本發(fā)明屬于機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高精度壽命精密機(jī)床軸承的制造方法。

背景技術(shù)：

精密機(jī)床作為高端制造的基礎(chǔ)支撐，其加工精度穩(wěn)定性與軸承精度保持性密切關(guān)聯(lián)。以GCr15等高碳鉻軸承鋼為主要材料的精密機(jī)床軸承，經(jīng)傳統(tǒng)工藝制造后，其基體(內(nèi)、外套圈)中存在大量的亞穩(wěn)態(tài)組織(殘余奧氏體、回火馬氏體等)和高水平的內(nèi)應(yīng)力，在軸承工作受溫度和載荷作用時(shí)容易發(fā)生轉(zhuǎn)變和釋放，引起套圈尺寸微小變化，進(jìn)而破壞軸承精度保持性，導(dǎo)致軸承精度衰減，影響機(jī)床加工穩(wěn)定性。鑒于上述原因，軸承精度保持性已然成為制約精密機(jī)床生產(chǎn)與應(yīng)用的關(guān)鍵問題，卻一直無法得到有效解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高精度保持性精密機(jī)床軸承的制造方法，針對(duì)影響軸承精度保持性的關(guān)鍵因素，即軸承基體組織狀態(tài)和內(nèi)應(yīng)力，通過組織穩(wěn)定化和內(nèi)應(yīng)力消減協(xié)同處理，提高軸承基體組織穩(wěn)定性，降低內(nèi)應(yīng)力水平，最終提高軸承精度保持性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種高精度保持性精密機(jī)床軸承的制造方法，其特征在于包括以下實(shí)現(xiàn)步驟：

1)軸承基體組織穩(wěn)定化處理

①控制冷軋成型：采用冷軋環(huán)方法(為現(xiàn)有技術(shù)，如采用中國(guó)專利CN103316926A公布的一種L型截面汽車輪轂軸承環(huán)件冷軋成形方法)，首先根據(jù)軸承基體套圈尺寸和軋制比設(shè)計(jì)冷軋環(huán)坯尺寸，采用常規(guī)熱鍛制坯方法制得冷軋環(huán)坯；然后根據(jù)軸承基體套圈尺寸、冷軋環(huán)坯尺寸和冷軋變形條件設(shè)計(jì)加工冷軋孔型；最后利用冷軋孔型和冷軋?jiān)O(shè)備，按高速軋制、中速軋制、低速軋制三個(gè)階段，在冷軋變形量20％～40％、進(jìn)給速度0.5mm/s～1mm/s條件范圍內(nèi)，對(duì)軸承基體套圈控制冷軋成型；

②雙介質(zhì)復(fù)合淬火：將軸承基體套圈在保護(hù)氣氛(如：氮?dú)饣?和氬氣)下加熱至820℃～840℃，保溫30～60分鐘，再放入60～70℃淬火油中冷卻3～5分鐘，然后再浸入液氮冷凍箱中在-190℃溫度下冷卻4～10分鐘，得到淬火后的軸承基體套圈；

③超聲輔助冷-熱循環(huán)處理：將淬火后的軸承基體套圈在上述液氮冷凍箱中-120℃～-196℃范圍內(nèi)冷處理3～5小時(shí)，保溫期間用超聲波激勵(lì)液氮，超聲波旋渦流壓力范圍為2.5～3.5MPa，超聲波功率為300～500W，輔助時(shí)間20～40min；冷處理完成后取出在大氣環(huán)境下恢復(fù)至室溫，再進(jìn)行160℃～180℃、保溫1～2小時(shí)的回火熱處理；循環(huán)上述冷處理和熱處理2～3次；

④應(yīng)力時(shí)效：軸承基體套圈超聲輔助冷-熱循環(huán)處理結(jié)束后，采用溫度-力耦合加載的軸承基體時(shí)效裝置(如采用中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N104694730A公布的可實(shí)現(xiàn)溫度-力耦合加載的軸承基體時(shí)效處理方法及其裝置)進(jìn)行應(yīng)力時(shí)效；首先將軸承基體套圈裝在力耦合加載裝置弧形壓塊中，通過旋轉(zhuǎn)小錐齒輪對(duì)軸承基體套圈加載時(shí)效力；然后將力耦合加載裝置放入帶加熱爐的控溫箱中，設(shè)定時(shí)效加熱溫度和保溫時(shí)間；在時(shí)效力60～150N、時(shí)效溫度80～150℃、時(shí)效時(shí)間3～6小時(shí)的條件范圍內(nèi)對(duì)軸承基體套圈進(jìn)行溫度-力耦合加載時(shí)效處理，得到穩(wěn)定化處理后的軸承基體套圈。

