1、安昂傳動！傳動世界磨削軸承內圈溝道的工藝參數對圓度的影響規律滾動軸承內圈溝道圓度是一項重要的質量指標，直接影響軸承的工作精度、平穩性和使用壽命。磨削通常是內圈溝道的半精加工或精加工工序， 對成品內圈溝道的圓度起決定性作 用，內圈溝道磨削的圓度除了取決于磨削工藝系統的精度和動態特性外，還與磨削的工藝參數密切相關。前者，已為許多學者所重視，并進行了大量的研究，從而大大改善了磨削內圈溝道的圓度。隨著磨削工藝系統精度的提高和動態特性的改善，磨削工藝參數成為影響圓度的主要因素，因此研究磨削工藝參數對圓度的影響規律，對合理選擇工藝參數，確保軸承溝道的磨削圓度，進而實現磨削軸承溝道的工藝參數優化，有重要意義

2、。是磨削軸承內圈溝道截面實際輪廓與理想輪廓的誤差情況，可表示為幾何形狀誤差？Rw(F)=Rw(F)-RwO式中，Rw(F)為實際工件輪廓半徑，RwO為理想工件輪廓半徑。圖中，01 02分別是工件的幾何形狀中心和測量回轉中心。輪廓誤差？Rw(F)是F的周期性函數，可用付立葉級數表示成？Rw(F)= x0 + y i=1xicos(iF+Fi)式中:xi(i=0 , 1,)為諧波幅值：F、Fi為諧波相位角：x0/2代表加工尺寸誤差， 也是誤差函數 Rw(F)的平均值。式 中，一次諧波x1cos(F+F1)對應內圈溝道外圓幾何中心 相對測量回轉中心的偏心：二次至十五次諧波xicos(iF+Fi)(2

3、 < i < 15)對應的就是軸承溝道外圓的圓度。2圓度的影響因素分析軸承內圈溝道通常采用變進給速度切入磨削方式，其磨削循環可分為：工件快速趨近、粗進給、細進給和無進給磨削四個階段。影響磨削軸承溝道圓度的主要因素可歸納為：(1)磨削過程中工藝系統的精度，這取決于磨床的精度和夾具的定位原理、結構參數及精度：(2)工藝系統的動態特性，特別是砂輪的平衡狀態：在修整和磨削過程中，砂輪不平衡，會引起強迫振動，由于修整砂輪時修整器和砂輪的相對位置與磨削時工件和砂輪的相對位置的差 異，以及這兩種不同情況下工藝系統剛度的不同使振動造成磨削的工件表面不圓：而磨削工藝參數會影響砂輪與工件的接觸剛度、砂

4、輪的磨損過程以及工藝系統振動的阻尼特性， 從而影響磨削過程的振動特性，最終反映在磨削工件的幾何形狀(即圓度)和其他表面質量上：(3)工藝系統的彈性變形引起的工件原始誤差復映：分析磨削循環工件幾何形狀誤差變化規律可知，磨削后的工件幾何形狀誤差復映主要取決于工藝系統剛度、磨削工藝參數、砂輪磨損速度以及工件原始誤差？。綜合考慮以上影響因素，當工藝系統剛度和動態特性一定時(尤其砂 輪必須經過良好的平衡)，磨削工件的圓度誤差主要取決于磨削工藝參數，因此可通過對磨 削圓度試驗數據的逐步回歸建模，從多工藝參數中挑選重要參數，逐步引入回歸方程，從而建立磨削圓度與工藝參數關系的最優回歸方程。3試驗方案試驗因素水

5、平表水平因素Vw(m/mi n) a1(m/r) a2(m/r) Sd(mm/r) td(mm) T(mm3/mm) L2(mm)1 30 4 0.5 0.1 0.01 1T0 0.025安昂傳動！傳動世界2 50.5 8 1 0.2 0.02 5T03 83 12 1.8 0.3 0.03 10T0 0.04注：表中T0為單件單位磨削寬度磨除工件體積，本試驗T0=7.07mm3/mm根據前面對磨削工件圓度影響因素的分析，兼顧工廠生產條件和設備性能的限制，把砂輪和磨削液的性能、砂輪線速度Vs、機床剛度和動態特性以及光磨時間作為不變因素，在磨削試驗過程中盡量保持穩定。本研究選擇的試驗因素：修整砂

