2023 iulie A doua săptămână WBM Cunoștințe tehnice despre șlefuirea bilelor de rulment ceramice de precizie
Abstract:În această lucrare este prezentată o metodă de șlefuire a bilelor de rulment ceramice de precizie, bazată pe modul EPGL (End Plane Grinding Lapping), care face posibilă utilizarea cu ușurință a abrazivelor solide. Se efectuează analiza cinetică și simularea modului EPGL și se construiește un dispozitiv experimental. Unele experimente primare sunt efectuate pentru a investiga influențele parametrilor de proces asupra ratei de îndepărtare în prelucrarea bilelor de rulment ceramice. Din analiza cinetică și simulare se constată că unghiul sp se schimbă continuu în timpul procesului, beneficiind astfel generarea sferei și obținerea uniformității urmei de lapă prin intermediul EPGL. Rezultatele experimentelor sunt discutate și analizate, indică faptul că viteza de rotație a plăcii și sarcina au efecte mari asupra ratei de îndepărtare a bilei ceramice. În comparație cu modul tradițional de șlefuire V2grooves, șlefuirea cu modul EPGL poate obține bile ceramice de înaltă calitate și mult mai eficiente.
Cuvinte cheie:minge ultra-preciza; uniformitate de lapă; abraziv fix; rata de eliminare
0. Introducere
Odată cu dezvoltarea tehnologiei industriale, bilele ceramice de precizie au fost utilizate pe scară largă, dar cele mai multe dintre ele sunt încă prelucrate de echipamente tradiționale pentru bile de oțel de precizie, ceea ce face dificilă obținerea de înaltă precizie și prelucrare eficientă a bilelor ceramice. Așa că cercetarea unei noi metode de șlefuire cu bile ceramice de precizie a devenit din ce în ce mai urgentă. În prezent, pe lângă metoda tradițională de șlefuire cu canelură în V, principalele metode de prelucrare a bilelor de precizie includ metoda de șlefuire coaxială cu trei discuri, metoda de șlefuire cu fluid magnetic, metoda de șlefuire excentrică cu canelură în V, metoda de șlefuire cu disc conic și așa mai departe. Aceste metode au îmbunătățit semnificativ calitatea în comparație cu metodele tradiționale de măcinare, dar există încă loc de îmbunătățire a eficienței prelucrării. Utilizarea abrazivului fix pentru șlefuire este o tehnică de șlefuire eficientă, dar din cauza complexității discurilor de șlefuit tradiționale pentru bile de rulment, este dificil să se folosească abraziv fix pentru șlefuirea bilelor de rulment. Prin urmare, a fost propus un nou tip de echipament de șlefuit cu bile pentru rulmenți, făcând posibilă utilizarea cu ușurință a abrazivelor fixe.
1. Principiul de funcționare
Figura 1 prezintă schema schematică a metodei de măcinare plată. În timpul prelucrării, bila de pe discul de șlefuire suferă o rulare pură în timp ce se rotește în gaura cuștii. Deoarece între bilă și discul de șlefuit există doar o deformare minimă de contact, se poate considera că discul de șlefuit efectuează o șlefuire specială a bilei, numită „șlefuire punctuală”. După răspândirea pe toată suprafața bilei, se poate obține o suprafață perfectă a bilei de șlefuit.
2. Analiza dinamică
Figura 2 este o vedere în plan a dispozitivului, definind parametrii structurali și dinamici. A este punctul de contact dintre bilă și discul de șlefuit. Presupunând că nu alunecă în niciun punct de contact, viteza unghiulară de rotație a sferei poate fi obținută ω B și unghiul de autorotație θ
În ecuație, ω C este viteza unghiulară de rotație a discului de măcinat, ω A este viteza unghiulară de rotație a cuștii, e este distanța dintre centrul cuștii și centrul discului de șlefuit și r este distanța între cușcă și centrul mingii, este unghiul de rotație al cuștii. În timpul prelucrării, ω A, ω C, e și r sunt invariante, doar se schimbă continuu, deci θ suferă și modificări continue în timpul procesării, asigurând un proces complet de balling.
În metoda tradițională de șlefuire cu canale în V, viteza unghiulară de rotație a sferei ω B și unghiul de rotație θ, după cum urmează
Rb este diametrul mingii, RA este diametrul canelurii în formă de V, este unghiul canelurii în formă de V. Deci θ rămâne neschimbat și este dificil să se producă sfere de înaltă calitate.
3. Simulare
Pentru a obține sfere de înaltă calitate, în timpul procesului de șlefuire au fost proiectate o serie de traiectorii de șlefuire netede folosind metode de transformare a coordonatelor. La analiza traiectoriei de măcinare, coordonatele sferice (rb, ε 1, ε 2). Stabiliți un sistem de coordonate sferice bazat pe longitudinea și latitudinea Pământului, ε 1 ∈ [- π, π], ε 2 ∈ [- π/2, π/2], apăsați suprafața sferică ε 1, ε 2 Expand. în conformitate cu ε 1, ε 2 Împărțiți sfera în 10 × 10 zone, pe baza ariei zonei, ε 1 și ε 2 sunt normalizate, iar consistența de măcinare este descrisă prin abaterea standard. Condițiile de simulare sunt enumerate în Tabelul 1. Traiectoriile de șlefuire și abaterile standard ale 20 de cicluri de rotație a bilei sunt calculate de calculator, iar toate vitezele unghiulare de rotație sunt calculate prin suprapunere.
