本發(fā)明屬于機械制造技術領域，具體涉及一種高精度壽命精密機床軸承的制造方法。

背景技術：

精密機床作為高端制造的基礎支撐，其加工精度穩(wěn)定性與軸承精度保持性密切關聯。以GCr15等高碳鉻軸承鋼為主要材料的精密機床軸承，經傳統(tǒng)工藝制造后，其基體(內、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)和高水平的內應力，在軸承工作受溫度和載荷作用時容易發(fā)生轉變和釋放，引起套圈尺寸微小變化，進而破壞軸承精度保持性，導致軸承精度衰減，影響機床加工穩(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床生產與應用的關鍵問題，卻一直無法得到有效解決。

技術實現要素：

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

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

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(為現有技術，如采用中國專利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)，首先根據軸承基體套圈尺寸和軋制比設計冷軋環(huán)坯尺寸，采用常規(guī)熱鍛制坯方法制得冷軋環(huán)坯；然后根據軸承基體套圈尺寸、冷軋環(huán)坯尺寸和冷軋變形條件設計加工冷軋孔型；最后利用冷軋孔型和冷軋設備，按高速軋制、中速軋制、低速軋制三個階段，在冷軋變形量20％～40％、進給速度0.5mm/s～1mm/s條件范圍內，對軸承基體套圈控制冷軋成型；

②雙介質復合淬火：將軸承基體套圈在保護氣氛(如：氮氣或/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℃范圍內冷處理3～5小時，保溫期間用超聲波激勵液氮，超聲波旋渦流壓力范圍為2.5～3.5MPa，超聲波功率為300～500W，輔助時間20～40min；冷處理完成后取出在大氣環(huán)境下恢復至室溫，再進行160℃～180℃、保溫1～2小時的回火熱處理；循環(huán)上述冷處理和熱處理2～3次；

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

2)精密切削加工：對穩(wěn)定化處理后的軸承基體套圈進行精密切削加工(采用現有方法)。

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

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行裝配(為現有方法)，最終得到高精度保持性機密機床軸承。

中國專利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)坯設計與加工

環(huán)坯形狀設計成內表面帶錐度和臺階的斜L型截面環(huán)坯，環(huán)坯尺寸按如下步驟確定：

a)計算環(huán)件各部分體積

將L型截面環(huán)件從臺階處分成臺階以上的大孔環(huán)部分和臺階以下的小孔環(huán)部分，設D、d_b、d_s分別為環(huán)件外徑、大孔環(huán)內徑、小孔環(huán)內徑，B、B_s分別為環(huán)件高度和臺階高度，L為臺階長度，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)占整個環(huán)件的體積比，計算可得：

L＝(d_b-d_s)/2，

b)選擇軋制比

以環(huán)件小孔環(huán)內徑d_s與環(huán)坯小孔環(huán)內徑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

首先根據軋制可確定環(huán)坯小孔環(huán)內徑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值；

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

取環(huán)坯臺階長度等于環(huán)件的臺階長度，即L₀＝L；

環(huán)坯體積V₀，取V₀＝K_VV，其中，K_V為體積補償系數，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，ψ為1～1.05；

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

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

根據環(huán)坯大孔環(huán)體積，可確定環(huán)坯大孔環(huán)內表面錐度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)內徑d_b0為

d_b0＝d_s0+2L₀+2(B₀-B_s0)tanθ₀

根據所設計環(huán)坯體積和幾何尺寸，進行棒料下料、加熱，然后經鐓粗、沖孔、沖連皮，制成冷軋用環(huán)坯；

(2)孔型設計

采用閉式孔型來限制冷軋過程環(huán)坯軸向寬展，以保證成形環(huán)件端面平整；冷軋孔型由驅動輥和芯輥工作面型腔構成，孔型形狀與環(huán)件截面形狀對應；其中，驅動輥工作面為圓柱面，芯輥工作面為由圓柱狀的大、小工作面構成的階梯形工作面；驅動輥和芯輥尺寸設計如下：