2)精密切削加工：對(duì)穩(wěn)定化處理后的軸承基體套圈進(jìn)行精密切削加工(采用現(xiàn)有方法)。

3)軸承基體內(nèi)應(yīng)力消減處理：采用中國(guó)專利CN201410145023.1公布的軸承組件加工殘余應(yīng)力控制磁處理方法；首先利用磁處理裝置夾具固定軸承基體套圈；然后利用變頻調(diào)壓電源產(chǎn)生交流勵(lì)磁電流，通過磁處理裝置中由勵(lì)磁線圈繞組和鐵芯構(gòu)成的磁化器產(chǎn)生低頻交變磁場(chǎng)，在磁飽和強(qiáng)度范圍1.2～2.5T、磁場(chǎng)頻率范圍1.5～4Hz、磁處理時(shí)間范圍90～120s的條件范圍內(nèi)對(duì)軸承基體套圈進(jìn)行磁處理，得到高組織穩(wěn)定性、低內(nèi)應(yīng)力的軸承基體套圈；

4)軸承裝配：將按上述方法得到的軸承基體套圈與其它軸承組件進(jìn)行裝配(為現(xiàn)有方法)，最終得到高精度保持性機(jī)密機(jī)床軸承。

中國(guó)專利CN103316926A公布的一種L型截面汽車輪轂軸承環(huán)件冷軋成形方法為：它包括如下步驟：

(1)環(huán)坯設(shè)計(jì)與加工

環(huán)坯形狀設(shè)計(jì)成內(nèi)表面帶錐度和臺(tái)階的斜L型截面環(huán)坯，環(huán)坯尺寸按如下步驟確定：

a)計(jì)算環(huán)件各部分體積

將L型截面環(huán)件從臺(tái)階處分成臺(tái)階以上的大孔環(huán)部分和臺(tái)階以下的小孔環(huán)部分，設(shè)D、d_b、d_s分別為環(huán)件外徑、大孔環(huán)內(nèi)徑、小孔環(huán)內(nèi)徑，B、B_s分別為環(huán)件高度和臺(tái)階高度，L為臺(tái)階長(zhǎng)度，V、V_s分別為環(huán)件體積和小孔環(huán)體積，k_s為小孔環(huán)占整個(gè)環(huán)件的體積比，計(jì)算可得：

L＝(d_b-d_s)/2，

b)選擇軋制比

以環(huán)件小孔環(huán)內(nèi)徑d_s與環(huán)坯小孔環(huán)內(nèi)徑d_s0之比為軋制比λ，即λ＝d_s/d_s0，軋制比λ取值為1.1～2；

c)確定環(huán)坯尺寸

首先根據(jù)軋制可確定環(huán)坯小孔環(huán)內(nèi)徑d_s0＝d_s/λ；

環(huán)坯高度B₀，取B₀＝B-ΔB，其中，ΔB為環(huán)件高度尺寸下偏差絕對(duì)值；

取環(huán)坯臺(tái)階高度等于環(huán)件臺(tái)階高度，即B_s0＝B_s，則環(huán)坯大孔環(huán)高度B_b0＝B₀-B_s0；

取環(huán)坯臺(tái)階長(zhǎng)度等于環(huán)件的臺(tái)階長(zhǎng)度，即L₀＝L；

環(huán)坯體積V₀，取V₀＝K_VV，其中，K_V為體積補(bǔ)償系數(shù)，K_V為1～1.03；

環(huán)坯小孔環(huán)所占環(huán)坯體積比k_s'，k_s'＝ψk_s，其中，ψ為修正系數(shù)，ψ為1～1.05；

根據(jù)環(huán)坯小孔環(huán)體積，可確定環(huán)坯外徑D₀為

$D_0=\sqrt{\frac{4k_s^{\′}{V}_0}{{\mathrm{\πB}}_{s0}}+d_{s0}^2}$

根據(jù)環(huán)坯大孔環(huán)體積，可確定環(huán)坯大孔環(huán)內(nèi)表面錐度θ₀為

${\mathrm{\θ}}_0=arctan\left\{\frac{-3(d_{s0}+2L_0)B_{b0}+\sqrt{9{(d_{s0}+2L_0)}^2{B}_{b0}^2-12B_{b0}\frac{4V_0(1-k_s^{\′})-\mathrm{\π}\[D_0^2-{(d_{s0}+2L_0)}^2\]B_{b0}}{\mathrm{\π}}}}{4B_{b0}^2}\right\}$

