Повышение точности и производительности шлифования торцовых сферических поверхностей роликов на основе совершенствования способов установки и методов обработки

• Автор: Парфенов, Владимир Анатольевич
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 200 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Обзор литературы. Цели и задачи работы
1.1 Анализ причин образования периодических погрешностей при шлифовании
1.2 Влияние периодических погрешностей обработки деталей на эксплуатационные показатели подшипников
1.3 Выбор формы торцов роликов и ее влияние на эксплуатационные показатели подшипников
1.4 Влияние периодических погрешностей обработки сферических торцов роликов на эксплуатационные показатели подшипников
1.5 Причины образования периодических погрешностей при шлифовании сферических торцов роликов
1.6 Выводы по п.
2. Способы установки, обработки и оборудование для шлифования сферических торцов роликов
2.1 Обзор существующих схем обработки и станков для шлифования сферических торцов роликов
2.2 Критерии классификации способов установки и шлифования сферических торцов роликов
2.3 Структурный анализ способов базирования и схем их реализации
2.4 Эволюция сферошлифовальных станков
2.5 Разработка методики выбора способа установки заготовки ролика
2.6 Тенденции развития способов шлифования сферических торцов
2.7 Выводы и результаты по п.
3. Механизм образования погрешностей обработки поверхности сферы ролика (по существующему методу)
3.1 Исследование базовой конической поверхности заготовок роликов
3.2 Анализ динамики процесса шлифования
3.3 Механизм образования погрешностей вследствие колебаний шлифовального круга
3.4 Исследование влияния базовой конической поверхности на периоди ческие погрешности обработки сферического торца
3.5 Исследование процесса изменения припуска при сквозном шлифовании периферией круга в плоскости круговой подачи
3.6 Исследование влияния частотных свойств системы ЗИПС на периодические погрешности обработки сферического торца
3.7 Влияние рабочей поверхности дисков шпинделя изделия
3.8 Влияние износа шлифовального круга на волнистость торца
3.9 Влияние межправочного периода на волнистость обработанного торца
3.10 Влияние режимов обработки
3.11 Выводы по п.З
4. Методика экспериментального исследования и материальная часть пред-
ложений
4.1 Предмет экспериментов и оборудование
4.2 Абразивный инструмент и СОЖ
4.3 Методика проведения экспериментов, приборы и измерительная аппаратура
4.4 Разработка способа шлифования сферических торцов конических роликов с базированием в призмах
4.5 Разработка конструкции шпинделя изделия с базированием роликов в дополнительных втулках между торцами дисков
4.6 Разработка конструкции нового инструмента для брусковой абразивной обработки поверхностей вращения
4.7 Разработка конструкции шпинделя изделия с приводом посредством дифференциальной конической зубчатой передачи
4.8 Разработка устройства для динамической балансировки комплекта шпинделя шлифовального круга
4.9 Выводы по п.
5. Разработка и исследование процесса сквозного шлифования периферией
круга с установкой заготовок в призмы (по предлагаемому методу)
5.1 Аналитический расчет формы и взаимного расположения базирую-
щих и приводных элементов шпинделя изделия
5.2 Силовые параметры шлифования заготовки конического ролика с базированием в призме
5.3 Исследование влияния базовой конической поверхности на волнистость торца
5.4 Механизм образования погрешностей шлифуемой поверхности вследствие погрешности базовой поверхности
5.5 Влияние диаметра базовой конической поверхности на волнистость обрабатываемого торца
5.6 Влияние исходной величины биения торца до обработки на формирование волнистости торца после обработки
5.7 Влияние правки шлифовального круга
5.8 Влияние режимов обработки
5.9 Выводы по п.
Общие выводы и рекомендации
Список литературы
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Успешная конкуренция на рынке машиностроительного производства может состояться только с решением проблемы обеспечения высокого качества изделия. Эта проблема еще в большей степени относится к производству подшипников качения. Особенно важным является обеспечение высокой точности вращения, долговечности и малошумности подшипников качения. Все служебные, эксплуатационные свойства подшипников качения обусловлены качеством поверхностного слоя и точностью рабочих поверхностей их колец и тел качения. Однако, мало работ посвящено изучению технологии обработки тел качения роликовых подшипников, конических, в особенности. Ролики конических подшипников имеют две рабочие поверхности: коническую образующую и сферический торец. Наименее изучена технология обработки сферической поверхности торца. В то же время, в работающем подшипнике, эта поверхность, имеющая относительно малую протяженность и площадь, передает существенные осевые нагрузки. Слабо изучены вопросы базирования заготовки ролика на операции шлифования сферической поверхности торца и методы ее обработки. Можно предположить, что здесь таятся большие резервы повышения точности и производительности. Таким образом, выбранная тема диссертации является актуальной.
Цель работы. Повышение точности и производительности при шлифовании сферических торцов конических роликов на основе совершенствования способов установки заготовки и методов обработки.
Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:
1. Выполнить анализ известных методов обработки торцовых сферических поверхностей и разработать критерии классификации способов установки при шлифовании сферических торцов роликов.
2. Произвести структурный анализ возможных способов установки и базирования заготовок роликов, схем их реализации и разработать методику выбора рационального способа установки.
3. Выполнить исследование механизма образования погрешностей обработки, вызванных колебаниями шлифовального круга (ШК) и предложить физическую модель формирования волнистости.
4. Провести аналитические и экспериментальные исследования механизма образования погрешности обработки, обусловленной периодическими погрешностями базовой конической поверхности.
5. Выполнить анализ влияния собственных частот элементов

[64] различное время взаимодействия торца заготовки с ШК в зависимости от расстояния до оси вращения.
Рис.2.8 Схема базирования 1 а и известные способы реализации 1а1, 1а2, 1аЗ, 1а
В станке мод. ЯМА-77А приводные диски установлены на двух независимых, консольно расположенных, валах. Схема существенно усложняет конструкцию и увеличивает погрешность базирования ролика. Для компенсации в конструкцию станка введено устройство для шлифования рабочей поверхности дисков в сборе непосредственно на станке.
В станках мод. ВШ-680, ВШ-780, ВШ-880, ВШ-980 исключены упомянутые недостатки вследствие вертикального расположения оси ШИ.
С целью дальнейшего повышения точности обработки торца разработано множество модификаций способа 1 а 1: способ компенсации погрешности радиуса сферы [25] (рис.2.10,а); уменьшения торцового биения [26] (рис. 2.10,6); компенсации неравномерного износа ШК [65] (рис. 2.10,в).
В способе (рис.2.10,а) центр круговой подачи ролика смещают относительно центра обрабатываемой сферы на величину АЯ:
АП ф?-гв2-АП/2)
где: Яс - радиус сферы; гр - радиус торца ролика; гв - радиус технологической выемки на торце; АП — величина погрешности профиля сферы.
Базирование ролика происходит между закрепленным на полом валу 6 жестким цельным диском 4 с выступом 5 и и ведущим диском 10. На диске