圓錐滾子超精研導(dǎo)輥螺旋工作面磨削加工研究.pdf

1、在圓錐滾子凸度貫穿式超精研加工中，導(dǎo)輥起到支撐滾子、控制滾子姿態(tài)以及驅(qū)動滾子進(jìn)行自轉(zhuǎn)和貫穿運動的重要作用，其螺旋工作面的理想形面一方面要保證滾子姿態(tài)正確，另一方面要保證與滾子錐面處于良好的線接觸狀態(tài)。圓錐滾子軸線與導(dǎo)輥軸線處于空間交錯狀態(tài)，要保證導(dǎo)輥工作面與滾子錐面之間實現(xiàn)線接觸，理論上導(dǎo)輥工作面并非直線廓形的螺旋面，而是曲線廓形的螺旋面。研究導(dǎo)輥螺旋工作面的理論形面，將其作為理想的設(shè)計形面，并研究這種形面的磨削加工問題，對于精密圓錐滾

2、子的超精研加工具有重要意義。本文以圓錐滾子凸度正置定姿態(tài)貫穿式超精研加工用導(dǎo)輥為研究對象，將理論建模、數(shù)值分析、精密測量及試驗驗證相結(jié)合，深入系統(tǒng)地研究導(dǎo)輥螺旋工作面磨削加工相關(guān)問題，主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：
　?。?）根據(jù)圓錐滾子凸度正置定姿態(tài)貫穿式超精研中導(dǎo)輥-滾子的幾何特征、相互位置關(guān)系及運動關(guān)系，依據(jù)共軛曲面原理，求解了導(dǎo)輥螺旋工作面的理想形面，并將其做為設(shè)計形面。對導(dǎo)輥螺旋工作面設(shè)計形面的解析表達(dá)式進(jìn)行了數(shù)值分析，結(jié)果表

3、明：導(dǎo)輥螺旋工作面的軸向截形具有傾斜性特征和非線性特征，前者可用設(shè)計形面錐角表征，后者可用設(shè)計形面凹度表征；設(shè)計形面錐角受滾子半錐角、上素線傾角和滾子大端名義接觸角等參數(shù)變化影響較大，受滾子大端半徑和導(dǎo)輥形面小端半徑變化影響較??；設(shè)計形面凹度受滾子半錐角和滾子上素線傾角變化影響較大，受滾子大端半徑、大端名義接觸角和導(dǎo)輥形面小端半徑變化影響較小。
　?。?）依據(jù)導(dǎo)輥螺旋工作面磨削加工時導(dǎo)輥-砂輪的幾何特征、相互位置關(guān)系以及相對運動關(guān)

4、系，利用共軛曲面原理，建立了導(dǎo)輥螺旋工作面磨削形面的解析表達(dá)式并進(jìn)行了數(shù)值分析，結(jié)果表明：磨削形面的軸向截形也具有傾斜性特征和非線性特征，可分別用磨削形面錐角和磨削形面凹度表示；導(dǎo)輥螺旋工作面磨削形面與設(shè)計形面之間具有形狀的相似性和特征參數(shù)數(shù)值的差異性。
　　（3）分析了砂輪半錐角、砂輪架垂直擺角、砂輪大端半徑等磨削加工參數(shù)對導(dǎo)輥螺旋工作面磨削形面特征的影響規(guī)律以及磨削加工參數(shù)的相互匹配問題，結(jié)果表明：砂輪半錐角對磨削形面錐角影響

5、很大，對磨削形面凹度影響不大；砂輪架垂直擺角對磨削形面凹度影響很大，對磨削形面錐角也有影響；在一定的小范圍內(nèi)，砂輪半錐角與砂輪架垂直擺角取值會出現(xiàn)不匹配，導(dǎo)致不良磨削形面；對砂輪半錐角和砂輪架垂直擺角這兩個關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行合理選擇，可以基本消除磨削形面與理想設(shè)計形面之間特征參數(shù)數(shù)值的差異，實現(xiàn)導(dǎo)輥螺旋工作面理想設(shè)計形面的精確磨削。
　?。?）通過專門設(shè)計制作的一種特殊導(dǎo)輥，實現(xiàn)了導(dǎo)輥螺旋工作面磨削形面的精密測量，結(jié)果表明：磨削形面與設(shè)