滚动轴承是一种将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件,滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架组成。
随着数控技术的快速发展,“复合、高速、智能、精密”已成为当今机床工业技术发展的主流趋势。因为,高速加工可以提高加工效率、缩短加工周期、节省加工能耗。现代高速加工机床,主轴速度要求达到几万转到几十万转/分钟。这就要求机床主轴及其相关部件要适应高速加工的需求,特别是主轴轴承要适应高精度高转速的要求,因此,高速机床必须配备高精度高速的精密轴承。普通精密轴承的滚动体一般为钢质的,其转速、温升、寿命都不能满足现在高速机床的要求。
一种精密陶瓷轴承及其加工工艺
为了解决上述现有技术存在的问题,《一种精密陶瓷轴承及其加工工艺》 CN102635635A 专利中提供一种精密陶瓷轴承及其加工工艺,其滚动体采用陶瓷材料,以达到转速高、寿命长的目的。
一种精密陶瓷轴承及其加工工艺其轴承主要包括内圈、外圈、滚动体和保持架,滚动体安装于保持架的兜孔内,内圈位于滚动体的内侧,外侧位于滚动体的外侧,构成一个整体,其特征在于:滚动体采用Si3N4氮化硅材料,其密度为3.18-3.3克每立方厘米。
一种精密陶瓷轴承及其加工工艺
图 精密陶瓷轴承的结构示意图
精密陶瓷轴承的加工工艺步骤如下:
a、内圈和外圈的加工工序
1)成形:采用数控车床将坯料车加工成环状;
2)冷辗扩:将套圈基本加工成型;
3)热处理和深冷处理:热处理淬火硬度HRC60-63,深冷温度控制在零下60℃至零下90℃;
4)磨加工:对套圈的平面、外径、内孔、沟道进行磨加工,达到零件的尺寸精度;
5)超精研磨:对轴承套圈的沟道进行超精研磨,降低沟道的粗糙度和提高沟道的圆度。
一种精密陶瓷轴承及其加工工艺
碳化硅陶瓷轴承内外圈 来源:中兴实强
b、保持架加工工序
将管件进行车加工,随后进行钻孔加工,再进行浸油,最后进行抛光。
一种精密陶瓷轴承及其加工工艺
来源:江苏君华
c、滚动体加工工序
1)压制成形:采用冷等静压的方法进行压制成形;
2)烧结:在高温高压气压炉中进行烧结;
3)研磨和抛光:在陶瓷球研磨机床上进行研磨和抛光。
一种精密陶瓷轴承及其加工工艺
来源:华瓷聚力
本次介绍的精密陶瓷轴承及其加工工艺,滚动体采用氨化硅陶瓷材料,其密度降低,离心力降低了 40% 以上,极限转速提高了30%以上,使得轴承的使用寿命提高了50%以上。同时氨化硅陶瓷材料具有摩擦系数小、自润滑能力强、耐、耐高温等优点。另外在加工套圈过程中采用了冷辗扩,所述冷辗扩工序的作用是减少了车加工工序,缩短了生产周期,提高了生产效率,降低了原材料的消耗。如果采用通常的切削加工方法来制造,材料的利用率通常为40~50%,而用冷辗压方法制造,材料利用率则可达70~80%。
来源:CN102635635A - 一种精密陶瓷轴承及其加工工艺,李东炬
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作者 gan, lanjie

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