2023 Heinäkuu Toinen viikko WBM:n tekninen tieto tarkkuuskeraamisten laakeripallojen hiomisesta
Abstrakti:Tässä artikkelissa esitetään tarkkuuskeraamisten laakeripallojen läppäysmenetelmä, joka perustuu End Plane Grinding Lapping (EPGL) -menetelmään, mikä mahdollistaa kiinteiden hioma-aineiden käytön helposti. Tehdään EPGL m odin kineettinen analyysi ja simulointi sekä rakennetaan koelaite. Eräitä ensisijaisia kokeita suoritetaan prosessiparametrien vaikutuksen selvittämiseksi poistonopeuteen keraamisten laakeripallojen käsittelyssä. Kineettisestä analyysistä ja simulaatiosta havaitaan, että kulman sp muuttuu jatkuvasti prosessin aikana, mikä hyödyttää pallon muodostumista ja EPGL:n avulla saadaan aikaan limitysjäljen tasaisuus. Kokeiden tuloksia käsitellään ja analysoidaan, mikä osoittaa, että p late:n pyörimisnopeudella ja kuormalla on suuri vaikutus keraamisen pallon poistumisnopeuteen. Verrattuna perinteiseen V2grooves-läppäystilaan, EPGL-moodilla läppäyksellä saadaan korkealaatuisia ja paljon tehokkaampia keraamisia palloja.
Avainsanat:erittäin tarkka pallo; läppäyksen yhtenäisyys; kiinteä hioma; poistoaste
0. Johdanto
Teollisuuden kehittyessä tarkkuuskeraamisia palloja on käytetty laajalti, mutta suurin osa niistä käsitellään edelleen perinteisillä tarkkuusteräspalloilla tarkoitetuilla laitteilla, mikä vaikeuttaa keraamisten pallojen korkean tarkkuuden ja tehokkaan käsittelyn saavuttamista. Joten uuden tarkkuuskeraamisen kuulahiomamenetelmän tutkimisesta on tullut yhä kiireellisempi. Tällä hetkellä perinteisen V-urahiontamenetelmän lisäksi tärkeimmät tarkkuuspallon käsittelymenetelmät sisältävät koaksiaalisen kolmen levyn hiontamenetelmän, magneettisen nesteen hiontamenetelmän, epäkeskisen V-uran hiontamenetelmän, kartiomaisen levyn hiontamenetelmän ja niin edelleen. Nämä menetelmät ovat parantaneet huomattavasti laatua perinteisiin jauhatusmenetelmiin verrattuna, mutta käsittelyn tehokkuudessa on vielä parantamisen varaa. Kiinteän hioma-aineen käyttö hiontaan on tehokas hiontatekniikka, mutta perinteisten laakerikuulien hiomalaikkojen monimutkaisuuden vuoksi on vaikeaa käyttää kiinteää hioma-ainetta laakeripallojen hiontaan. Siksi on ehdotettu uudentyyppistä laakeroitua kuulahiomalaitteistoa, joka mahdollistaa kiinteiden hioma-aineiden helpon käytön.
1. Toimintaperiaate
Kuvassa 1 on kaavio tasohiontamenetelmästä. Käsittelyn aikana hiomalaikalla oleva pallo käy läpi puhtaan vieroituksen pyöriessään häkin reiässä. Koska pallon ja hiomalevyn välillä on vain minimaalinen kosketusmuodonmuutos, voidaan katsoa, että hiomalaikka suorittaa pallolle erityistä hiontaa, jota kutsutaan "pistehionnaksi". Koko pallon pintaan levittämisen jälkeen saadaan täydellinen hiomapallopinta.
2. Dynaaminen analyysi
Kuva 2 on tasokuva laitteesta, jossa määritellään rakenteelliset ja dynaamiset parametrit. A on kosketuspiste pallon ja hiomalaikan välillä. Olettaen, että missään kosketuspisteessä ei liukua, voidaan saada pallon pyörimiskulmanopeus ω B ja itsekiertokulma θ
Yhtälössä ω C on hiomalevyn pyörimiskulmanopeus, ω A on häkin pyörimiskulmanopeus, e on etäisyys häkin keskikohdan ja hiomalaikan keskikohdan välillä ja r on etäisyys häkin ja pallon keskikohdan välillä, se on häkin kiertokulma. Prosessoinnin aikana ω A, ω C, e ja r ovat muuttumattomia, vain Jatkuvasti muuttuvia, joten θ Se käy läpi myös jatkuvia muutoksia käsittelyn aikana, mikä varmistaa täydellisen pallotusprosessin.
Perinteisessä V-urahiontamenetelmässä pallon pyörimiskulmanopeus ω B ja kiertokulma θ seuraavasti
Rb on pallon halkaisija, RA on V-muotoisen uran halkaisija, Se on V-muotoisen uran kulma. Joten θ Se pysyy muuttumattomana ja on vaikea tuottaa korkealaatuisia palloja.
3. Simulointi
Korkealaatuisten pallojen saamiseksi hiontaprosessin aikana suunniteltiin sarja sileitä hiontaratoja koordinaattimuunnosmenetelmillä. Hiontarataa analysoitaessa pallomaiset koordinaatit (rb, ε 1, ε 2). Muodosta pallomainen koordinaattijärjestelmä Maan pituus- ja leveysasteen perusteella, ε 1 ∈ [- π, π], ε 2 ∈ [- π/2, π/2], paina pallomaista pintaa ε 1, ε 2 Laajenna. ε 1, ε 2 mukaisesti Jaa pallo 10 × 10 alueeseen pinta-alan perusteella, ε 1 ja ε 2 normalisoidaan ja jauhatuskonsistenssi kuvataan keskihajonnan avulla. Simulointiolosuhteet on lueteltu taulukossa 1. 20 kuulan pyörimissyklin hiontaradat ja standardipoikkeamat lasketaan tietokoneella ja kaikki pyörimiskulmanopeudet lasketaan superpositiolla.
