從自行車到航天器，從民用汽車到軍用車輛，從手動工具到精密機(jī)床，滾珠軸承作為最基礎(chǔ)也是最重要的機(jī)械運(yùn)動構(gòu)件幾乎無處不在。由于滾珠必須承受與套圈之間的摩擦力和載荷壓力，所以往往由高鉻鋼、硬質(zhì)合金、先進(jìn)陶瓷等高強(qiáng)、耐磨以及耐腐蝕材料制備，但這是一把雙刃劍，陶瓷滾珠固有的硬脆性也增加了其精加工的難度。

精密磨削和拋光對軸承滾珠的意義何在？

滾珠性能評價(jià)主要體現(xiàn)在整體一致性和個(gè)體表面缺陷兩方面，越高端的應(yīng)用對軸承滾珠的要求也越嚴(yán)格。

一致性——以耐磨軸承商協(xié)會（Anti-Friction Bearing Manufacturers Association，AFBMA）等級標(biāo)準(zhǔn)為例，等級為三的直徑為0.6厘米的滾珠直徑偏差應(yīng)小于0.008μm；

表面缺陷——會加速剝落、磨損、碎裂等滾珠失效發(fā)生，繼而還會磨損軸承和套圈，導(dǎo)致運(yùn)行事故。

想要保障滾珠一致性的同時(shí)并消除表面缺陷，首先要實(shí)現(xiàn)精密磨削和拋光。

精密磨削和拋光有哪些工藝？

“化學(xué)機(jī)械拋光”原理是：懸浮于液態(tài)介質(zhì)中納米級的微細(xì)軟質(zhì)磨粒會與相應(yīng)的拋光劑一起，在磨粒與工件的接觸點(diǎn)上摩擦而產(chǎn)生高溫高壓，在極短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，軟化材料表面。它具有加工效率高、表面粗糙度低、加工變質(zhì)層小等技術(shù)特點(diǎn)。

“磁懸浮拋光”是將陶瓷滾珠置于充滿磁流體、磨料及水混合物的容器內(nèi)，在具有磁場梯度的特殊磁場的作用下，磁性粒子向強(qiáng)磁場方向運(yùn)動，對磨料產(chǎn)生反向浮力，懸浮于磁流體中，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動時(shí)，在摩擦力和膠粘力的作用下，陶瓷球繞容器公轉(zhuǎn)并自轉(zhuǎn)，同時(shí)與研磨盤產(chǎn)生相對滑動實(shí)現(xiàn)研磨拋光。它在加工平面、圓形硬脆材料方面，能夠獲得良好的表面粗糙度和尺寸精度。

“超聲振動輔助拋光”是利用超聲振動的工具在有磨料的液體介質(zhì)中或干磨料中產(chǎn)生磨料的沖擊、拋磨、液壓沖擊及氣蝕作用來去除材料的一種工藝。有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明其加工速度比傳統(tǒng)方法提升2-3倍。

“團(tuán)簇式磁流變拋光”即在非磁性材料制成的上下拋光盤背面，有規(guī)則地排列多個(gè)小磁性物體，然后將磁流變拋光液注入拋光盤，利用磁流變拋光液在磁場中流變性，使它在磁極上方形成團(tuán)簇磁流變效應(yīng)拋光墊。它的優(yōu)勢在于由于磁流變拋光墊總是覆蓋著陶瓷球，使剛性接觸變?yōu)槿嵝越佑|，可大大減少了磨削沖擊和加熱引起的二次變形。

……

以上，不斷有科研技術(shù)團(tuán)隊(duì)根據(jù)滾珠材質(zhì)和應(yīng)用場景而開發(fā)出更具針對性的精密拋光工藝，但萬變不離其宗，無論哪種工藝都離不開磨料、拋光劑這兩種關(guān)鍵物料，以其制備出的拋光液必須能保持磨粒均勻分散和懸浮。Amplex^TMSphera系列拋光液的磨料采用高度精煉、精密分級的金剛石或氧化鋁制成，粉體一致性好；液相漿料則兼具切削增強(qiáng)劑和潤滑劑，可在提升切削率的同時(shí)保證潤滑，有助于減少工件劃痕和表面缺陷。

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粉體圈 郜白

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