[发明专利]GCr15轴承钢圆柱滚子圆柱面超精密抛光用半固着磨粒抛光盘

说明书

GCr15轴承钢圆柱滚子圆柱面超精密抛光用半固着磨粒抛光盘，它由基盘和粘附于基盘表面的半固着磨粒抛光层构成；半固着磨粒抛光层中，包含：31～36wt％的α‑氧化铝颗粒，22～25wt％的氧化铈颗粒，23～27wt％的胶体二氧化硅，余量为结合剂；结合剂由胶粘剂和添加剂组成，胶粘剂占40～60wt％；胶粘剂由植物胶类胶粘剂、树脂类胶粘剂、淀粉类胶粘剂混合而成，添加剂由防水剂、填充剂、消泡剂混合而成，填充剂包含木糖醇，木糖醇的质量占比为20～35wt％。用该抛光盘作为双平面抛光设备的上下抛光盘，配合特定的抛光液和抛光步骤对GCr15轴承钢圆柱滚子的圆柱面进行抛光加工，抛光精度高，加工效率高，加工后圆柱滚子表面光洁度高，且加工后工件批一致性好。

本申请是申请日为2019年4月23日，申请号为201910328527.X，发明名称为“圆柱滚子的超精密抛光方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本申请涉及超精密加工技术领域，具体涉及圆柱滚子的超精密抛光技术。

背景技术

轴承是装备制造业中重要的、关键的基础零部件，直接决定着重大装备和主机产品的性能、质量和可靠性，被誉为装备制造的“心脏”部件。精密圆柱滚子作为轴承的关键零件，其表面质量(精度、一致性等)对轴承的工作性能和使用寿命起到至关重要的作用。

目前，磨粒抛光和无心抛光是对圆柱滚子进行超精密抛光的主要手段。而磨粒抛光又可大致分为游离磨粒抛光和固着磨粒抛光两类。固着磨粒抛光具有较高的材料去除效率，随着技术的发展，其抛光精度也日益逼近游离磨粒抛光。但固着磨粒抛光要求使用价格高昂的高精度、高刚性设备，且由于强制进给引起的加工变质层较深，严重影响了产品的使用性能和寿命。游离磨粒抛光对设备精度要求不高，抛光精度高、加工变质层浅甚至没有。但游离磨粒的材料去除速率低，且抛光质量和一致性与加工环境的洁净度紧密相关。一旦硬质大颗粒侵入加工区域，即在圆柱滚子的表面产生深划痕，致使返工率和废品率增加，从而限制了抛光效率的提高。

双平面抛光设备最早用于加工平面，因其可以同时加工上下两个平面，具有加工效率高和加工后平行度高的特点，在平面加工中广泛使用。后来，双平面抛光设备也被用于抛光加工圆柱面，如：浙江工业大学袁巨龙教授所带领的研究团队就将其用于抛光加工圆柱滚子的圆柱面。但是，目前使用双平面抛光设备抛光加工圆柱面仍局限于使用游离磨料加工的形式，加工效率有待提高。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本申请提供了一种GCr15轴承钢圆柱滚子圆柱面超精密抛光用半固着磨粒抛光盘，用该抛光盘作为双平面抛光设备的上下抛光盘，配合特定的抛光液和抛光步骤对GCr15轴承钢圆柱滚子的圆柱面进行抛光加工，抛光精度高，加工效率高，加工后圆柱滚子表面光洁度高，且加工后工件批一致性好。

本申请提供如下技术方案：

GCr15轴承钢圆柱滚子圆柱面超精密抛光用半固着磨粒抛光盘，所述半固着磨粒抛光盘由基盘和粘附于基盘表面的半固着磨粒抛光层构成；所述半固着磨粒抛光层中，包含：31～36wt％的α-氧化铝颗粒，22～25wt％的氧化铈颗粒，23～27wt％的胶体二氧化硅，余量为结合剂；所述α-氧化铝颗粒的粒径为0.02～15微米；所述氧化铈颗粒的粒径为0.01～5微米；所述结合剂由胶粘剂和添加剂组成，其中胶粘剂占40～60wt％；所述胶粘剂由植物胶类胶粘剂、树脂类胶粘剂、淀粉类胶粘剂混合而成，各组分在胶粘剂中的质量占比均不低于5wt％；所述添加剂由防水剂、填充剂、消泡剂混合而成，各组分在添加剂中的质量占比均不低于15wt％；所述添加剂中，防水剂的质量占比为25～35wt％，填充剂的质量占比为45～50wt％；所述填充剂包含木糖醇；所述填充剂中，木糖醇的质量占比为20～35wt％；所述半固着磨粒抛光盘按照以下步骤制得：I.将磨粒、胶粘剂和添加剂混合，搅拌均匀，制得混合物料；II.将基盘置于模具中，然后再将制得的混合物料倒入模具中，冷压成型；III.冷压成型后加热固化，冷却后制得半固着磨粒抛光盘。