球軸承套圈溝道ELID成形磨削試驗(yàn)研究.pdf

1、球軸承的套圈溝道是滾動軸承的基本工作面,該溝道除了要求具有特殊的材料及熱處理性能外,還應(yīng)具有良好的幾何精度及加工精度,而溝道加工質(zhì)量的好壞將直接影響到軸承的旋轉(zhuǎn)精度和壽命。ELID(Electrolyticin-processdressing)磨削是以電化學(xué)加工及電解磨削的原理為基礎(chǔ)發(fā)展起來的一項(xiàng)磨削新技術(shù),該技術(shù)具有加工精度高、加工表面質(zhì)量好、砂輪廓形保持性好等優(yōu)點(diǎn),同時由于采用該技術(shù)進(jìn)行磨削時砂輪鋒利且不易堵塞,非常適用于硬脆材料的

2、磨削。本文將ELID技術(shù)應(yīng)用于套圈溝道的超精加工,系統(tǒng)研究了基于工件陰極和氧化膜狀態(tài)主動控制的ELID磨削機(jī)理、圓弧砂輪修整及ELID成形磨削的砂輪耐用度等關(guān)鍵科學(xué)問題。在提高溝道的幾何精度、改善溝道的表面質(zhì)量的基礎(chǔ)上,旨意降低軸承噪音,提高軸承的承載能力和壽命,本文主要研究的內(nèi)容有以下幾個方面。
　　數(shù)控改造現(xiàn)有磨床,開發(fā)了球軸承套圈溝道的ELID成形磨削系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括砂輪整形、砂輪修銳、氧化膜狀態(tài)的監(jiān)測和控制及磨削力的監(jiān)測等

3、四個子系統(tǒng)。
　　推導(dǎo)獲得了兩個沿支承方向的單向力與法向和切向磨削力之間的關(guān)系式,提出了內(nèi)圓磨削磨削力的法向力和切向力的監(jiān)測方法。試驗(yàn)研究指出,該檢測方法性能穩(wěn)定且可靠。
　　采用基于工件陰極和氧化膜狀態(tài)主動控制的ELID磨削方法,開展了內(nèi)圓磨削試驗(yàn)研究。主要考察了磨削參數(shù)和電解參數(shù)對磨削力、材料去除率、加工表面粗糙度和波紋度的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明,隨著軸向進(jìn)給量和電解電流的增加,磨削力增大;隨著磨粒粒度的增加,磨削力下降

4、;隨著電解電流的增加,材料去除率增大;隨著電解電流和磨粒粒度的增加,加工表面粗糙度和波紋度降低。
　　在分析ELID成形磨削中砂輪廓形變化規(guī)律的基礎(chǔ)上,提出了工件的溝形偏差可良好衡量砂輪廓形變化程度這一重要結(jié)論。以該結(jié)論為基礎(chǔ),研究了進(jìn)給速度對砂輪耐用度的影響規(guī)律,結(jié)果表明隨著進(jìn)給速度的增加,砂輪耐用度降低。此外,研究了磨削用量對表面粗糙度和波紋度的影響規(guī)律。結(jié)果表明,隨著砂輪轉(zhuǎn)速和工件轉(zhuǎn)速的增加,表面粗糙度減小,波紋度增大;隨著