a)孔型型腔尺寸

根據環(huán)件高度B、內臺階高度B_s和內臺階長度L，確定驅動輥型腔高度B_d和芯輥型腔高度B_i、芯輥小工作面高度B_il和芯輥臺階面長度L_i，

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

驅動輥和芯輥閉合時的最小型腔寬度應不超過環(huán)件壁厚，可取為

S_d＝(1～2)S_i

其中，S_d為驅動輥型腔寬度、S_i為芯輥型腔上端寬度；

驅動輥和芯輥型腔上下端均設置脫模斜度，驅動輥型腔脫模斜度α_d和芯輥型腔脫模斜度α_i均可取值為3°～7°；

b)驅動輥和芯輥工作面徑向尺寸

驅動輥線速度V_d通常為1.1～1.6m/s；根據驅動輥線速度V_d可確定驅動輥工作面半徑R_d＝500V_d/πn_d，其中，n_d＝n/η為驅動輥轉速，n為電機轉速，η為傳動比，n、η由設備參數確定；

芯輥最小工作面半徑R_i應滿足如下條件：

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

其中，R_i為芯輥最小工作面半徑；β＝arctanμ為摩擦角，μ為摩擦系數，μ通常取0.15～0.2；

應滿足

驅動輥和芯輥的閉合中心距應在軋環(huán)機極限閉合中心距范圍內，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)機允許的最大和最小閉合中心距；

根據以上條件可綜合確定驅動輥工作面半徑以及芯輥大、小工作面半徑；

(3)冷軋成形

按上述冷軋孔型設計加工驅動輥、芯輥，并將驅動輥、芯輥安裝于冷軋環(huán)機內，將按上述環(huán)坯設計加工的環(huán)坯放入冷軋環(huán)機內進行軋制；冷軋過程按高速軋制、中速軋制、低速軋制三個階段進行控制；冷軋過程各階段進給速度與進給量控制按如下確定：

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

進給量：高速軋制進給量Δh₁＝0.6Δh，中速軋制進給量Δh₂＝0.3Δh，低速軋制進給量Δh₃＝0.1Δh

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

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

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

1)準備可實現溫度-力耦合加載的軸承基體時效處理裝置：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有滑孔，弧形壓塊(3)和鎖緊螺栓(2)分別為四個，四個弧形壓塊(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)上設有沿殼體徑向分布的四個T形滑槽，T形滑槽內安裝有滑塊(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)側面的孔穿入殼體內部；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)；轉動小錐齒輪(8)，使弧形壓塊(3)向內側收攏；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；轉動小錐齒輪(8)，使弧形壓塊(3)向外側移動，緊貼軸承基體(9)內側，限制軸承基體(9)徑向移動并使其承受徑向力；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；調節(jié)爐溫和加熱保溫時間，對軸承基體進行溫度-力耦合加載時效處理；

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

一種實現可實現溫度-力耦合加載的軸承基體時效處理方法的裝置(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有滑孔，弧形壓塊(3)和鎖緊螺栓(2)分別為四個，四個弧形壓塊(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)上設有沿殼體徑向分布的四個T形滑槽，T形滑槽內安裝有滑塊(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)側面的孔穿入殼體內部；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。

中國專利CN201410145023.1公布的軸承組件加工殘余應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

對熱處理后的軸承套圈或滾動體進行磁處理，利用變頻調壓電源產生交流勵磁電流，通過磁處理裝置，由勵磁線圈繞組和鐵芯構成的磁化器產生低頻交變磁場，磁處理參數根據以下方法確定：

①所施加的磁感應強度應能使軸承組件的材料內部接近或達到飽和磁化狀態(tài)，通過測量磁滯回線確定其對應的磁場峰值磁飽和強度，對于軸承組件的材料，磁飽和強度范圍為1.2～2.5T；