6、輪的導程 Sd,每次行程修整砂輪深度td，工件線速度 Vw粗進給工件每轉磨削深度al，細進給工件每轉磨削深度a2,細進給行程L2,單位磨削寬度磨除金屬體積T。各工藝參數除細進給行程L2取2水平外，其余均取，水平，考慮工藝參數間交互效應，按混合型正交表進行試驗。同時為了反映不同工件直徑引起砂輪等效直徑變化對磨削圓度的影響，以分別對208、308和306軸承進行磨削試驗，并測量磨削工件的圓度。試驗因素水平見右上表。試驗條件：（1）機床為3MZ1310:全自動高速軸承內圈溝道磨床：（2）工件定位方式為雙圓 弧動支承：（3）砂輪為 GB100ZR2A直徑ds=560mm轉速ns=1600r/min :

7、 （4）修整工具為單 顆金剛石修整器，光修一次：（5）光磨時間 2.5s，普通乳化液冷卻液：（6）圓度測量儀Taylor-HOBSON： （7）磨削工件為 208、306、308 軸承內圈外溝道，直徑dw=48.1、40、51mm材料GCr15,硬度6065HRC4磨削圓度與工藝參數關系的建模數學模型假設根據前面對磨削圓度影響因素分析，考慮工藝參數間可能存在的交互效應，可假設磨削圓度的數學模型是 R0= KVwa1a1a2L2a3D4a4Twb1Sdb2ab23tdb4b仁 p1+l nVwb1a1b2Tb3Sdb4a2b5Deb6b2=p2+c1l na1+c2l nSdb3=p3+dl n

8、a1b4=p4+f1l nSd+f2l ntd（3）式中R0代表圓度值，其余為工藝參數和待定常數，砂輪等效直徑De=dsdw/（d3+dw）。通過對式 兩邊取對數并進行變量代換后，可線性化為y=B0+B1x1+B2x2+B19x19磨削內圈溝道圓度的逐步回歸建模利用磨削試驗后實測內圈溝道的圓度數據，對上述式（3）線性化的響應函數式（4）進行逐步回歸，即引入重要因素，易V除次要因素（注:F檢驗臨界值取Fa=0.4），直到既不能剔除，又無法再引進變量的情況下逐步回歸計算結束。定出響應函數式（4）各自變量系數的值，再將線性化后的響應函數代換復原，便可得到磨削工藝參數與圓度關系的數學模型為b仁-0.3

9、351na1-0.368l nSdb2=4.833+1.161l na1+2.178l nSdb3=-0.233In a1b4=-0.441l nSd（5）標準離差 s=0.36，相關系數 g=0.94 , F=26>Fa=0.4從所建立模型的相關系數和方差分析F檢驗值可知，擬合效果比較滿意，模型是可行的。5結果與討論（注:a仁8m/r, a2=1.5 卩 m/r , Vw=50.5m/min , L2=0.03mm, De=45mm T=58mm3/mm）R0隨Sd、td的變化情況安昂傳動！傳動世界(注:Sd=0.15mm/r , td=0.02mm , Vw=50.5m/min ,

10、L2=0.03mm, De=45mm T=58mm3/mm)RO隨al、a2的變化情況(注:Sd=0.15mm/r , td=0.02mm , a仁8卩 m/r, a2=1.5 卩 m/r, De=45mm L2=0.03mm)R0隨Vw T的變化情況(注:Sd=0.15mm/r , td=0.02mm, a1=8m/r, a2=1.5 卩 m/r, Vw=50.5m/min, T=58mm3/mm) R0隨De L2的變化情況表示修整砂輪的導程和深度與磨削圓度R0的關系。圖中，當 Sd<0.16mm/r時，隨著修整導程Sd的減小，磨削的圓度增大：但是當 Sd>0.16mm/r時，

11、磨削的圓度隨修整導程的增 大而增大，在Sd=0.16mm/r處，圓度達極小值。隨著砂輪修整深度的增大，磨削的圓度遞增。表示粗進給和細進給磨削深度與磨削圓度的關系。從圖中可知，粗進給和細進給磨削深度的增大，均使磨削的圓度以不同程度減小，其中隨粗進給磨削深度a1的增大，磨削圓度減小的幅度與細進給磨削深度 a2有關，a2越大，圓度減小的幅值也越大。表示工件線速度Vw和單位磨除金屬體積 T與磨削圓度的關系。磨削的圓度隨工件線速 度的增大而增大，而單位磨除金屬體積的變化對磨削的圓度沒有明顯影響。說明在砂輪正常磨損階段，砂輪表面的鋒利狀態不影響圓度。表示等效砂輪直徑 De和細進給行程L2與磨削圓度R0的關系。顯然，