[发明专利]一种物料自动搬运机构中的轻质合金转盘轴承的制造方法

权利要求书

1.一种物料自动搬运机构中的轻质合金转盘轴承的制造方法，所述轻质合金转盘轴承包括外圈（1）、内圈（2）、塑料球（3）、隔离块（4），外圈（1）的沟道与内圈（2）的沟道之间旋转安装有若干塑料球（3），相邻的塑料球（3）之间通过隔离块（4）间隔，其特征在于，还包括柱塞（5）、圆锥销（7）、密封圈和压配式压注油杯（8），所述的外圈（1）上面一周均匀设计有若干个轴向的螺纹孔（12），内圈（2）上面一周也均匀设计有若干个轴向的螺纹孔（12）；

所述的外圈和内圈采用亚共晶铝硅系铸造铝合金材质铸造成型；亚共晶铝硅系铸造铝合金是AlSi7MgNiMn铝合金，所述AlSi7MgNiMn铝合金的各组分重量比是Si6.5-7.5%,Mg0.2-0.5%，Ni0.3-0.9%，Mn0.3-1.0%，剩余为Al;

所述的塑料球（3）是POM塑料球（3）；密封圈采用耐宽温的NBR材质的密封圈;

所述的螺纹孔（12）内都内嵌有钢丝螺套（14）;

所述的密封圈包括上密封圈（9）和下密封圈（10），上密封圈（9）的外矩形段上下两侧分别设计有环状倒齿（15），内倾斜段的下面靠近端部设计环形凸起（16）；所述下密封圈（10）的内矩形段上下两侧分别设计有环状倒齿（15），外倾斜段的上面靠近端部设计环形凸起（16）;

所述的外圈加工步骤：

步骤(1)毛坯铸造：

该亚共晶铝硅系铸造铝合金采用搭边式砂型重力铸造工艺，首先根据零件图绘制模型和芯盒，再准备型砂和芯砂后开始合型浇注，铸造时以AlNi,AlMn中间合金形式加入铝合金熔体，浇注温度：700±30℃、砂型预热温度：150±30℃、充型时间：20±5S，浇注结束后进行落砂和清理；

步骤(2)固溶+时效处理：

先对铸造毛坯进行固溶处理，加热温度：535±5℃、加热时间：6-12h、水冷温度：60-100℃，再进行时效处理，室温空冷时间≥8h，再加热至180±5℃保温3-8h后空冷结束；

步骤(3)毛坯荒车：

将经过热处理的铸造毛坯放在数控立式车床上，百分表找正后固定工件，分别对外圆、内孔、两平面进行荒车加工，加工参数：工件转速：46r/min；进给量：0.2mm/r，采用硬质合金刀具；

步骤(4)毛坯探伤：

对荒车后的工件用X射线及无损探伤仪进行缩孔、夹渣、裂纹、针孔缺陷的检查，需符合GB/T8733相关标准规定；

步骤(5)粗车前三道：

对经过探伤检查合格的工件放置在数控立式车床上，百分表找正后采用多点均匀压紧后，对外圆、内孔、两平面、倒角进行粗车加工，加工参数：工件转速：40r/min；进给量：0.16mm/r，切削深度0.40mm，采用硬质合金刀具；

步骤(6)精车套圈：

区分好基准平面后将工件放置在数控立式车床上，百分表找正后采用平整压块进行六点均匀夹布，采用立方氮化硼刀具根据工艺要求加工平面、外圆、沟道、密封槽及内外倒角；加工参数：工件转速：35r/min；进给量：0.12mm/r；切削深度0.25mm，采用无切削液的干式切削法，精车后的套圈需满足基准面平面度≤0.03mm,宽度变动量及沟摆量≤0.03mm，外圆面的椭圆度与锥度≤0.04mm，沟道与外圆的同轴度≤φ0.05mm，表面粗糙度Ra≤2.5μm；