從而可確定環(huán)坯大孔環(huán)內(nèi)徑d_b0為

d_b0＝d_s0+2L₀+2(B₀-B_s0)tanθ₀

根據(jù)所設(shè)計(jì)環(huán)坯體積和幾何尺寸，進(jìn)行棒料下料、加熱，然后經(jīng)鐓粗、沖孔、沖連皮，制成冷軋用環(huán)坯；

(2)孔型設(shè)計(jì)

采用閉式孔型來限制冷軋過程環(huán)坯軸向?qū)捳?，以保證成形環(huán)件端面平整；冷軋孔型由驅(qū)動(dòng)輥和芯輥工作面型腔構(gòu)成，孔型形狀與環(huán)件截面形狀對(duì)應(yīng)；其中，驅(qū)動(dòng)輥工作面為圓柱面，芯輥工作面為由圓柱狀的大、小工作面構(gòu)成的階梯形工作面；驅(qū)動(dòng)輥和芯輥尺寸設(shè)計(jì)如下：

a)孔型型腔尺寸

根據(jù)環(huán)件高度B、內(nèi)臺(tái)階高度B_s和內(nèi)臺(tái)階長(zhǎng)度L，確定驅(qū)動(dòng)輥型腔高度B_d和芯輥型腔高度B_i、芯輥小工作面高度B_il和芯輥臺(tái)階面長(zhǎng)度L_i，

B_d＝B+0～0.2mm，B_i＝B_d+0.1～0.5mm，B_il＝B_s，L_i＝L

驅(qū)動(dòng)輥和芯輥閉合時(shí)的最小型腔寬度應(yīng)不超過環(huán)件壁厚，可取為

S_d＝(1～2)S_i

其中，S_d為驅(qū)動(dòng)輥型腔寬度、S_i為芯輥型腔上端寬度；

驅(qū)動(dòng)輥和芯輥型腔上下端均設(shè)置脫模斜度，驅(qū)動(dòng)輥型腔脫模斜度α_d和芯輥型腔脫模斜度α_i均可取值為3°～7°；

b)驅(qū)動(dòng)輥和芯輥工作面徑向尺寸

驅(qū)動(dòng)輥線速度V_d通常為1.1～1.6m/s；根據(jù)驅(qū)動(dòng)輥線速度V_d可確定驅(qū)動(dòng)輥工作面半徑R_d＝500V_d/πn_d，其中，n_d＝n/η為驅(qū)動(dòng)輥轉(zhuǎn)速，n為電機(jī)轉(zhuǎn)速，η為傳動(dòng)比，n、η由設(shè)備參數(shù)確定；

芯輥?zhàn)钚」ぷ髅姘霃絉_i應(yīng)滿足如下條件：

$R_i\≥\frac{35{\mathrm{\βR}}_d-(D_0-d_{s0})}{R_d(D_0-d_{s0})}$

其中，R_i為芯輥?zhàn)钚」ぷ髅姘霃?；β＝arctanμ為摩擦角，μ為摩擦系數(shù)，μ通常取0.15～0.2；

應(yīng)滿足

驅(qū)動(dòng)輥和芯輥的閉合中心距應(yīng)在軋環(huán)機(jī)極限閉合中心距范圍內(nèi)，有

$R_d+S_d+R_i+L_i+S_i=\frac{L_{max}+L_{\min }}{2},$

其中，L_max和L_min為軋環(huán)機(jī)允許的最大和最小閉合中心距；

根據(jù)以上條件可綜合確定驅(qū)動(dòng)輥工作面半徑以及芯輥大、小工作面半徑；

(3)冷軋成形

按上述冷軋孔型設(shè)計(jì)加工驅(qū)動(dòng)輥、芯輥，并將驅(qū)動(dòng)輥、芯輥安裝于冷軋環(huán)機(jī)內(nèi)，將按上述環(huán)坯設(shè)計(jì)加工的環(huán)坯放入冷軋環(huán)機(jī)內(nèi)進(jìn)行軋制；冷軋過程按高速軋制、中速軋制、低速軋制三個(gè)階段進(jìn)行控制；冷軋過程各階段進(jìn)給速度與進(jìn)給量控制按如下確定：

進(jìn)給速度：高速軋制進(jìn)給速度v₁＝(2.5～5)v_min，中速軋制進(jìn)給速度v₂＝(1～2)v_min，低速軋制進(jìn)給速度v₃＝(0.5～0.8)v_min

