【技术实现步骤摘要】
精密轴承磨削金刚滚轮修整工艺优化方法
本专利技术涉及一种精密轴承磨削金刚滚轮的修整工艺，尤其是一种精密轴承磨削金刚滚轮修整工艺优化方法
技术介绍
轴承套圈是滚动轴承的重要零件，由于套圈加工工序多、工艺复杂、加工精度要求高，因此套圈的加工质量对轴承的精度、使用寿命和性能有着重要的影响。轴承在加工过程中对其表面质量有着很高的要求，一旦不合格，就不会被允许进入装配环节。因此，轴承套圈的质量显得尤为重要。磨削是轴承套圈最重要的加工工序，决定着轴承套圈的加工精度和运转性能，套圈磨削受到工具、材料、机床、环境、人员等众多状态参数影响，从而产生机理复杂的磨削现象，最终形成轴承套圈的工作表面质量。要想加工出符合质量要求的轴承套圈，砂轮修整技术是整个磨削过程中的关键所在。在修整过程中，由于轴承套圈具有多个滚道，利用金刚笔修整砂轮时要回转多个沟曲率，使得修整后砂轮磨削时各个磨削点的速度不一致，导致磨削后套圈各点的表面粗糙度会有差别，不能满足表面质量要求。由于传统的单点金刚笔修整法难以加工复杂表面的工件，而金刚滚轮修整可以更有效地保证加工工件表面...
【技术保护点】
1.一种精密轴承磨削金刚滚轮修整工艺优化方法，其特征在于：首先，确定金刚滚轮修整参数，采用基于频响函数确定主轴转速，为了消除主轴振动对修整过程的影响，用力捶敲击主轴得到主轴的频响函数，根据频响函数曲线图找出最优的一组频率，再换算成主轴转速；然后，采用基于修整轨迹确定修整速比，根据砂轮与滚轮的轨迹方程和曲率半径来确定砂轮与滚轮的转速比；再采用基于干涉角σ确定滚轮进给速度，引入干涉角作为修整的综合物理量，将前面得出的转速比代入干涉角来确定进给速度；最后，建立数学模型及参数优化，建立磨削力和磨削功率的数学模型并通过功率传感器测得的磨削功率转换成磨削力来优化修整过程。/n
【技术特征摘要】
1.一种精密轴承磨削金刚滚轮修整工艺优化方法，其特征在于：首先，确定金刚滚轮修整参数，采用基于频响函数确定主轴转速，为了消除主轴振动对修整过程的影响，用力捶敲击主轴得到主轴的频响函数，根据频响函数曲线图找出最优的一组频率，再换算成主轴转速；然后，采用基于修整轨迹确定修整速比，根据砂轮与滚轮的轨迹方程和曲率半径来确定砂轮与滚轮的转速比；再采用基于干涉角σ确定滚轮进给速度，引入干涉角作为修整的综合物理量，将前面得出的转速比代入干涉角来确定进给速度；最后，建立数学模型及参数优化，建立磨削力和磨削功率的数学模型并通过功率传感器测得的磨削功率转换成磨削力来优化修整过程。
2.根据权利要求1所述的精密轴承磨削金刚滚轮修整工艺优化方法，其特征在于：所述基于频响函数确定主轴转速的具体方法是：根据金刚滚轮修整砂轮原理及力学原理，可建立ms、mw的运动微分方程，如式(1)所示
式中，ms为砂轮和主轴的质量；mw为滚轮质量；ks为砂轮刚度；ka为砂轮与滚轮的接触刚度；kw为滚轮刚度；x1砂轮位移；x2滚轮位移；
将上述运动微分方程表示成矩阵的形式，即
修整系统的振动特征值问题为
Ku＝λMu(3)
式中λ＝ω2；ω＝2πf，ω为固有圆频率，f为固有频率；u为模态向量；根据式(1)、(2)、(3)，经整理后可获得系统的固有频率，如下式：
式中：i为第i阶次，M0为质量矩阵M原值，K0为刚度矩阵K原值,u0为模态向量u原值,K1为刚度矩阵K的变化值,T为转置；
按照式(5)计算使得k最小的横坐标即为最佳频率，再乘60得到最佳主轴转速，
式中，M为主轴上下方向该频率所对应的幅值，N为主轴前后方向该频率所对应的幅值，P为主轴左右方向该频率所对应的幅值。
3.根据权利要求1所述的精密轴承磨削金刚滚轮修整工艺优化方法，其特征在于：所述基于修整轨迹确定修整速比的具体方法是：将滚轮修整模拟成外圆切入磨削，当砂轮以某一个转速旋转时，可以将砂轮看作为静止状态，而滚轮在自身旋转的同时，又以砂轮为中心绕着旋转，考虑滚轮上某一金刚石颗粒A相对砂轮的运动轨迹，
根据式(6)和式(7)，得到单颗金刚石颗粒顺...
【专利技术属性】
技术研发人员：迟玉伦，江欢，李郝林，陈禹，
申请(专利权)人：上海理工大学，上海机床厂有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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