文档介绍：南京航空航天大学
硕士学位论文
新型精密轴承球超精密研磨加工系统仿真与设计优化
姓名:郭红燕
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:戴勇
20060201
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
精密机械的运转常使用轴承,而轴承球是轴承的主要元件之一,精密轴承
球在精密工程领域发挥着重要的作用。轴承球的真球度及表面粗糙度对轴承的
性能及可靠性有显著影响。然而轴承球的传统研磨方式成球机理不完善、加工
效率低、加工成本高,这越来越不能适应科技发展的需求,为此诸多学者提出
了多种研磨方式,其中以磁流体研磨方式与自转角自动控制研磨方式最具代表
性。然而因其批量生产能力有限,这两种研磨方式尚未在实际生产中应用。(删
除这句话,因为在实际生产中磁流体研磨方式应用挺广泛的。同时英文摘要要
做相应的修改)
本文对不同轴三盘研磨方式、偏心 V 形槽研磨方式等几种研磨方式进行
了运动分析,计算出研磨轨迹,提出球坯表面研磨均匀性的评价方法。为了获
得高效率、高精度的研磨,提出了新型精密轴承球研磨方式,该研磨方式结构
简单,易于实现固着磨料研磨技术的应用,可以从根本上提高加工效率,极大
地提高了研磨的均匀性。
对上述几种装置的研磨均匀性进行仿真分析,比较这几种研磨方式的研磨
均匀性。对新型研磨装置进行仿真分析,从研磨的均匀性角度比较新型研磨方
式和传统研磨方式。以研磨的均匀性为指标对新型研磨装置进行参数优化。
最后为了进一步对研磨的均匀性做定量化分析,提出了对精密轴承球进行
网格划分的评价方式,提供了几种网格划分的方法,通过仿真分析比较这几种
网格划分方式,寻找较准确地评价研磨均匀性的网格划分方式。
本文所有的求解程序都是在 MATLAB 环境下完成的。
关键词:轴承球,超精密加工,研磨方式,研磨均匀性,仿真,网格划分
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新型精密轴承球超精密研磨加工系统仿真与设计优化
Abstract
Bearing is widely used in precision mechanism, and the bearing balls are one of
its ponents. The precise bearing balls play the important role in precision
engineering. The sphericity and the surface roughness of bearing balls significantly
influence performance and reliability of the bearing. Because of the limitation of
sphere generation mechanism, low finishing efficiency and high cost, the traditional
lapping technique of precise bearing balls can hardly meet the requirements of
modern science and technology. For this reason, many experts bring forward kinds
of lapping methods. ic fluid lapping and spin angle control lapping are two
typical technologies of those methods, but they haven't been adopted in production
line for the limitation of batch productivity.
In this thesis, the kinematics analysis of the lapping method with eccentric three
rotation plates and eccentric v-grooves lapping method and so on are carried out.
The lapping trajectory is obtained with the method of coordinate transformation and
the evaluation method of the lapping uniformity of balls is established. To obtain the
high efficiency and