高精度雙平面圓柱滾子加工設(shè)備的研究.pdf

1、高精度、高一致性圓柱零件是高精度軸承的關(guān)鍵性基礎(chǔ)元件，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療機(jī)械、航空航天領(lǐng)域、能源機(jī)械等特種裝備中。目前，無(wú)心磨削等軸承圓柱滾子外圓加工方法存在加工精度批一致性差等技術(shù)難題，這使得圓柱滾子在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。
　　為解決圓柱滾子加工表面質(zhì)量不均勻性、批加工一致性差等問題，前人提出了一種雙平面研磨圓柱滾子的方法，這種方法雖然使得滾子表面質(zhì)量得到了改善，但由于設(shè)備穩(wěn)定性較差，無(wú)法保證工件批加工的一致性，為了達(dá)到批一致

2、性好的加工要求，本文對(duì)雙平面研磨圓柱滾子加工設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要工作如下:
　　(1)闡述了雙平面研磨加工圓柱滾子的兩種方式。針對(duì)雙平面方式下研磨圓柱滾子外圓的方式，提出了一種圓柱面加工軌跡的定量評(píng)價(jià)方法，通過將圓柱面劃分為若干個(gè)單元網(wǎng)格，計(jì)算每個(gè)單元網(wǎng)格內(nèi)的加工軌跡密度，進(jìn)而計(jì)算它們的標(biāo)準(zhǔn)差，以此作為軌跡均勻性評(píng)價(jià)指標(biāo)，得出行星式的加工軌跡均勻性優(yōu)于偏心式。
　　(2)通過ADAMS仿真軟件，對(duì)圓柱滾子雙平面加工的加載系統(tǒng)做

3、了動(dòng)力學(xué)分析，得出了壓力型、上盤浮動(dòng)加載系統(tǒng)的壓力加載較均勻，壓力波動(dòng)值較小，適合于圓柱滾子的加工，并對(duì)加載機(jī)構(gòu)與氣壓控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　(3)設(shè)計(jì)了雙平面研磨設(shè)備的上盤加載系統(tǒng)、精密傳動(dòng)系統(tǒng)、外齒圈升降系統(tǒng)、磨盤修正系統(tǒng);設(shè)計(jì)了各傳動(dòng)軸并運(yùn)用ANSYS有限元分析軟件對(duì)各軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核，并對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)分析。
　　(4)通過正交試驗(yàn)，在1000＃Al2O3磨料粒度下，對(duì)設(shè)備加工工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化及分析，得出了最優(yōu)轉(zhuǎn)

4、速組合與最優(yōu)加工參數(shù)A2（加載壓力15N）、B2(磨料濃度為25％)、C2轉(zhuǎn)速組合（上磨盤∶下磨盤∶內(nèi)齒圈∶外齒圈=-75∶82∶80∶47）;采用單一實(shí)驗(yàn)研究方法，分析了不同粒度的磨料對(duì)滾子加工結(jié)果的影響，得出粒度越大，材料去除率越大，磨料粒度越小加工表面質(zhì)量越好，5000＃Al2O3磨料粒度下，滾子的圓度批一致性達(dá)到了0.51um，單個(gè)滾子最小圓度達(dá)到0.4μm，最后進(jìn)一步對(duì)設(shè)備加工效果做研究，通過拋光實(shí)驗(yàn)加工的圓柱滾子批圓度達(dá)到0