圆锥滚子定姿态贯穿式超精研油石磨刃分析

基于超精研过程中圆锥滚子与油石接触的几何特点及磨削原理,建立数学模型包括单位面积动态有效磨刃数模型和整体动态有效磨刃数模型,估计参数取值并用MATLAB运行模型,分析关键因素对磨刃分布的影响。超精研区不断变化的滚子半径是引起磨刃数动态变化的主要因素;受到滚子与油石径向接触弧长的影响,单位面积动态有效磨刃分布与整体动态有效磨刃分布完全不同;油石振荡频率对整体磨刃分布的影响最明显。若考虑磨削深度随滚子与油石接触面积的变化而变化,可以得到理想的"对号"形磨刃分布。

圆锥滚子贯穿式超精研加工特性分析

基于圆锥滚子贯穿式超精研基本规律,计算油石与滚子周向接触弧长,建立动态有效磨刃数模型及未变形切削厚度模型,分析关键参数对周向接触弧长、动态有效磨刃数及未变形切削厚度的影响。分析结果表明:油石切入加工表面深度和滚子直径对周向接触弧长和动态有效磨刃数的影响最大且呈正相关;未变形切削厚度随切入加工表面深度的增大而增大,随滚子直径的增大而减小。基于分析结果,通过合理改变切入加工表面深度,一方面控制动态有效磨刃沿滚子轴向的分布,能够将滚子素线加工成理想的凸度形状;另一方面控制未变形切削厚度,进而使比切削能、工件表面残余应力及粗糙度等达到理想要求。