2023 juli Anden uge WBM teknisk viden om slibning af præcisions keramiske lejekugler
Abstrakt:En metode til lapning af præcisions keramiske lejekugler baseret på End Plane Grinding Lapping (EPGL) mode er fremsat i dette papir, som gør det muligt nemt at bruge solide slibemidler. Den kinetiske analyse og simulering af EPGL-mode laves, og et eksperimentapparat opbygges. Nogle primære eksperimenter udføres for at undersøge procesparametrenes indflydelse på fjernelseshastigheden ved behandling af keramiske lejekugler. Det er fundet ud fra kinetisk analyse og simulering, at sp in-vinklen ændrer sig konstant under processen, hvilket er fordelene for kuglegenereringen, og ensartetheden af lappespor opnås ved hjælp af EPGL. Resultaterne af eksperimenter diskuteres og analyseres, det indikerer, at rotationshastigheden af pladen og belastningen har stor effekt på fjernelseshastigheden af keramiske kugler. Sammenlignet med den traditionelle V2grooves lapping mode, kan lapping med EPGL mode opnå keramiske kugler med høj kvalitet og meget mere effektiv.
Nøgleord:ultra-præcis bold; lappende ensartethed; fast slibemiddel; fjernelseshastighed
0. Introduktion
Med udviklingen af industriel teknologi er præcisionskeramiske kugler blevet meget brugt, men de fleste af dem behandles stadig af traditionelt udstyr til præcisionsstålkugler, hvilket gør det vanskeligt at opnå højpræcision og effektiv behandling af keramiske kugler. Så forskning i en ny præcisions keramisk kugleslibemetode er blevet mere og mere presserende. På nuværende tidspunkt omfatter de vigtigste præcisionskuglebearbejdningsmetoder, ud over den traditionelle V-rille-slibemetode, koaksial tre-skive-slibemetode, magnetisk væskeslibemetode, excentrisk V-rilleslibemetode, konisk slibemetode og så videre. Disse metoder har væsentligt forbedret kvalitet sammenlignet med traditionelle formalingsmetoder, men der er stadig plads til forbedringer i forarbejdningseffektiviteten. Brug af fast slibemiddel til slibning er en effektiv slibeteknik, men på grund af kompleksiteten af traditionelle slibeskiver til lejekugler, er det vanskeligt at bruge fast slibemiddel til slibning af lejekugler. Derfor er der foreslået en ny type kugleslibeudstyr, der gør det muligt nemt at anvende faste slibemidler.
1. Arbejdsprincip
Figur 1 viser det skematiske diagram af fladslibemetoden. Under bearbejdningen gennemgår kuglen på slibeskiven ren rulning, mens den spinder i burhullet. Fordi der kun er minimal kontaktdeformation mellem kuglen og slibeskiven, kan det anses for, at slibeskiven udfører en speciel slibning på kuglen, kaldet "punktslibning". Efter spredning over hele kuglens overflade kan der opnås en perfekt slibekugleoverflade.
2. Dynamisk analyse
Figur 2 er et planbillede af indretningen, der definerer de strukturelle og dynamiske parametre. A er kontaktpunktet mellem kuglen og slibeskiven. Forudsat at der ikke glider på noget kontaktpunkt, kan kuglens spinvinkelhastighed opnås ω B og selvrotationsvinkel θ
I ligningen er ω C rotationsvinkelhastigheden af slibeskiven, ω A er rotationsvinkelhastigheden for buret, e er afstanden mellem midten af buret og midten af slibeskiven, og r er afstanden mellem buret og midten af bolden, Det er rotationsvinklen for buret. Under behandlingen er ω A, ω C, e og r invariante, kun konstant ændrende, så θ Den gennemgår også kontinuerlige ændringer under behandlingen, hvilket sikrer en komplet balleproces.
I den traditionelle V-rilleslibemetode er kuglens rotationsvinkelhastighed ω B og rotationsvinklen θ som følger
Rb er kuglens diameter, RA er diameteren af den V-formede rille, Det er vinklen på den V-formede rille. Så θ Det forbliver uændret og er vanskeligt at producere kugler af høj kvalitet.
3. Simulering
For at opnå kugler af høj kvalitet blev en række glatte slibebaner designet under slibningsprocessen ved hjælp af koordinattransformationsmetoder. Ved analyse af slibebanen, sfæriske koordinater (rb, ε 1, ε 2). Etabler et sfærisk koordinatsystem baseret på Jordens længde- og breddegrad, ε 1 ∈ [- π, π], ε 2 ∈ [- π/2, π/2], tryk på den sfæriske overflade ε 1, ε 2 Udvid. ifølge ε 1, ε 2 Opdel kuglen i 10 × 10 områder, baseret på arealet af området, ε 1 og ε 2 normaliseres, og formalingskonsistensen beskrives ved standardafvigelse. Simuleringsbetingelserne er angivet i tabel 1. Slibebanerne og standardafvigelserne for 20 kuglerotationscyklusser beregnes af computer, og alle rotationsvinkelhastigheder beregnes ved superposition.
