时间230
±
5分钟；
⑷
、硬磨：将经过热处理的钢球采用磨球机和砂轮进行加工，陶瓷砂轮：180~220目，加工速度：60~120rpm，压力：2~5mpa，研削介质：水+3~5%硬磨液；
⑸
、酸洗拣球：采用自动化100%环保酸洗设备，使钢球在硬磨加工时产生的有可能轻微烧伤球及原材料带过来的一些如裂纹、拉伤等不良缺陷清晰呈现，便于剔除，确保整批球的质量可靠性；
⑹
、表面强化：采用离心式表面强化机对经过硬磨后的钢球进行表面强化处理，处理参数为：外筒转速：13~17rpm，飞轮转速：350~450 rpm，处理时间：60~150分钟；
⑺
、二次回火：回火温度150
±
5℃，保温时间90~120分钟；
⑻
、物理除油：采用钢球自动除油机，通过橡胶板旋转挤压，把钢球表面的油膜挤破，同时经过空压机吹出的空气，把钢球表面的油污去除干净；
⑼
、初研：将经过二次回火的钢球采用研磨机和铸铁板进行加工，加工速度：50~100rpm，压力：1~5mpa，研削介质：循环液+w2.5白刚玉+悬浮液；
⑽
、初研清洗：采用钢球除杂式抛洗机，在清洗的过程中，大颗粒杂质和铁屑等可以与钢球分离，防止带入后工序产生球伤，并为后工序更精密加工创造条件；
⑾
、一次精研：将经过初研清洗后的钢球采用研磨机和铸铁板进行加工，加工速度：10~20rpm，压力：0.5~2mpa，研磨介质：精研液+ w1金刚石微粉+悬浮液；
⑿
、二次精研： 将经过一次精研后钢球采用研磨机和铸铁板进行加工，加工速度：8~15rpm，压力：0.5~1mpa，二次精研采用精研液加工，前期使用研磨介质是精研液+ w0.7金刚石微粉+悬浮液，后期使用研磨介质更换成纯精研液对钢球表面进一步进行提光，直到各项检验指标达到要求；
⒀
、成品清洗：采用5~7%油酸钠皂溶液，温度控制在65~70℃，对成品钢球进行海绵擦洗，能有效去除钢球表面的油污和杂质，避免了超声波清洗机的对钢球伤害，钢球清洗更干净，不产生对钢球表面的损伤。
8.⒁
、光电外观检测：经过成品清洗后的钢球采用先进的钢球光电自动检测仪对钢球缺陷进行选别，选别时光源探头发出的光源照射到钢球上产生折射，钢球检测盘下方有展开轮，使钢球每个面全部展开，利用图像处理系统，对钢球的表面360度进行全面分析，通过在电脑上的软件系统设定伤的大小，当钢球上反射的光源通过cpu计算处理后满足所设定的伤的感度以及浅黑的感度范围值时，钢球被判定为合格品；
⒂
、防锈包装：将选别出的合格品进行防锈后包装，防锈包装过程落差不超过5cm，防止钢球在防锈包装的过程中产生磕碰伤，保证钢球的精度不受破坏。
9.本发明的创新之处在于：1、热处理冷冻温度为-5
±
2℃，冷冻时间：20分钟，回火时间为230
±
5分钟；2、二次精研采用精研液加工，前期使用研磨介质是精研液+ w0.7金刚石微粉+悬浮液，后期使用研磨介质更换成纯精研液对钢球表面进一步进行提光，钢球精度更高；3、成品清洗采用5~7%油酸钠皂溶液，温度控制在65~70℃，对成品钢球进行海绵擦
洗，能有效去除钢球表面的油污和杂质，避免了超声波清洗机的对钢球伤害，钢球清洗更干净，不产生对钢球表面的损伤。
技术特征：
1.高端数控装备精密轴承钢球生产工艺，其特征在于：它包括如下步骤：冷镦
→
光球
→
热处理（淬火、冷冻、回火）
→
硬磨
→
酸洗拣球
→
表面强化
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二次回火
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物理除油
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初研
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初研清洗
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一次精研
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二次精研
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成品清洗
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光电外观检测
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防锈包装，其进一步特征在于热处理冷冻温度为-5
±
2℃，冷冻时间：20分钟，回火时间为230
±
5分钟。2.根据权利要求1所述的高端数控装备精密轴承钢球生产工艺，进一步特征在于：二次精研采用精研液加工，前期使用研磨介质是精研液+ w0.7金刚石微粉+悬浮液，加工后期使用研磨介质更换成纯精研液对钢球表面进一步进行提光。3.根据权利要求1所述的高端数控装备精密轴承钢球生产工艺，其进一步特征在于：成品清洗时，采用5~7%油酸钠皂溶液，温度控制在65~70℃，对成品钢球进行海绵擦洗。
技术总结
本发明公布了高端数控装备精密轴承钢球生产工艺，它包括如下步骤：冷镦
技术研发人员：马千里 孙心灵
受保护的技术使用者：无锡飞云球业股份有限公司
技术研发日：2020.12.27
技术公布日：2022/6/28