②磁場頻率取值范圍為1～10Hz；

③磁處理時間范圍為60～180s；

將軸承套圈或滾動體固定在夾具上之后，采用上述磁處理工藝參數對其進行磁處理；

(2)磨削后的軸承組件磁處理

對磨削后的軸承套圈或滾動體進行磁處理，利用變頻調壓電源產生交流勵磁電流，通過磁處理裝置，由勵磁線圈繞組和鐵芯構成的磁化器產生低頻交變磁場，磁處理參數根據以下方法確定：

①所施加的磁感應強度應能使軸承組件的材料內部接近或達到飽和磁化狀態(tài)，通過測量磁滯回線確定其對應的磁場峰值磁飽和強度，對于軸承組件的材料，磁飽和強度范圍為1.2～2.5T；

②磁場頻率取值范圍為1.5～4Hz；

③磁處理時間范圍為90～120s；

將軸承套圈或滾動體固定在夾具上之后，采用上述磁處理工藝參數對其進行磁處理。

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)組織和內應力變化對軸承精度保持性的不利作用，針對性地提出組織穩(wěn)定化處理和內應力消減處理方法。對于軸承基體組織穩(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缺陷，促進淬火過程奧氏體中碳元素擴散，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)定性和機械穩(wěn)定性；其次，采用淬火油-液氮雙介質復合淬火，不僅控制了淬火畸變程度，而且液氮介質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，同時促進了馬氏體相變；然后，通過超聲波輔助冷-熱循環(huán)處理，能夠有效促進殘余奧氏體向馬氏體轉變，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量，提高軸承基體耐磨性；最后，利用應力時效促使回火馬氏體分解，減少亞穩(wěn)相含量，促進碳化物擇優(yōu)析出。對于軸承基體內應力消減處理，通過磁場處理，可引發(fā)軸承基體內部彌散分布的組織微塑性變形從而使內應力整體降低。通過上述方法綜合作用，可以提高軸承基體組織穩(wěn)定性，降低軸承基體內應力水平，抑制軸承服役過程基體組織轉變和內應力松弛對精度衰減的不良影響，提高軸承精度保持性，保障精密機床加工穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為現有可實現溫度-力耦合加載的軸承基體時效處理裝置的結構示意圖。

圖2為圖1所示的A-A方向的剖視結構示意圖。

圖3是現有可實現溫度-力耦合加載的軸承基體時效處理裝置的上蓋的結構示意圖。

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。

具體實施方式

以下僅為本發(fā)明的較佳實施例，當不能以此限定本發(fā)明的范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應屬本專利涵蓋的范圍內。以某型號高速機床主軸軸承為對象，按上述本發(fā)明方法對軸承基體進行組穩(wěn)定化處理和內應力消減處理。

實施例1：

一種高精度保持性精密機床軸承的制造方法，包括以下實現步驟：

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(為現有技術，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雙介質復合淬火(淬火油-液氮雙液淬火)：將軸承基體套圈在保護氣氛(如：氮氣)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℃范圍內冷處理4小時，保溫期間用超聲波激勵液氮(在冷處理降溫過程中輔以超聲波激勵液氮)，超聲波旋渦流壓力3.0MPa，超聲波功率為350W，輔助時間40min；冷處理完成后取出在大氣環(huán)境下恢復至室溫，再進行170℃、保溫1小時的回火熱處理；循環(huán)上述冷處理和熱處理2次；

④應力時效：采用溫度-力耦合加載的軸承基體時效裝置(如采用申請?zhí)枮镃N104694730A公布的可實現溫度-力耦合加載的軸承基體時效處理方法及其裝置)，對超聲輔助冷-熱循環(huán)處理后的軸承基體套圈，在加載力90N、溫度100℃，時效時間5小時的條件下進行應力時效，得到穩(wěn)定化處理后的軸承基體套圈。

