说明书

陶瓷球加工工艺及其设备

技术领域

本发明涉及一种陶瓷球加工工艺及其设备，尤其涉及直径为￠0.5毫米-￠25毫米轴承用陶瓷球的加工工艺及其设备。

背景技术

长期以来，在轴承、球阀和液压元件中采用钢球，但是，钢球容易被腐蚀、不耐高温、易磨损、合格率低。利用现有的钢球加工工艺及设备，可以生产陶瓷球。但是这些工艺中应用的铸铁磨盘硬度高且容易掉下粉末，增加陶瓷球的粗糙度。另外由于陶瓷球烧结工艺的问题，烧成的陶瓷球会产生一些小应力裂缝和小气孔等缺陷，如果直接利用这些陶瓷球加工，得到的陶瓷球精度很低，寿命很短。

发明内容

本发明的目的是提供一种能生产出表面光滑、粒度均匀、精度高、寿命长的陶瓷球、生产成本较低和加工周期较短的陶瓷球加工工艺，其步骤为：

a)利用吸渗法挑选出表面较光滑、粒度较匀的直径为0.5-25毫米陶瓷球；

b)将陶瓷球放入由上下两块电镀金刚砂或压制金刚砂中碳钢磨盘组成的粗

磨磨具中间，加入研磨液进行粗磨加工；

c)粗磨加工完成后进行吸渗处理；

d)对中磨或精磨的下磨盘进行压槽处理；

e)压槽处理后，将陶瓷球加入到下磨盘开了V型沟槽的磨盘中，加入研磨

液进行中磨、精磨加工；在中磨、精磨过程中，陶瓷球在下磨盘沟槽中

旋转一周后，V型沟槽中的陶瓷球就会通过一个横向架构在上磨盘开口出和下磨盘沟槽间的翻槽桥翻槽，使新的陶瓷球进入沟槽内，反复研磨，直至达到规定的要求；

f)陶瓷球放入工程塑料、树脂或低碳钢磨盘中进行20分钟至1小时抛光，

直至粗糙度符合ISO3290 —GB308-2002所述的G10-G5级精度标准。

本发明采用W28-W1人造金刚砂研磨膏、抛光粉、精研磨液和润滑液按一定比例混合成研磨液。

中磨或精磨前要对下磨盘进行压槽处理，所述压槽处理是指把要磨陶瓷球直径大小的钢球放在沟槽内，以大于磨陶瓷球的压力滚压1-3个小时左右，使沟槽的工作表面光滑，并在上磨盘上压出与下磨盘沟槽相吻合的挤压沟槽

在每道磨制工序后采用吸渗法挑选陶瓷球，吸渗颜料为一般工业颜料洗瓷精和草酸等。

一种运用于上述陶瓷球加工工艺的设备，包括磨盘、研磨液和工夹具，其特征在于，粗磨的电镀金刚砂磨盘为粘结有电镀了0.5毫米80～500目金刚砂、￠300～￠700毫米、厚1～3毫米钢板的中碳钢磨盘。

粗磨的压制金刚砂磨盘为压制了5毫米左右80～1000目金刚砂、￠300～￠700毫米、厚40～60毫米钢板的中碳钢磨盘。

在中、精磨采用的中碳钢磨盘的下磨盘上开有V型沟槽，沟槽的角度为50-90度，宽度为0.5-25毫米。

精磨的抛光磨盘是出于工程塑料、树脂和低碳钢制成的磨盘。

本发明的设备采用了一个翻槽桥做工夹具，在上磨盘开口处，在下磨盘沟

槽上横向架设的桥，高4-10毫米，宽5-30毫米，并有一个10-60度的刀口。由于被发明采用上述的加工工艺和设备，因此具有如下优点：

1、提高陶瓷球精度和寿命。为了保证陶瓷球的材料质量，加工前和加工

过程中用洗渗法挑出一些质量有问题的球，用这个方法提高了球的寿命。

2、产出的陶瓷球表面光滑、粒度均匀。由于本材料采用中碳钢代替铸铁

作磨盘，中碳钢的韧性较高对表面粗糙度的降低有利。

3、提高效率、降低生产成本。本发明的磨盘为电镀金刚砂或压制金刚砂，

这样两片磨盘磨削陶瓷球大大提高了生产效率，一套磨盘可以反复使用多次直到它们完全磨损。

4、缩短加工周期。本发明的生产周期为4-8天，本一般的8-13天的生产

周期要短的多。

附图说明

图1（a）是全封闭的上磨盘的结构主视图；

图1（b）是全封闭的上磨盘的结构俯视图；

图2（a）是带有装球口的上磨盘的结构主视图；

图2（b）是带有装球口的上磨盘的结构俯视图；

图3是中磨或精磨下磨盘的V型槽的结构示意图；

图4（a）是中磨或精磨时上下磨盘组合的结构主视图；

图4（b）是中磨或精磨时上下磨盘组合的结构俯视图；

图5是电镀金刚砂磨盘的剖面图；

图6是压制金刚砂磨盘的剖面图；

图7是翻槽桥的工作原理图

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本实用新型作进一步的描述。

实施例1

参见图1（a）至图7，首先，将50000粒左右直径为2.0氧化锆陶瓷球清洗干净，放在烘箱中烘干，然后浸在吸渗的染料液中10-20分钟，用水冲洗再烘干，剔除有质量问题的球。将球放入图6所示的粘结有电镀了0.5毫米金刚砂5、￠400毫米、厚2毫米钢板6的80目的电镀金刚砂磨盘7间，并加入润滑剂和水，进行粗磨加工8个小时；获得陶瓷球的圆度、棱圆度、尺寸公差在0.02～0.03毫米范围内。吸渗处理，剔除有问题的陶瓷球；然后把要磨陶瓷球直径大小的钢球放入如图3所示的在下磨盘开了31～37条60度的V型槽的中碳钢磨盘间，对下磨盘3进行压槽处理。所述压槽处理是指把要磨陶瓷球直径大小的钢球放在图3所示的磨盘3的沟槽4内，以大于磨陶瓷球的压力滚压1-3个小时左右，使沟槽的工作表面比较光滑，并在上磨盘1上压出与下磨盘沟槽4相吻合的挤压沟槽，加入由W28人造金刚砂研磨膏、抛光粉、精研磨液和润滑液按一定比例混合成研磨液中进行中磨，研磨过程中，下磨盘3每转一圈，V型沟槽里的陶瓷球9就会通过图7所示的横向架构在上磨盘开口处2和下磨盘沟槽4间的、2毫米高、5毫米宽、40度刀口的翻槽桥10翻槽，使新的陶瓷球进入槽内；吸渗处理，剔除有问题的陶瓷球。然后在W4、W7、W2.5的金刚石为主的研磨膏经过三道细磨、精磨、粗抛；磨盘也经过与中磨的磨盘一样的处理，装翻槽桥翻槽。每道工序都要把上道工序的擦伤磨掉。最后，放入工

程塑料磨盘中用W1精磨加工1个小时，加工过程中也用翻槽桥翻槽。得到的陶瓷球符合ISO3290 —GB308-2002所述的G10-G5级精度标准。

本发明的磨盘也可采用如图6所示的压制金刚砂磨盘，压制金刚砂磨盘为压制了5毫米左右80～1000目金刚砂、￠300～￠700毫米、厚40～60毫米钢板的中碳钢磨盘。

上述实施例仅是本发明的较佳实施例，凡是依据本专利所作的任何修改或变更，均应包含在本发明的保护范围。