雙轉(zhuǎn)盤偏心槽精密球體研磨機理及其工藝研究.pdf

1、高精度的硬質(zhì)合金球可以用于航空、航天、石油鉆探等多種使用環(huán)境惡劣的工作環(huán)境中，其精度、耐磨性、壽命等都對使用設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性有著決定性的影響?，F(xiàn)有的加工方法由于大量依靠工人的工作經(jīng)驗，受到人為因素影響很大，所加工的硬質(zhì)合金球一致性較差，成品率和加工效率很低。目前對硬質(zhì)合金球的加工方式的研究大多處于實驗室研究階段，大批量、高精度的研磨方法和研磨設(shè)備尚在研發(fā)過程中，缺少可以投入實際生產(chǎn)的高精度硬質(zhì)合金球研磨設(shè)備。
　　針對航空航天

2、事業(yè)中，動壓氣浮軸承對高精度硬質(zhì)合金球的需求，本文研究了GT35鋼結(jié)硬質(zhì)合金，提出了一種新的高精密硬質(zhì)合金球研磨方案。通過對這種研磨方案的理論分析、仿真分析，對該研磨方案進行了理論闡述。研制了以該研磨方式為基礎(chǔ)的研磨樣機，并對研磨工藝進行了初步探索。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　針對GT35硬質(zhì)合金材料特性，通過壓痕實驗、劃痕實驗和摩擦磨損實驗進行了研究，對這種目前尚未完全成熟的硬質(zhì)合金材料的硬度、材料均勻性、不同載荷下切削特性、不

3、同溫度和轉(zhuǎn)速下摩擦磨損行為有了詳細的了解，為GT35硬質(zhì)合金球研磨提供實驗基礎(chǔ)，也對該材料的研究提供了一定的參考。
　　針對硬質(zhì)合金高精度加工要求，提出了雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨方法，對該研磨方式進行了幾何運動研究。分析了該研磨方式下，球體運動過程中，V形槽角度、偏心距、V形槽圓形半徑、下研磨盤轉(zhuǎn)速、上研磨盤轉(zhuǎn)速對球體自轉(zhuǎn)軸角度、自轉(zhuǎn)角速度和公轉(zhuǎn)角速度的影響。探究了單個球體球度誤差降低、批量球體一致性提高過程，并對雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨

4、方式的特點進行了總結(jié)。
　　針對雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨方式的研磨軌跡進行了仿真分析，使用MATLAB軟件建立了數(shù)值仿真模型，并使用正交試驗方法分析了各研磨參數(shù)對研磨軌跡的影響。研制了雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨樣機。以此樣機為實驗基礎(chǔ)，研究了雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨精度的影響因素。通過正交試驗，對GT35硬質(zhì)合金研磨加工工藝參數(shù)進行了優(yōu)化。
　　本文對于GT35硬質(zhì)合金材料、雙轉(zhuǎn)盤偏心V形槽研磨原理、實驗樣機制備及工藝參數(shù)的研究對高精度硬