2023. srpanj Drugi tjedan WBM Tehničko znanje o preciznom brušenju keramičkih ležajnih kuglica
Sažetak:U ovom je radu predstavljena metoda za lepanje preciznih keramičkih ležajnih kuglica koja se temelji na načinu brušenja krajnje ravnine (EPGL), što omogućuje jednostavnu upotrebu čvrstih abraziva. Izvršena je kinetička analiza i simulacija EPGL načina rada te je izgrađen eksperimentalni uređaj. Provedeni su neki primarni pokusi kako bi se istražili utjecaji procesnih parametara na brzinu uklanjanja pri obradi keramičkih kuglica za ležajeve. Iz kinetičke analize i simulacije utvrđeno je da se sp u kutu neprestano mijenja tijekom procesa, što je korisno za stvaranje sfere i da se ujednačenost traga preklapanja postiže pomoću EPGL-a. Rezultati eksperimenata se raspravljaju i analiziraju, što pokazuje da brzina rotacije ploče i opterećenje imaju veliki učinak na brzinu uklanjanja keramičke kuglice. U usporedbi s tradicionalnim V2grooves načinom lappinga, lappingom s EPGL načinom mogu se dobiti keramičke kuglice visoke kvalitete i mnogo učinkovitije.
Ključne riječi:ultraprecizna lopta; jednolikost lappinga; fiksni abraziv; stopa uklanjanja
0. Uvod
S razvojem industrijske tehnologije, precizne keramičke kuglice su naširoko korištene, ali većina njih se još uvijek obrađuje tradicionalnom opremom za precizne čelične kuglice, što otežava postizanje visoke preciznosti i učinkovite obrade keramičkih kuglica. Stoga je istraživanje nove precizne metode mljevenja keramičkih kuglica postalo sve hitnije. Trenutačno, uz tradicionalnu metodu brušenja s V-utorom, glavne precizne metode obrade kuglice uključuju koaksijalnu metodu brušenja s tri diska, metodu mljevenja s magnetskom tekućinom, metodu brušenja s ekscentričnim V-utorom, metodu brušenja s konusnim diskom i tako dalje. Ove metode značajno su poboljšale kvalitetu u usporedbi s tradicionalnim metodama mljevenja, ali još uvijek ima prostora za poboljšanje učinkovitosti obrade. Korištenje fiksnog abraziva za brušenje je učinkovita tehnika brušenja, ali zbog složenosti tradicionalnih brusnih diskova za kuglice ležaja, teško je koristiti fiksni abraziv za brušenje kuglica ležaja. Stoga je predložena nova vrsta opreme za mljevenje kuglica s ležajevima, koja omogućuje jednostavnu upotrebu fiksnih abraziva.
1. Princip rada
Slika 1 prikazuje shematski dijagram metode ravnog brušenja. Tijekom obrade, kugla na brusnoj ploči prolazi čisto kotrljanje dok se vrti u otvoru kaveza. Budući da postoji samo minimalna kontaktna deformacija između kugle i brusne ploče, može se smatrati da brusna ploča vrši posebno brušenje kugle, nazvano "točkasto brušenje". Nakon nanošenja po cijeloj površini kugle, može se dobiti savršena površina kugle za mljevenje.
2. Dinamička analiza
Slika 2 je tlocrt uređaja, definirajući strukturne i dinamičke parametre. A je kontaktna točka između kugle i brusnog diska. Uz pretpostavku da nema klizanja ni na jednoj točki kontakta, može se dobiti kutna brzina vrtnje kugle ω B i kut samorotacije θ
U jednadžbi, ω C je rotacijska kutna brzina brusne ploče, ω A je rotacijska kutna brzina kaveza, e je udaljenost između središta kaveza i središta brusne ploče, a r je udaljenost između kaveza i središta lopte, To je kut rotacije kaveza. Tijekom obrade, ω A, ω C, e i r su nepromjenjivi, samo se kontinuirano mijenjaju, tako da θ također prolazi kroz stalne promjene tijekom obrade, osiguravajući potpuni proces kuglanja.
U tradicionalnoj metodi brušenja V-utora, kutna brzina rotacije kugle ω B i kut rotacije θ Kako slijedi
Rb je promjer kuglice, RA je promjer utora u obliku slova V, to je kut utora u obliku slova V. Dakle, θ ostaje nepromijenjen i teško je proizvesti visokokvalitetne kugle.
3. Simulacija
Kako bi se dobile visokokvalitetne kugle, tijekom procesa brušenja dizajniran je niz glatkih putanja mljevenja pomoću metoda transformacije koordinata. Pri analizi putanje mljevenja, sferne koordinate (rb, ε 1, ε 2). Uspostavite sferni koordinatni sustav na temelju zemljopisne dužine i širine Zemlje, ε 1 ∈ [- π, π], ε 2 ∈ [- π/2, π/2], pritisnite sfernu površinu ε 1, ε 2 Proširi. prema ε 1, ε 2 Podijelite kuglu na 10 × 10 područja, na temelju površine područja, ε 1 i ε 2 je normalizirano, a konzistencija mljevenja opisana je standardnom devijacijom. Uvjeti simulacije navedeni su u tablici 1. Putanje brušenja i standardne devijacije 20 ciklusa rotacije kuglice izračunavaju se računalom, a sve kutne brzine rotacije izračunavaju se superpozicijom.