進(jìn)給量：高速軋制進(jìn)給量Δh₁＝0.6Δh，中速軋制進(jìn)給量Δh₂＝0.3Δh，低速軋制進(jìn)給量Δh₃＝0.1Δh

其中，v_min為使環(huán)坯產(chǎn)生軋制變形所需的最小進(jìn)給速度，Δh為軋制總進(jìn)給量，有

$v_{min}=\frac{0.003275n_d{R}_d{(D_0-d_{s0})}^2}{D_0}(\frac{1}{R_d}+\frac{1}{R_i}+\frac{2}{D_0}-\frac{2}{d_{s0}}),\mathrm{\Δ}h=\frac{D_0-d_{s0}}{2}-\frac{D-d_s}{2}.$

中國(guó)專利CN104694730A公布的可實(shí)現(xiàn)溫度-力耦合加載的軸承基體時(shí)效處理方法及其裝置為：一種可實(shí)現(xiàn)溫度-力耦合加載的軸承基體時(shí)效處理方法(如圖1-4所示)，包括以下步驟：

1)準(zhǔn)備可實(shí)現(xiàn)溫度-力耦合加載的軸承基體時(shí)效處理裝置：它包括力耦合加載裝置和帶有加熱爐的控溫箱(10)；

力耦合加載裝置包括上蓋(1)、鎖緊螺栓(2)、弧形壓塊(3)、滑塊(4)、殼體(5)、大錐齒輪(6)、底座(7)、小錐齒輪(8)；上蓋(1)的前后左右方向均設(shè)有滑孔，弧形壓塊(3)和鎖緊螺栓(2)分別為四個(gè)，四個(gè)弧形壓塊(3)均位于上蓋(1)的下方，并分布在前后左右方向，鎖緊螺栓(2)的下端穿過上蓋(1)的滑孔后與弧形壓塊(3)螺紋連接；殼體(5)上設(shè)有沿殼體徑向分布的四個(gè)T形滑槽，T形滑槽內(nèi)安裝有滑塊(4)，滑塊(4)位于弧形壓塊(3)的下方，弧形壓塊(3)與滑塊(4)通過螺栓連接在一起；大錐齒輪(5)的正面設(shè)有與滑塊(4)的底面螺紋相配合的端面螺紋，大錐齒輪(5)的背面設(shè)有與小錐齒輪(8)相互嚙合的錐齒，并與小錐齒輪(8)相互嚙合；小錐齒輪(8)由殼體(5)側(cè)面的孔穿入殼體內(nèi)部；殼體(5)通過螺栓與卡盤底座(7)相連，并用卡盤底座上的圓環(huán)凸面將大錐齒輪(6)托起；

2)取下鎖緊螺栓(2)和上蓋(1)；轉(zhuǎn)動(dòng)小錐齒輪(8)，使弧形壓塊(3)向內(nèi)側(cè)收攏；將常規(guī)熱處理之后的軸承基體(9)平放于殼體(5)上的弧形壓塊(3)的外側(cè)；轉(zhuǎn)動(dòng)小錐齒輪(8)，使弧形壓塊(3)向外側(cè)移動(dòng)，緊貼軸承基體(9)內(nèi)側(cè)，限制軸承基體(9)徑向移動(dòng)并使其承受徑向力；然后通過鎖緊螺栓(2)將上蓋(1)固定在弧形壓塊(3)的頂部；

3)將裝夾了軸承基體(9)的力耦合加載裝置放入帶有加熱爐的控溫箱(10)中，使所述力耦合加載裝置的卡盤底座(7)緊貼控溫箱的爐膛底面；調(diào)節(jié)爐溫和加熱保溫時(shí)間，對(duì)軸承基體進(jìn)行溫度-力耦合加載時(shí)效處理；

4)溫度-力耦合加載時(shí)效處理結(jié)束后，取出裝夾了軸承基體(9)的所述力耦合加載裝置進(jìn)行空冷，冷至室溫后松開鎖緊螺栓(2)并取下上蓋(1)，轉(zhuǎn)動(dòng)小錐齒輪(8)以松開弧形壓塊(3)，取出軸承基體(9)。

