4.1 冷镦、热轧球设备

冷镦、热镦、热轧球设备可实现球坯快速高效成形，已经形成了 Z32 系列。

4.2 光球设备

光球设备对冷镦、热镦、热轧球坯进行高效加工，保证钢球具有一定的留量、尺寸精度和表面质量，形成了 3M49 和 3M79 系列，机床结构有立式和卧式 2 种。

3ML4980 立式钢球光球机采用大循环加工，主传动机械变速，下盘转动，上盘移动，工作压力由液压加压，弹簧保压，环形输球料盘采用变频无级调速，有“断流”保护装置，故障自动报警系统。球板直径 800 mm，装球量 400 kg，符合后续加工节拍，光球精度可达到球形误差 20 μm，批直径变动量 40 μm，表面粗糙度 Ra为 6.3 μm。

80，90，95 系列卧式钢球光球机采用卧式布局，倾斜料盘大循环加工，变频无级调速，液压驱动加压，蓄能器保压，主轴转速由双速电动机控制，有“断流”保护装置。球板直径 800 ～ 950 mm，装球量 350 ～ 1,000 kg，符合后续加工节拍，光球精度可达到球形误差 20 μm，批直径变动量 40 μm，表面粗糙度 Ra为 6.3 μm。

4.3 硬磨设备

硬磨设备对热处理后的球坯进行高效加工，保证钢球具有一定的留量、尺寸精度和表面质量，形成了 3M4680 和 3M76 系列，机床结构有立式和卧式 2 种。

3ML4680 立式钢球磨球机采用大循环加工，主传动机械变速，下盘转动，工作压力由液压加压，弹簧保压，环形输球料盘采用变频无级调速，砂轮自动修整，故障自动报警系统。球板直径 800mm，装球量 350 kg，符合后续加工节拍，磨球精度可达到球形误差 3 μm，批直径变动量 6 μm，表面粗糙度 Ra为 0.4 μm。3M4680C 卧式钢球磨球机采用卧式布局; 主轴采用变频调速; 倾斜料盘或平料盘大循环加工，变频无级调速; 液压驱动偏心加压，常开式液压站连续供油保压; 主轴设有闷车保护; 砂轮自动修整，故障自动报警系统。球板直径 800 mm，装球量 400 kg，符合后续加工节拍，球形误差可达到 3 μm，批直径变动量 6 μm，表面粗糙度 Ra为 0.4μm。

4.4 表面强化设备

表面强化是把钢球装入直径为 1 m 左右、带有提升斗的卧式滚筒机中，提升斗将热处理后的钢球提升至筒内最高处落下，利用钢球落下的动能使钢球相互碰撞，在表面产生弹塑性形变，形成冷作硬化层和压应力。由此可使表面强化层硬度提高 1 ～ 3 HRC，钢球耐磨性提高 1.5 ～ 2 倍。

4.5 研磨设备

研磨设备对硬磨后的钢球进行最终工序加工，保证成品钢球的形状尺寸精度和表面质量，是发展较快的机床，也是近年钢球行业开发的重点，形成了 3M7266，3ML4780，3M7770 和 3M7780 系列，机床结构有立式和卧式 2 种。立式钢球研磨机 3ML4780C 采用大循环加工，主传动变频无级调速，下盘转动，工作压力由液压偏心加压，弹簧保压，环形输球料盘采用变频无级调速，采用水剂研磨，故障自动报警系统。球板直径 800 mm，装球量 250 kg，符合加工节拍，研磨球精度等级可达到G5 ～ G10。

卧式钢球研球机 3M7780A 采用卧式布局，L型低重心床身; 加压与滑动机构相分离，滚动直线导轨定位; 平料盘大循环加工，主轴和料盘变频无级调速; 由变量泵控制的常开式液压站连续供油保压; 主轴设有闷车保护，电气 PC 控制，故障自动报警系统。球板直径 800 mm，装球量 250 ～ 400kg，符合后续加工节拍，研磨球精度等级可达到 G5～ G10。

树脂砂轮磨研工艺是 1990 年发展的钢球加工新工艺，保证钢球表面质量均匀性和降低钢球振动值，实现钢球加工定时、定尺寸、定精度的定制制造工艺规范。为适应钢球树脂砂轮磨研加工工艺，开发了 3M7766，3M7770 和 3M7780A 等系列卧式机床。机床采用敞开式、高–低结合、低重心L 型整体结构; 主轴结构独具特色，转动盘的端面跳动与径向跳动在 0.01 mm 以内，甚至可以达到0.005 mm; 加压与滑动机构相分离，固定板架完全固定，主轴头架移动采用重预紧零间隙的滚动直线导轨; 后部由与之相联的油缸驱动加压，克服了由于油缸定位造成两盘平行度在加压和不同位置时的变化，保证机床重复定位精度; 独特的转动研磨板与固定研磨板调心机构; 主轴与料盘传动系统采用变频无级调速，也为使用铸铁板研磨或者树脂砂轮研磨有不同工艺转速的选择; 机床的进球口部位、主传动皮带轮处以及料盘旋转部位均设有监控装置，出现故障整机停机报警; 电气系统采用 PC 机控制，保证电气控制系统性能和设备运行的可靠性和稳定性。磨研球加工精度等级稳定达到 G5。

4.6 钢球加工设备联线配置
随着我国轴承产量的增加，同规格的钢球需求量可达到上亿粒，这就为钢球联线设备配置生产提供了可能。一般配置方法为: 1 台高速冷镦机、1 台光球机、1 台磨球机和 3 ～ 6 台研磨机(包括初研、精研和超精研工序) 组成软联线，常年进行一种规格钢球的生产，可保证钢球质量的稳定性，同时也较大幅度地减少了磨具消耗，利于管理和降低制造成本。

4.7 钢球加工主要工磨具
钢球加工所需的工磨具主要包括铸铁研磨板、专用砂轮( 树脂砂轮) 、研磨液、磨料、金刚石修整器、冷镦模及切料刀板套筒等，目前已经形成专业化生产。但国内在铸铁超精研板、树脂砂轮和树脂砂轮研磨液等方面与国外仍有较大差距，还需进一步研发。

（作者：张永乾¹，吴朝阳²
1. 中国轴承工业协会技术委员会 滚动体专业委员会，河南 洛阳 471039
2. 常州光洋轴承有限公司，江苏 常州 213002）
（未完待续）

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