Tablica 1 Uvjeti simulacije
Slika 3 prikazuje dvije metode mljevenja θ Na slici 3 (d) vidljivo je da je putanja mljevenja ravnomjerno raspoređena po površini kugle, dok su na slici 3 (c) formirane samo tri kružne trake na površini kugle. sfera. Na slici 3 (a), θ U tradicionalnoj metodi brušenja s V-utorom, putanja brušenja ostaje nepromijenjena, tako da putanja brušenja tradicionalne metode brušenja s V-utorom također ostaje nepromijenjena. U teoriji, ova metoda ne može oblikovati loptu. U metodi ravnog brušenja, kao što je prikazano na slici 3 (b), θ Konzistentnim održavanjem promjena moguće je postići manja sferna odstupanja.
4. Eksperiment i analiza
Prema gornjoj simulaciji, ravno brušenje ima jednoliku putanju brušenja i također može imati visoku učinkovitost uklanjanja, jer ravna brusna kugla koristi fiksne abrazive. Provedite eksperimente na temelju Nanopoli2100 preciznog stroja za ravno brušenje. Eksperimentalni princip prikazan je na slici 1. Upotrijebite # 400 bor karbid čvrsti uljni kamen za mljevenje. Osnovni eksperimentalni parametri su sljedeći: promjer kaveza D=110 mm, promjer keramičke kuglice d=5 mm i broj keramičke kuglice n=4.
Slika 4 ilustrira odnos između količine uklonjenog materijala i vremena mljevenja keramičkih kuglica. Brzina brusne ploče ω C je 80 r/m in, a opterećenje P je 0 6 N, s vremenskim intervalom detekcije od 15 minuta. Brzina uklanjanja je 0 sto četrnaest μ M/min, 0 sto osam μ M/min i 0 sto osamnaest μ M/min. Podaci pokazuju da je obrada uklanjanja materijala još uvijek relativno stabilna.
Pri istom opterećenju P=0 Učinak brzine diska za mljevenje na brzinu uklanjanja keramičkih kuglica pri 6 N prikazan je na slici 5. Brzina diska za mljevenje kreće se od 40 o/m do 120 o/m, a vrijeme obrade je 30 m in. Rezultati su pokazali da što je veća brzina brusne ploče, veća je brzina uklanjanja keramičkih kuglica.
Slika 6 prikazuje učinak opterećenja na brzinu uklanjanja keramičkih kuglica. Brzina brusne ploče je 120 o/m, au pokusu su korištene dvije vrste opterećenja P1=0 6 N i P2=1 2 N. Vrijeme obrade je također 30 minuta. Na slici 6 može se vidjeti da s povećanjem opterećenja brzina uklanjanja keramičkih kuglica brzo raste.
Nakon usvajanja nove metode mljevenja, lako se može postići visoka stopa uklanjanja (10%) μ M/h), dok tradicionalna metoda mljevenja ima samo stopu uklanjanja od 1% μ M/h ili čak nižu. Iz preliminarnih eksperimenata može se zaključiti da metoda ravnog mljevenja ima mnogo veću učinkovitost od tradicionalnih metoda mljevenja.
Slika 3 Dvije metode brušenja θ Promjene i kontaktne putanje
5. Zaključak
Iz ovog članka mogu se izvući sljedeći zaključci:
Iz dinamičke analize može se zaključiti da je kut vrtnje kod planarnog brušenja θ Kontinuirana promjena korisna za konačno formiranje kugle. Rezultati simulacije pokazuju da je putanja mljevenja ravnomjerno raspoređena na površini kugle. Sve to pridonosi nižem dobivenom odstupanju sferičnosti.
Eksperiment pokazuje da je proces uklanjanja materijala kod planarnog brušenja stabilan, a brzina i opterećenje brusnog diska imaju značajan utjecaj na brzinu uklanjanja keramičkih kuglica. Što je veća brzina rotacije diska za mljevenje, veća je brzina uklanjanja keramičkih kuglica; Kako se opterećenje povećava, brzina uklanjanja keramičkih kuglica brzo se povećava.
Ravno brušenje je nova metoda za preciznu obradu keramičkih kuglica. Iako još uvijek postoje mnoga područja koja trebaju poboljšanja, u usporedbi s tradicionalnim metodama brušenja V-utora, ravno brušenje ima visoku kvalitetu i učinkovitost.
Više o WBM-u Sferni valjak:
Sferični valjkasti ležajevi imaju dva reda simetričnih valjaka, zajedničku sfernu kliznu stazu vanjskog prstena i dvije klizne staze unutarnjeg prstena nagnute pod kutom prema osi ležaja. Središnja točka sfere u kanalu vanjskog prstena nalazi se na osi ležaja.
https://www.bearingroller.com/rolling-elements/taper-roller/spherical-2roller.html