一種實(shí)現(xiàn)可實(shí)現(xiàn)溫度-力耦合加載的軸承基體時(shí)效處理方法的裝置(如圖1-4所示)，它包括力耦合加載裝置和帶有加熱爐的控溫箱(10)；力耦合加載裝置包括上蓋(1)、鎖緊螺栓(2)、弧形壓塊(3)、滑塊(4)、殼體(5)、大錐齒輪(6)、底座(7)、小錐齒輪(8)；上蓋(1)的前后左右方向均設(shè)有滑孔，弧形壓塊(3)和鎖緊螺栓(2)分別為四個(gè)，四個(gè)弧形壓塊(3)均位于上蓋(1)的下方，并分布在前后左右方向，鎖緊螺栓(2)的下端穿過上蓋(1)的滑孔后與弧形壓塊(3)螺紋連接；殼體(5)上設(shè)有沿殼體徑向分布的四個(gè)T形滑槽，T形滑槽內(nèi)安裝有滑塊(4)，滑塊(4)位于弧形壓塊(3)的下方，弧形壓塊(3)與滑塊(4)通過螺栓連接在一起；大錐齒輪(5)的正面設(shè)有與滑塊(4)的底面螺紋相配合的端面螺紋，大錐齒輪(5)的背面設(shè)有與小錐齒輪(8)相互嚙合的錐齒，并與小錐齒輪(8)相互嚙合；小錐齒輪(8)由殼體(5)側(cè)面的孔穿入殼體內(nèi)部；殼體(5)通過螺栓與卡盤底座(7)相連，并用卡盤底座上的圓環(huán)凸面將大錐齒輪(6)托起；力耦合加載裝置放在控溫箱(10)中，力耦合加載裝置的卡盤底座(7)緊貼控溫箱的爐膛底面。

中國(guó)專利CN201410145023.1公布的軸承組件加工殘余應(yīng)力控制磁處理方法為：包括如下步驟：

(1)熱處理后的軸承組件磁處理

對(duì)熱處理后的軸承套圈或滾動(dòng)體進(jìn)行磁處理，利用變頻調(diào)壓電源產(chǎn)生交流勵(lì)磁電流，通過磁處理裝置，由勵(lì)磁線圈繞組和鐵芯構(gòu)成的磁化器產(chǎn)生低頻交變磁場(chǎng)，磁處理參數(shù)根據(jù)以下方法確定：

①所施加的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)能使軸承組件的材料內(nèi)部接近或達(dá)到飽和磁化狀態(tài)，通過測(cè)量磁滯回線確定其對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)峰值磁飽和強(qiáng)度，對(duì)于軸承組件的材料，磁飽和強(qiáng)度范圍為1.2～2.5T；

②磁場(chǎng)頻率取值范圍為1～10Hz；

③磁處理時(shí)間范圍為60～180s；

將軸承套圈或滾動(dòng)體固定在夾具上之后，采用上述磁處理工藝參數(shù)對(duì)其進(jìn)行磁處理；

(2)磨削后的軸承組件磁處理

對(duì)磨削后的軸承套圈或滾動(dòng)體進(jìn)行磁處理，利用變頻調(diào)壓電源產(chǎn)生交流勵(lì)磁電流，通過磁處理裝置，由勵(lì)磁線圈繞組和鐵芯構(gòu)成的磁化器產(chǎn)生低頻交變磁場(chǎng)，磁處理參數(shù)根據(jù)以下方法確定：

①所施加的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)能使軸承組件的材料內(nèi)部接近或達(dá)到飽和磁化狀態(tài)，通過測(cè)量磁滯回線確定其對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)峰值磁飽和強(qiáng)度，對(duì)于軸承組件的材料，磁飽和強(qiáng)度范圍為1.2～2.5T；