步骤(7)加工螺套安装孔/油杯孔：

将精车好的外圈放置在数铣加工中心机床上，百分表找正后采用平整压块进行六点均匀夹布，按工艺要求编制好底孔加工数控程序，按作业标准安装高速钢机用钻头，钻头速度1500r/min，切削速度150m/min，底孔加工结束后孔口倒120度引导角后执行手工攻丝程序，采用专用ST丝锥和煤油冷却方式，无二次回丝，保证切屑与丝牙完全分开，丝锥只可单向旋转，单孔攻丝结束后从另一端取出丝锥并清理表面切屑后重复进行；最后根据工艺要求加工油杯安装孔，保证铰孔尺寸适配油杯；

步骤(8)加工外齿：

将外圈放置于数控滚齿机床上，并辅以专用法兰，以内孔找正定位后，固定平面，压块采用8点夹布，机床安装加工铝硅系铸造合金材料的定制滚刀，粗加工参数：工件每转滚刀进给量：0.5mm/r，切削速度：50m/min,精加工参数：工件每转滚刀进给量：0.15mm/r，切削速度：15m/min，满足公法线变动量≤0.08mm，齿面粗糙度Ra≤2.5μm；

步骤(9)人工时效处理：

将外圈进行人工时效处理，工艺参数：加热温度：140±10℃、加热时间：3-5h、以空冷结束；

步骤(10)精光两平面：

将外圈放置于数控立式机床上，百分表找正后，用压块固定于齿顶圆上，限制了水平方向自由度，使工件处于自由状态下，然后采用立方氮化硼刀具对两平面进行精光，加工参数：工件转速：60r/min；进给量：0.05mm/r，保证宽度变动量≤0.02mm，粗糙度Ra≤2.0μm；

步骤(11)配车滚道：

将外圈放置于数控立式机床上，百分表找正后，采用8点夹布，将压块固定在工件平面上，然后采用立方氮化硼刀具进行桃形滚道的配车加工，加工参数：工件转速：55r/min；进给量：0.03mm/r，保证椭圆度≤0.02mm，粗糙度Ra≤0.5μm；

步骤(12)阳极氧化处理：

工件表面脱脂后执行硬质阳极氧化工艺，工艺规范：温度0℃±0.5℃，电流密度3.5A/dm²±0.35A/dm²，强搅拌：采用压缩空气，氧化时间40min，氧化膜厚度：50μm±10μm；

步骤(13)安装钢丝螺套：

1）钢丝螺套在旋入铸铝合金基体前，在外表面均匀涂上少量不干性密封胶；

2）安装钢丝螺套采用套筒式手动安装扳手进行安装，具体操作过程如下：

①退出套筒扳手的心轴，将钢丝螺套从套筒槽口放入套筒内，套筒槽口向上；

②用手指防止钢丝螺套移动，同时转动心轴直到心轴槽口卡住钢丝螺套的安装柄；

③转动心轴，将钢丝螺套拧入到套筒安装工具的导套中，利用导套预先收缩钢丝螺套端头，使其与导套端面齐平为止；

④将装有钢丝螺套的安装扳手对准铸铝合金基体的螺纹孔，并顺螺纹方向旋转心轴，直到将钢丝螺套拧入基体螺纹孔中；

在心轴旋转过程中造成钢丝螺套的扭力过大，此时将套筒反螺纹方向转动，扳手心轴不动，得以缓解；

⑤当钢丝螺套达到所需的装配深度以后，反螺纹方向转动心轴，直到螺纹心轴脱离钢丝螺套为止；

3）钢丝螺套安装完毕后立即去除安装柄，冲断器去除安装柄的操作方法如下：

①将冲断器插入装配好的钢丝螺套螺纹孔中，用冲断器的冲杆顶住钢丝螺套的安装柄；

②用200g左右的榔头敲击冲杆去除安装柄，敲击力的大小和方向均应准确，保证安装柄能够完整脱落；

③用钳子或者镊子取出被冲断的安装柄。