Tabel 1 Simuleringsbetingelser
Figur 3 viser to slibemetoder θ I figur 3 (d) er det tydeligt, at slibebanen er jævnt fordelt over kuglens overflade, mens der i figur 3 (c) kun er dannet tre cirkulære bånd på overfladen af kuglen. kugle. I figur 3 (a), θ I den traditionelle V-rilleslibemetode forbliver slibebanen uændret, så slibebanen for den traditionelle V-rilleslibemetode forbliver også uændret. I teorien kan denne metode ikke danne en bold. I fladslibemetoden, som vist i figur 3 (b), θ Ved konsekvent at opretholde ændringer er det muligt at opnå lavere sfæriske afvigelser.
4. Eksperiment og analyse
Ifølge ovenstående simulering har flad slibning en ensartet slibebane og kan også have høj fjernelseseffektivitet, fordi den flade slibekugle bruger faste slibemidler. Udfør eksperimenter på basis af Nanopoli2100 præcisions fladslibemaskine. Det eksperimentelle princip er vist i figur 1. Brug # 400 borcarbid fast slibning af oliesten. De grundlæggende eksperimentelle parametre er som følger: burdiameter D=110 mm, keramisk kuglediameter d=5 mm og keramisk kuglenummer n=4.
Figur 4 illustrerer forholdet mellem mængden af materialefjernelse og slibetiden for keramiske kugler. Slibeskivehastighed ω C er 80 r/m in, og belastningen P er 0 6 N, med et detektionstidsinterval på 15 minutter. Fjernelseshastigheden er 0 et hundrede og fjorten μ M/min, 0 et hundrede og otte μ M/min og 0 et hundrede og atten μ M/min. Dataene indikerer, at materialefjernelsesbehandlingen stadig er relativt stabil.
Ved samme belastning P=0 Virkningen af slibeskivehastighed på fjernelseshastigheden af keramiske kugler ved 6 N er vist i figur 5. Slibeskivehastigheden varierer fra 40 r/m til 120 r/m in, og bearbejdningstiden er 30 m in. Resultaterne viste, at jo højere slibeskivehastigheden er, desto højere er fjernelseshastigheden af keramiske kugler.
Figur 6 viser virkningen af belastning på fjernelseshastigheden af keramiske kugler. Slibeskivehastigheden er 120 r/m in, og to typer belastninger P1=0 blev brugt i forsøget 6 N og P2=1 2 N. Bearbejdningstiden er også 30 minutter. Fra figur 6 kan det ses, at når belastningen øges, øges fjernelseshastigheden af keramiske kugler hurtigt.
Efter indførelse af en ny slibemetode kan en høj fjernelseshastighed (10%) let opnås μ M/h), mens den traditionelle slibemetode kun har en fjernelseshastighed på 1% μ M/h eller endnu lavere. Fra foreløbige forsøg kan det konkluderes, at fladslibemetoden har meget højere effektivitet end traditionelle slibemetoder.
Figur 3 To slibemetoder θ Ændringer og kontaktbaner af
5. Konklusion
Følgende konklusioner kan drages fra denne artikel:
Ud fra den dynamiske analyse kan det konkluderes, at spinvinklen ved planslibning θ Kontinuerlig ændring er gavnlig for den ultimative kugledannelse. Simuleringsresultaterne indikerer, at slibebanen er jævnt fordelt på kuglens overflade. Disse bidrager alle til den opnåede lavere sfæricitetsafvigelse.
Forsøget viser, at materialefjernelsesprocessen ved planslibning er stabil, og slibeskivens hastighed og belastning har en væsentlig indflydelse på fjernelseshastigheden af keramiske kugler. Jo højere slibeskivens rotationshastighed er, jo større er keramiske kuglers fjernelseshastighed; Efterhånden som belastningen øges, øges fjernelseshastigheden af keramiske kugler hurtigt.
Fladslibning er en ny metode til præcisionsbearbejdning af keramiske kugler. Selvom der stadig er mange områder, der trænger til forbedring, sammenlignet med traditionelle V-rilleslibningsmetoder, har fladslibning høj kvalitet og effektivitet.
Mere om WBM Kugleformet rulle:
Sfæriske rullelejer har to rækker af symmetriske ruller, en fælles kugle ydre ringløbebane og to indre ringløbebaner skråtstillet i en vinkel i forhold til lejeaksen. Kuglens midtpunkt i den ydre ringløbebane er ved lejeaksen.
https://www.bearingroller.com/rolling-elements/taper-roller/spherical-2roller.html