②磁場(chǎng)頻率取值范圍為1.5～4Hz；

③磁處理時(shí)間范圍為90～120s；

將軸承套圈或滾動(dòng)體固定在夾具上之后，采用上述磁處理工藝參數(shù)對(duì)其進(jìn)行磁處理。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明基于軸承服役過程中基體套圈亞穩(wěn)態(tài)組織和內(nèi)應(yīng)力變化對(duì)軸承精度保持性的不利作用，針對(duì)性地提出組織穩(wěn)定化處理和內(nèi)應(yīng)力消減處理方法。對(duì)于軸承基體組織穩(wěn)定化處理：首先采用合理的軋制條件控制冷軋成型，使軸承基體通過冷塑性變形獲得高密度位錯(cuò)缺陷，促進(jìn)淬火過程奧氏體中碳元素?cái)U(kuò)散，提高殘余奧氏體的碳元素含量、改善殘余奧氏體形態(tài)分布、提高殘余奧氏體的熱穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性；其次，采用淬火油-液氮雙介質(zhì)復(fù)合淬火，不僅控制了淬火畸變程度，而且液氮介質(zhì)下的二次低溫冷卻避免了亞穩(wěn)態(tài)組織的室溫穩(wěn)定行為，同時(shí)促進(jìn)了馬氏體相變；然后，通過超聲波輔助冷-熱循環(huán)處理，能夠有效促進(jìn)殘余奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變，并通過回火和冷處理熱循環(huán)，逐步提高殘余奧氏體穩(wěn)定性，大幅增加過渡碳化物數(shù)量，提高軸承基體耐磨性；最后，利用應(yīng)力時(shí)效促使回火馬氏體分解，減少亞穩(wěn)相含量，促進(jìn)碳化物擇優(yōu)析出。對(duì)于軸承基體內(nèi)應(yīng)力消減處理，通過磁場(chǎng)處理，可引發(fā)軸承基體內(nèi)部彌散分布的組織微塑性變形從而使內(nèi)應(yīng)力整體降低。通過上述方法綜合作用，可以提高軸承基體組織穩(wěn)定性，降低軸承基體內(nèi)應(yīng)力水平，抑制軸承服役過程基體組織轉(zhuǎn)變和內(nèi)應(yīng)力松弛對(duì)精度衰減的不良影響，提高軸承精度保持性，保障精密機(jī)床加工穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有可實(shí)現(xiàn)溫度-力耦合加載的軸承基體時(shí)效處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1所示的A-A方向的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是現(xiàn)有可實(shí)現(xiàn)溫度-力耦合加載的軸承基體時(shí)效處理裝置的上蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖3的俯視圖。

圖中：1-上蓋；2-鎖緊螺栓；3-弧形壓塊；4-滑塊；5-殼體；6-大錐齒輪；7-卡盤底座；8-小錐齒輪；9-軸承基體；10-控溫箱。

具體實(shí)施方式

以下僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明的范圍。即凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本專利涵蓋的范圍內(nèi)。以某型號(hào)高速機(jī)床主軸軸承為對(duì)象，按上述本發(fā)明方法對(duì)軸承基體進(jìn)行組穩(wěn)定化處理和內(nèi)應(yīng)力消減處理。

實(shí)施例1：

一種高精度保持性精密機(jī)床軸承的制造方法，包括以下實(shí)現(xiàn)步驟：

1)軸承基體組織穩(wěn)定化處理

①控制冷軋成型：采用冷軋環(huán)方法(為現(xiàn)有技術(shù)，如采用CN201310228647.5公布的一種L型截面汽車輪轂軸承環(huán)件冷軋成形方法)，在平均變形量37％、平均進(jìn)給速度0.8mm/s的軋制條件下，將軸承基體套圈冷軋成型(軸承基體套圈采用GCr15軸承鋼)；

②雙介質(zhì)復(fù)合淬火(淬火油-液氮雙液淬火)：將軸承基體套圈在保護(hù)氣氛(如：氮?dú)?下加熱至820℃、保溫30分鐘，再放入60℃淬火油中冷卻3分鐘，然后再浸入液氮冷凍箱中在-190℃溫度下冷卻4分鐘，取出自然恢復(fù)至室溫，得到淬火后的軸承基體套圈；

③超聲輔助冷-熱循環(huán)處理：淬火后的軸承基體套圈在上述液氮冷凍箱中-190℃范圍內(nèi)冷處理4小時(shí)，保溫期間用超聲波激勵(lì)液氮(在冷處理降溫過程中輔以超聲波激勵(lì)液氮)，超聲波旋渦流壓力3.0MPa，超聲波功率為350W，輔助時(shí)間40min；冷處理完成后取出在大氣環(huán)境下恢復(fù)至室溫，再進(jìn)行170℃、保溫1小時(shí)的回火熱處理；循環(huán)上述冷處理和熱處理2次；

④應(yīng)力時(shí)效：采用溫度-力耦合加載的軸承基體時(shí)效裝置(如采用申請(qǐng)?zhí)枮镃N104694730A公布的可實(shí)現(xiàn)溫度-力耦合加載的軸承基體時(shí)效處理方法及其裝置)，對(duì)超聲輔助冷-熱循環(huán)處理后的軸承基體套圈，在加載力90N、溫度100℃，時(shí)效時(shí)間5小時(shí)的條件下進(jìn)行應(yīng)力時(shí)效，得到穩(wěn)定化處理后的軸承基體套圈。