Tabelul 1 Condiții de simulare
Figura 3 prezintă două metode de șlefuire θ În Figura 3 (d), este evident că traiectoria de șlefuire este distribuită uniform pe suprafața sferei, în timp ce în Figura 3 (c), doar trei benzi circulare sunt formate pe suprafața sferei. sferă. În figura 3 (a), θ În metoda tradițională de șlefuire cu canelură în V, traiectoria de șlefuire rămâne neschimbată, astfel încât traiectoria de șlefuire a metodei tradiționale de șlefuire cu canelură în V rămâne, de asemenea, neschimbată. În teorie, această metodă nu poate forma o minge. În metoda de măcinare plată, așa cum se arată în Figura 3 (b), θ Prin menținerea constantă a modificărilor, este posibil să se obțină abateri sferice mai mici.
4. Experiment și analiză
Conform simulării de mai sus, șlefuirea plată are o traiectorie uniformă de șlefuire și poate avea, de asemenea, o eficiență ridicată de îndepărtare, deoarece sfera de șlefuire plată utilizează abrazivi fixe. Efectuați experimente pe baza mașinii de șlefuit plat de precizie Nanopoli2100. Principiul experimental este prezentat în Figura 1. Utilizați piatră uleioasă solidă de șlefuit cu carbură de bor # 400. Parametrii experimentali de bază sunt următorii: diametrul cuștii D=110 mm, diametrul bilei ceramice d=5 mm și numărul bilei ceramice n=4.
Figura 4 ilustrează relația dintre cantitatea de material îndepărtat și timpul de măcinare a bilelor ceramice. Viteza discului de șlefuit ω C este de 80 r/m in, iar sarcina P este de 0 6 N, cu un interval de timp de detectare de 15 minute. Viteza de îndepărtare este 0 o sută paisprezece μ M/min, 0 o sută opt μ M/min și 0 o sută optsprezece μ M/min. Datele indică faptul că procesarea de îndepărtare a materialului este încă relativ stabilă.
La aceeași sarcină P=0 Efectul vitezei discului de șlefuit asupra ratei de îndepărtare a bilelor ceramice la 6 N este prezentat în Figura 5. Viteza discului de șlefuit variază de la 40 r/m in până la 120 r/m in, iar timpul de prelucrare este de 30 m in. Rezultatele au arătat că cu cât viteza discului de șlefuit este mai mare, cu atât este mai mare rata de îndepărtare a bilelor ceramice.
Figura 6 arată efectul sarcinii asupra ratei de îndepărtare a bilelor ceramice. Viteza discului de șlefuit este de 120 r/m in, iar în experiment au fost utilizate două tipuri de încărcări P1=0 6 N și P2=1 2 N. Timpul de procesare este de asemenea de 30 de minute. Din figura 6, se poate observa că pe măsură ce sarcina crește, rata de îndepărtare a bilelor ceramice crește rapid.
După adoptarea unei noi metode de măcinare, se poate obține cu ușurință o rată de îndepărtare ridicată (10%) μ M/h), în timp ce metoda tradițională de măcinare are doar o rată de îndepărtare de 1% μ M/h sau chiar mai mică. Din experimentele preliminare, se poate concluziona că metoda de măcinare plată are o eficiență mult mai mare decât metodele tradiționale de măcinare.
Figura 3 Două metode de șlefuire θ Modificări și traiectorii de contact ale
5. Concluzie
Din acest articol se pot trage următoarele concluzii:
Din analiza dinamică, se poate concluziona că unghiul de rotație în șlefuirea plană θ Schimbarea continuă este benefică pentru formarea finală a bilei. Rezultatele simulării indică faptul că traiectoria de măcinare este distribuită uniform pe suprafața sferei. Toate acestea contribuie la deviația de sfericitate scăzută obținută.
Experimentul arată că procesul de îndepărtare a materialului în șlefuirea plană este stabil, iar viteza și sarcina discului de șlefuit au un impact semnificativ asupra ratei de îndepărtare a bilelor ceramice. Cu cât viteza de rotație a discului de șlefuit este mai mare, cu atât rata de îndepărtare a bilelor ceramice este mai mare; Pe măsură ce sarcina crește, rata de îndepărtare a bilelor ceramice crește rapid.
Șlefuirea plată este o nouă metodă de prelucrare de precizie cu bile ceramice. Deși există încă multe domenii care necesită îmbunătățiri, în comparație cu metodele tradiționale de șlefuire cu caneluri în V, șlefuirea plată are o calitate și eficiență ridicate.
Mai multe despre WBM Rolă sferică:
Rulmenții sferici cu role au două rânduri de role simetrice, o cale de rulare a inelului exterior cu sferă comună și două canale de rulare a inelului interior înclinate la un unghi față de axa rulmentului. Punctul central al sferei din calea de rulare a inelului exterior este la axa rulmentului.
https://www.bearingroller.com/rolling-elements/taper-roller/spherical-2roller.html
