[发明专利]一种陶瓷滚动轴承套圈沟道的加工方法

说明书

本发明属于滚道的加工领域，具体涉及一种陶瓷滚动轴承套圈沟道的加工方法。该加工方法包括以下步骤：1)先在套圈生坯上预加工出沟道，再经烧结得到具有预制沟道的烧结坯；2)对步骤1)得到烧结坯先加工双端面和外径，保证加工基准，然后在所述预制沟道上进行套圈沟道的磨削加工。本发明的陶瓷滚动轴承套圈沟道的加工方法，通过在陶瓷套圈生坯上预制沟道，为后续的沟道磨削加工提供定位，而且可以避免在加工沟道时出现崩角、裂纹等加工缺陷，与未预制沟道的方案相比，有利于提高成品率和加工精度。

技术领域

本发明属于滚道的加工领域，具体涉及一种陶瓷滚动轴承套圈沟道的加工方法。

背景技术

轴承作为机械传动的重要零部件，地位极其重要，随着科技的发展，轴承的使用工况日益苛刻，在一些极端的工况如：高温、高速、低温、强腐蚀、真空、电绝缘、无磁、干摩擦下，传统的钢制轴承表现出提前失效不能满足正常使用要求。陶瓷轴承具有耐高温、耐腐蚀、抗电磁绝缘、无油自润滑、高转速等特性，可用于极度恶劣的环境及特殊工况，可广泛用于航空、航天、航海、电子设备、冶金、电力、医疗器械、科研和国防军事等领域。

陶瓷轴承套圈的沟道作为轴承的重要结构，是内外圈和滚动体的接触区域，沟道的精度直接影响了轴承装配后的成品精度和轴承使用寿命。但陶瓷材料硬度高、脆性大，对于陶瓷轴承套圈的内外径和端面的精加工，通过优选磨料磨具，合理制定工艺参数，一般可以达到设计的要求。相比于传统的钢制轴承，陶瓷套圈沟道磨削成本较高，成品率低，加工精度也有待进一步提高。对于陶瓷轴承套圈沟道的精加工，尤其是最终得到高精度、高质量的套圈沟道，还存在较大难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种陶瓷滚动轴承套圈沟道的加工方法，以进一步提高陶瓷滚动轴承套圈沟道加工的成品率和加工精度。

为实现上述目的，本发明的陶瓷滚动轴承套圈沟道的加工方法的技术方案是：

一种陶瓷滚动轴承套圈沟道的加工方法，包括以下步骤：

1)先在套圈生坯上预加工出沟道，再经烧结得到具有预制沟道的烧结坯；

2)对步骤1)得到烧结坯先加工双端面和外径，保证加工基准，然后在所述预制沟道上进行套圈沟道的磨削加工。

目前现有的陶瓷套圈主要采用粉末模压，烧结后，先进行内外套圈的双端面和外径加工，以保证加工基准，然后进行沟道磨削。烧结后直接开沟时，材料所受应力较大，容易产生崩角、裂纹等加工缺陷，也会造成砂轮磨削时定位不准导致氮化硅陶瓷轴承套圈精度低，成品率低。

本发明的陶瓷滚动轴承套圈沟道的加工方法，通过在陶瓷套圈生坯上预制沟道，为后续的沟道磨削加工提供定位，而且可以避免在加工沟道时出现崩角、裂纹等加工缺陷，与未预制沟道的方案相比，有利于提高成品率和加工精度。

优选的，步骤1)中，预加工出沟道的深度为1.5-2mm。在加工沟道时，如沟道过深，则会容易增加烧结变形量，降低烧结毛坯成品率；沟道太浅，则会可能在后续内圈外径和外圈内径磨削后，预制沟道被完全磨掉，失去了预制沟道的意义。

在传统压制方式制备粉末压制坯时，会存在压制坯密度均匀性低，烧结变形大的问题，目前大多采用增大磨削余量的方式来保证成品率，这会增加磨削工作量，提高磨削成本。优选的，所述套圈生坯采用冷等静压压制成型。经过冷等静压得到的套圈生坯密度高、密度均匀性也得到极大改善，烧结收缩量和收缩变形率降低，可以减少后续磨削余量。

优选的，所述陶瓷滚动轴承为氮化硅材质。

为得到高精度的陶瓷滚动轴承套圈沟道，优选的，所述套圈沟道的磨削加工包括粗磨加工、精磨加工和超精加工。进一步优选的，粗磨加工采用电镀金刚石砂轮，精磨加工采用树脂结合剂金刚石砂轮，超精加工采用CBN油石。粗磨、精磨、超精加工分别采用以上磨削工具，可以实现磨削效率和磨削精度的兼顾。