2)精密切削加工：對(duì)穩(wěn)定化處理后的軸承基體套圈進(jìn)行精密切削加工(為現(xiàn)有方法)。

3)軸承基體內(nèi)應(yīng)力消減處理：采用CN201410145023.1公布的軸承組件加工殘余應(yīng)力控制磁處理方法，在磁飽和強(qiáng)度2.0T、磁場(chǎng)頻率3Hz、磁處理時(shí)間120s的條件下，對(duì)精密切削加工后的軸承基體套圈進(jìn)行磁處理，得到高組織穩(wěn)定性、低內(nèi)應(yīng)力的軸承基體套圈。

4)軸承組件裝配：將按上述方法得到的軸承基體套圈與其它軸承組件進(jìn)行裝配(為現(xiàn)有方法)，最終得到高精度保持性機(jī)密機(jī)床軸承。

將按上述實(shí)施例方法制造的軸承基體套圈和傳統(tǒng)方法進(jìn)行組織和內(nèi)應(yīng)力測(cè)試比較，殘余奧氏體數(shù)量減少36％，殘余奧氏體含碳量增加且形態(tài)呈薄膜狀，熱穩(wěn)定性提高14％，機(jī)械穩(wěn)定性提高60％，內(nèi)應(yīng)力平均值降低20％，說明本發(fā)明方法能夠有效控制軸承基體套圈亞穩(wěn)態(tài)組織數(shù)量及穩(wěn)定性，降低內(nèi)應(yīng)力，從而提高最終軸承的精度保持性。

實(shí)施例2：

一種高精度保持性精密機(jī)床軸承的制造方法，包括以下實(shí)現(xiàn)步驟：

1)軸承基體組織穩(wěn)定化處理

①控制冷軋成型：采用冷軋環(huán)方法(為現(xiàn)有技術(shù)，如采用專利CN103316926A公布的一種L型截面汽車輪轂軸承環(huán)件冷軋成形方法)，在平均變形量30％、平均進(jìn)給速度0.5mm/s的軋制條件下，將軸承基體套圈冷軋成型(軸承基體套圈采用GCr15SiMn軸承鋼)；

②雙介質(zhì)復(fù)合淬火：將軸承基體套圈在保護(hù)氣氛(如：氮?dú)鈿怏w)下加熱至840℃，保溫30分鐘，再放入60℃淬火油中冷卻4分鐘，然后再浸入液氮冷凍箱中在-190℃溫度下5分鐘，取出自然恢復(fù)至室溫，得到淬火后的軸承基體套圈；

③超聲輔助冷-熱循環(huán)處理：將淬火后的軸承基體套圈在上述液氮冷凍箱中-120℃范圍內(nèi)冷處理3小時(shí)，保溫期間用超聲波激勵(lì)液氮，超聲波旋渦流壓力2.5MPa，超聲波的功率為300W，輔助時(shí)間20min；冷處理完成后取出在大氣環(huán)境下恢復(fù)至室溫，再進(jìn)行160℃、保溫1小時(shí)的回火熱處理；循環(huán)上述冷處理和熱處理2次；

④應(yīng)力時(shí)效：采用溫度-力耦合加載的軸承基體時(shí)效裝置(如采用申請(qǐng)?zhí)枮镃N104694730A公布的可實(shí)現(xiàn)溫度-力耦合加載的軸承基體時(shí)效處理方法及其裝置)，對(duì)超聲輔助冷-熱循環(huán)處理后的軸承基體套圈，在加載力70N、溫度120℃，時(shí)效時(shí)間3小時(shí)的條件下進(jìn)行應(yīng)力時(shí)效；得到穩(wěn)定化處理后的軸承基體套圈。

2)精密切削加工：對(duì)穩(wěn)定化處理后的軸承基體套圈進(jìn)行精密切削加工(為現(xiàn)有方法)。

3)軸承基體內(nèi)應(yīng)力消減處理：采用CN201410145023.1公布的軸承組件加工殘余應(yīng)力控制磁處理方法，在磁飽和強(qiáng)度1.2T、磁場(chǎng)頻率1.5Hz、磁處理時(shí)間90s的工藝條件下，對(duì)精密切削加工后的軸承基體套圈進(jìn)行磁處理，得到高組織穩(wěn)定性、低內(nèi)應(yīng)力的軸承基體套圈。