2)精密切削加工：對穩(wěn)定化處理后的軸承基體套圈進行精密切削加工(為現有方法)。

3)軸承基體內應力消減處理：采用CN201410145023.1公布的軸承組件加工殘余應力控制磁處理方法，在磁飽和強度2.0T、磁場頻率3Hz、磁處理時間120s的條件下，對精密切削加工后的軸承基體套圈進行磁處理，得到高組織穩(wěn)定性、低內應力的軸承基體套圈。

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行裝配(為現有方法)，最終得到高精度保持性機密機床軸承。

將按上述實施例方法制造的軸承基體套圈和傳統(tǒng)方法進行組織和內應力測試比較，殘余奧氏體數量減少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％，機械穩(wěn)定性提高60％，內應力平均值降低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)組織數量及穩(wěn)定性，降低內應力，從而提高最終軸承的精度保持性。

實施例2：

一種高精度保持性精密機床軸承的制造方法，包括以下實現步驟：

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(為現有技術，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雙介質復合淬火：將軸承基體套圈在保護氣氛(如：氮氣氣體)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℃范圍內冷處理3小時，保溫期間用超聲波激勵液氮，超聲波旋渦流壓力2.5MPa，超聲波的功率為300W，輔助時間20min；冷處理完成后取出在大氣環(huán)境下恢復至室溫，再進行160℃、保溫1小時的回火熱處理；循環(huán)上述冷處理和熱處理2次；

④應力時效：采用溫度-力耦合加載的軸承基體時效裝置(如采用申請?zhí)枮镃N104694730A公布的可實現溫度-力耦合加載的軸承基體時效處理方法及其裝置)，對超聲輔助冷-熱循環(huán)處理后的軸承基體套圈，在加載力70N、溫度120℃，時效時間3小時的條件下進行應力時效；得到穩(wěn)定化處理后的軸承基體套圈。

2)精密切削加工：對穩(wěn)定化處理后的軸承基體套圈進行精密切削加工(為現有方法)。

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

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行裝配(為現有方法)，最終得到高精度保持性機密機床軸承。

將按上述實施例方法制造的軸承基體套圈和傳統(tǒng)方法進行組織和內應力測試比較，殘余奧氏體數量減少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％，機械穩(wěn)定性提高64％，內應力平均值降低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)組織數量及穩(wěn)定性，降低內應力，從而提高最終軸承的精度保持性。

實施例3：

一種高精度保持性精密機床軸承的制造方法，包括以下實現步驟：

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(為現有技術，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雙介質復合淬火：將軸承基體套圈在保護氣氛(如：體積分數80％的氮氣加20％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℃范圍內冷處理5小時，保溫期間用超聲波激勵液氮，超聲波旋渦流壓力3.5MPa，超聲波功率為370W，輔助時間40min；冷處理完成后取出在大氣環(huán)境下恢復至室溫，再進行180℃、保溫2小時的回火熱處理；循環(huán)上述冷處理和熱處理3次

④應力時效：采用溫度-力耦合加載的軸承基體時效裝置(如采用申請?zhí)枮镃N104694730A公布的可實現溫度-力耦合加載的軸承基體時效處理方法及其裝置)，對超聲輔助冷-熱循環(huán)處理后的軸承基體套圈，在加載力150N、溫度150℃，時效時間6小時的條件下進行應力時效；得到穩(wěn)定化處理后的軸承基體套圈。

2)精密切削加工：對穩(wěn)定化處理后的軸承基體套圈進行精密切削加工(為現有方法)。

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

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行裝配(為現有方法)，最終得到高精度保持性機密機床軸承。

將按上述實施例方法制造的軸承基體套圈和傳統(tǒng)方法進行組織和內應力測試比較，殘余奧氏體數量減少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％，機械穩(wěn)定性提高56％，內應力平均值降低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)組織數量及穩(wěn)定性，降低內應力，從而提高最終軸承的精度保持性。

本發(fā)明的各工藝參數(如加載力、溫度、時間、磁飽和強度、磁場頻率等)的上下限、區(qū)間取值都能實現本發(fā)明，在此不一一列舉實施例。