Taulukko 1 Simulointiehdot
Kuvassa 3 on kaksi hiontamenetelmää θ Kuvassa 3 (d) on selvää, että hiontarata on jakautunut tasaisesti pallon pinnalle, kun taas kuvassa 3 (c) vain kolme pyöreää nauhaa muodostuu pallon pinnalle. pallo. Kuvassa 3 (a), θ Perinteisessä V-urahiontamenetelmässä hiontarata pysyy ennallaan, joten myös perinteisen V-urahiontamenetelmän hiontarata pysyy ennallaan. Teoriassa tämä menetelmä ei voi muodostaa palloa. Tasohiontamenetelmässä, kuten kuvassa 3 (b), θ Säilyttämällä muutoksia jatkuvasti, on mahdollista saavuttaa pienempiä pallomaisia poikkeamia.
4. Kokeilu ja analyysi
Yllä olevan simulaation mukaan tasomaisella hionnalla on tasainen hiontarata ja sillä voi olla myös korkea poistotehokkuus, koska litteässä hiomapallossa käytetään kiinteitä hioma-aineita. Suorita kokeita Nanopoli2100-tarkkuustasohiomakoneen pohjalta. Kokeellinen periaate on esitetty kuvassa 1. Käytä # 400 Boorikarbidin kiinteää hiontaöljykiveä. Kokeelliset perusparametrit ovat seuraavat: häkin halkaisija D=110 mm, keraamisen pallon halkaisija d=5 mm ja keraamisen pallon numero n=4.
Kuva 4 havainnollistaa materiaalinpoistomäärän ja keraamisten pallojen jauhatusajan välistä suhdetta. Hiomalaikan nopeus ω C on 80 r/m in, ja kuorma P on 0 6 N, tunnistusaikavälillä 15 minuuttia. Poistonopeus on 0 sataneljätoista μ M/min, 0 satakahdeksan μ M/min ja 0 satakahdeksantoista μ M/min. Tiedot osoittavat, että materiaalinpoistoprosessi on edelleen suhteellisen vakaata.
Samalla kuormituksella P=0 Hiomalaikan nopeuden vaikutus keraamisten pallojen poistonopeuteen 6 N jännitteellä on esitetty kuvassa 5. Hiomalaikan nopeus vaihtelee välillä 40 r/m in - 120 r/m in, ja käsittelyaika on 30 m tuumaa. Tulokset osoittivat, että mitä suurempi hiomalaikan nopeus, sitä suurempi on keraamisten pallojen poistonopeus.
Kuvassa 6 on esitetty kuorman vaikutus keraamisten pallojen poistonopeuteen. Hiomalaikan nopeus on 120 r/m in ja kokeessa käytettiin kahta kuormitusta P1=0 6 N ja P2=1 2 N. Käsittelyaika on myös 30 minuuttia. Kuvasta 6 voidaan nähdä, että kuorman kasvaessa keraamisten pallojen poistonopeus kasvaa nopeasti.
Uuden jauhatusmenetelmän käyttöönoton jälkeen voidaan helposti saavuttaa korkea poistonopeus (10 %) μ M/h, kun taas perinteisen jauhatusmenetelmän poistonopeus on vain 1 % μ M/h tai jopa pienempi. Alustavien kokeiden perusteella voidaan päätellä, että tasohiontamenetelmällä on paljon suurempi tehokkuus kuin perinteisillä hiontamenetelmillä.
Kuva 3 Kaksi hiontamenetelmää θ Muutokset ja kosketusradat
5. Päätelmät
Tästä artikkelista voidaan tehdä seuraavat johtopäätökset:
Dynaamisesta analyysistä voidaan päätellä, että pyörimiskulma tasomaisessa hionnassa θ Jatkuva muutos on hyödyllinen lopulliselle pallonmuodostukselle. Simulointitulokset osoittavat, että hiontarata on jakautunut tasaisesti pallon pinnalle. Nämä kaikki myötävaikuttavat saatuun pienempään pallomaisuuspoikkeamaan.
Kokeilu osoittaa, että materiaalin poistoprosessi tasomaisessa hionnassa on vakaa ja hiomalaikan nopeus ja kuormitus vaikuttavat merkittävästi keraamisten pallojen poistonopeuteen. Mitä suurempi hiomalevyn pyörimisnopeus on, sitä suurempi on keraamisten pallojen poistonopeus; Kuorman kasvaessa keraamisten pallojen poistonopeus kasvaa nopeasti.
Tasohionta on uusi menetelmä tarkkuuskeraamisen kuulan työstöön. Vaikka parantamisen tarpeessa on vielä monia alueita, on tasohionnalla korkea laatu ja tehokkuus verrattuna perinteisiin V-urahiontaan.
Lisää WBM:stä Pallomainen rulla:
Pallomaisissa rullalaakereissa on kaksi riviä symmetrisiä rullia, yhteinen pallomainen ulkorengasrata ja kaksi sisempää rengasrataa, jotka ovat vinossa laakerin akseliin nähden. Pallon keskipiste ulkorenkaassa on laakerin akselilla.
https://www.bearingroller.com/rolling-elements/taper-roller/spherical-2roller.html