4)軸承組件裝配：將按上述方法得到的軸承基體套圈與其它軸承組件進(jìn)行裝配(為現(xiàn)有方法)，最終得到高精度保持性機(jī)密機(jī)床軸承。

將按上述實(shí)施例方法制造的軸承基體套圈和傳統(tǒng)方法進(jìn)行組織和內(nèi)應(yīng)力測(cè)試比較，殘余奧氏體數(shù)量減少56％，殘余奧氏體含碳量增加且形態(tài)呈薄膜狀，熱穩(wěn)定性提高10～15％，機(jī)械穩(wěn)定性提高64％，內(nèi)應(yīng)力平均值降低40％，說明本發(fā)明方法能夠有效控制軸承基體套圈亞穩(wěn)態(tài)組織數(shù)量及穩(wěn)定性，降低內(nèi)應(yīng)力，從而提高最終軸承的精度保持性。

實(shí)施例3：

一種高精度保持性精密機(jī)床軸承的制造方法，包括以下實(shí)現(xiàn)步驟：

1)軸承基體組織穩(wěn)定化處理

①控制冷軋成型：采用冷軋環(huán)方法(為現(xiàn)有技術(shù)，如采用專利CN103316926A公布的一種L型截面汽車輪轂軸承環(huán)件冷軋成形方法)，在平均變形量35％、平均進(jìn)給速度1mm/s的軋制條件下，將軸承基體套圈冷軋成型(軸承基體套圈采用GCr15SiMo軸承鋼)；

②雙介質(zhì)復(fù)合淬火：將軸承基體套圈在保護(hù)氣氛(如：體積分?jǐn)?shù)80％的氮?dú)饧?0％氬氣)下加熱至840℃，保溫60分鐘，再放入70℃淬火油中冷卻5分鐘，然后再浸入液氮冷凍箱中在-190℃溫度下冷卻10分鐘，取出自然恢復(fù)至室溫，得到淬火后的軸承基體套圈；

③超聲輔助冷-熱循環(huán)處理：將淬火后的軸承基體套圈在上述液氮冷凍箱中-190℃范圍內(nèi)冷處理5小時(shí)，保溫期間用超聲波激勵(lì)液氮，超聲波旋渦流壓力3.5MPa，超聲波功率為370W，輔助時(shí)間40min；冷處理完成后取出在大氣環(huán)境下恢復(fù)至室溫，再進(jìn)行180℃、保溫2小時(shí)的回火熱處理；循環(huán)上述冷處理和熱處理3次

④應(yīng)力時(shí)效：采用溫度-力耦合加載的軸承基體時(shí)效裝置(如采用申請(qǐng)?zhí)枮镃N104694730A公布的可實(shí)現(xiàn)溫度-力耦合加載的軸承基體時(shí)效處理方法及其裝置)，對(duì)超聲輔助冷-熱循環(huán)處理后的軸承基體套圈，在加載力150N、溫度150℃，時(shí)效時(shí)間6小時(shí)的條件下進(jìn)行應(yīng)力時(shí)效；得到穩(wěn)定化處理后的軸承基體套圈。

2)精密切削加工：對(duì)穩(wěn)定化處理后的軸承基體套圈進(jìn)行精密切削加工(為現(xiàn)有方法)。

3)軸承基體內(nèi)應(yīng)力消減處理：采用CN201410145023.1公布的軸承組件加工殘余應(yīng)力控制磁處理方法，在磁飽和強(qiáng)度2.5T、磁場(chǎng)頻率4Hz、磁處理時(shí)間120s的工藝條件下，對(duì)精密切削加工后的軸承基體套圈進(jìn)行磁處理，得到高組織穩(wěn)定性、低內(nèi)應(yīng)力的軸承基體套圈。

4)軸承組件裝配：將按上述方法得到的軸承基體套圈與其它軸承組件進(jìn)行裝配(為現(xiàn)有方法)，最終得到高精度保持性機(jī)密機(jī)床軸承。

將按上述實(shí)施例方法制造的軸承基體套圈和傳統(tǒng)方法進(jìn)行組織和內(nèi)應(yīng)力測(cè)試比較，殘余奧氏體數(shù)量減少47％，殘余奧氏體含碳量增加且形態(tài)呈薄膜狀，熱穩(wěn)定性提高15％，機(jī)械穩(wěn)定性提高56％，內(nèi)應(yīng)力平均值降低37％，說明本發(fā)明方法能夠有效控制軸承基體套圈亞穩(wěn)態(tài)組織數(shù)量及穩(wěn)定性，降低內(nèi)應(yīng)力，從而提高最終軸承的精度保持性。

本發(fā)明的各工藝參數(shù)(如加載力、溫度、時(shí)間、磁飽和強(qiáng)度、磁場(chǎng)頻率等)的上下限、區(qū)間取值都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在此不一一列舉實(shí)施例。