轴承球变曲率研磨盘沟槽结构参数数值优化研究

针对轴承球变曲率沟槽加工方法中沟槽结构参数优化问题,采用了数值仿真分析法,研究了研磨盘沟槽偏心距、沟槽半角、滚道极径及沟槽间距4个主要沟槽几何参数,对球面加工轨迹点分布均匀性的影响规律。设计了正交仿真试验,分析了沟槽几何参数对球面加工轨迹均匀性的影响权重,并得到了优化几何参数组合;最后,开展了轴承球的研磨实验研究。研究结果表明:变曲率沟槽最佳的结构参数为,偏心距/球径比4,沟槽半角45°,沟槽滚道极径/球径比60,沟槽间距系数2;在优化的槽形结构下,加工4 h后,球度误差从0.057μm降低至0.022μm,优于其他槽形结构下的加工结果;根据仿真分析,优化的研磨盘沟槽结构能够获得更好的球面轨迹均匀性,球面轨迹分布越均匀,加工后的球度误差越小。