轴承套圈ELID镜面磨削实验研究

摘要

轴承套圈是轴承的一个重要元件，其表面粗糙度直接影响着轴承工作的精度与振动。在传统的轴承加工中，轴承套圈表面需要采用研磨与抛光工艺来达到所需的精度，但是这些方法会延长轴承的加工时间。ELID(Electrolytic In-process Dressing)磨削技术具有加工效率高、精度高、适用范围广、砂轮廓形保持性好等特点，已被许多学者应用于各种金属与非金属材料的磨削实验研究中，同时运用该技术进行磨削时砂轮会一直保持锋利状态且不易堵塞，因此非常适用于硬脆材料的磨削。本文将 ELID技术应用到轴承套圈的加工实验中，通过试验分析得出的加工工艺参数使工件的表面质量大大提高。
　　论文以M1420E万能外圆磨床为平台进行改装，设计了ELID加工所需装置并完成了磨削系统的配置。配制了 ELID磨削专用电解液并测量导电率，设计制造了磨削砂轮的修整电极，电源为 ELID专用直流脉冲电源，砂轮采用铸铁结合剂 CBN砂轮。对 ELID加工中氧化膜的特性进行研究并介绍了一种用电解电流来表征氧化膜状态的方法，对比分析了不同砂轮整形方法的特点，最后采用电火花加工法对磨削砂轮进行整形。
　　然后对加工中产生的磨削力进行分析，分别研究了磨削电解液的导电率、电源电压和占空比、砂轮转速、工件转速、砂轮进给速度等单因素条件下，工件表面粗糙度随磨削因素水平变化而变化的规律。利用正交试验设计法，考虑砂轮转速、工件转速、磨削液导电率、砂轮进给速度、电源电压五个因素，对所有因素均取四个水平，将工件表面粗糙度作为结果，经过试验分析，得出一组能够满足加工精度的最优加工工艺参数，并对正交试验结果进行了实验验证，得出的加工工艺参数能够使轴承套圈的表面粗糙度达到预定要求。

目录

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第1章 绪论

1.1 研究的背景及意义

1.2 ELID磨削技术及其研究概况

1.3 论文研究内容

第2章 轴承套圈ELID磨削试验平台的搭建

2.1 ELID磨削砂轮磨料及结合剂的选择

2.2 ELID修整电极

2.3 ELID磨削电解液

2.4 ELID磨削用电源

2.5 数据测量仪器

2.6 本章小结

第3章 ELID磨削氧化膜特性研究及砂轮修整

3.1 ELID磨削中氧化膜的作用

3.2 氧化膜状态的影响因素

3.3 氧化膜的状态表征

3.4 砂轮的修整

3.5 砂轮的电火花整形

3.6 本章小结

第4章 轴承套圈ELID磨削因素研究

4.1 试验条件

4.2 磨削力的数学模型

4.3 电解条件对工件表面粗糙度的影响

4.4 磨削参数对表面粗糙度的影响

4.5 本章小结

第5章 轴承套圈ELID磨削参数优化

5.1 试验方法

5.2 试验条件

5.3 正交试验设计

5.4 试验结果分析

5.5 试验验证

5.6 本章小结

第6章 结论

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果