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轴承套圈滚道ELID成形磨削加工工艺及其装备的开发研究
摘要：随着工业的发展，轴承作为重要的机械传动元件，在各个领域中广泛应用，其性能和质量要求越来越高。为了满足轴承的精密化和高效率加工要求，提出了轴承套圈滚道ELID成形磨削加工工艺及其装备的开发研究。本文首先介绍了轴承套圈滚道的重要性和现有的加工方法存在的问题，然后详细介绍了ELID成形磨削技术的原理与特点。接着，着重论述了滚道成形磨削的工艺流程和参数选择。最后，介绍了开发的轴承套圈滚道ELID成形磨削装备的结构和工作原理，并进行了实验验证。通过对磨削实验的结果分析，验证了该装备在提高轴承套圈滚道加工精度和表面质量方面的有效性和可行性。综上所述，轴承套圈滚道ELID成形磨削加工工艺及其装备的研究具有重要的实际意义和应用价值。
关键词：轴承套圈滚道；ELID成形磨削；加工工艺；装备开发
1. 引言
轴承作为机械传动元件之一，广泛应用于航空、航天、汽车、机械制造等领域。滚动轴承套圈的滚道加工是轴承生产过程中的重要环节之一，其加工质量直接影响轴承的性能和寿命。目前，滚动轴承套圈滚道的加工主要采用磨削方法，但由于工艺和设备的限制，存在加工效率低、表面质量差、加工精度难以达到要求等问题。
2. ELID成形磨削技术的原理与特点
ELID成形磨削技术的原理
ELID（Electrolytic In-Process Dressing）成形磨削技术是一种结合电解磨削和砂轮修整的新型磨削技术。该技术通过在磨削过程中引入电解作用，使砂轮的修整和磨削同时进行，可以实现砂轮自动修整和保持砂轮微观粗糙度的特点。
ELID成形磨削技术的特点
ELID成形磨削技术具有以下几个特点：
1) 砂轮自动修整：电解作用使砂轮上的磨削颗粒不断掉落，保持砂轮的修整状态，提高砂轮的使用寿命；
2) 表面质量优异：ELID技术能够减小磨削表面的粗糙度，提高加工表面的质量；
3) 加工效率高：由于砂轮的修整实时进行，砂轮不会过度磨损，并且能够保持较高的切削速度，提高加工效率；
4) 成本低：ELID技术只需要一台普通的磨床，不需要额外的特殊设备，并且可以重复使用砂轮。
3. 轴承套圈滚道ELID成形磨削加工工艺
滚道成形刀具的设计与制造
滚道成形刀具是滚道成形磨削加工的核心，其设计与制造对成形效果和加工质量具有重要影响。通常，滚道成形刀具采用金属弹性材料制作，其形状和尺寸需要根据滚道的要求进行优化设计。
成形磨削工艺参数的选择
成形磨削工艺参数的选择对加工质量具有重要影响。主要的工艺参数包括磨削速度、磨削深度和电解磨削电流等。磨削速度和磨削深度的选择要根据工件材料和成形刀具的材料和尺寸来确定，电解磨削电流的选择要根据砂轮材料和磨削过程中的温度和电解液浓度来确定。
加工工艺流程
轴承套圈滚道ELID成形磨削加工工艺流程一般包括以下几个步骤：工件夹紧、砂轮修整、电解液供给、成形磨削和表面处理。
4. 轴承套圈滚道ELID成形磨削装备的开发
装备的结构设计
轴承套圈滚道ELID成形磨削装备的结构主要包括工作台、主轴、成形刀具和电解液供给系统等组成部分。其中，主轴负责驱动砂轮进行磨削，成形刀具负责滚道的成形，电解液供给系统负责提供电解液和控制电解液的流量。
装备的工作原理
轴承套圈滚道ELID成形磨削装备的工作原理是通过工件夹紧和装备组件的配合工作，实现轴承套圈滚道的ELID成形磨削。主轴驱动砂轮进行磨削，成形刀具负责对滚道进行成形，电解液供给系统控制电解液的流量，从而实现砂轮的修整和磨削同时进行。
5. 实验验证与结果分析
为了验证轴承套圈滚道ELID成形磨削装备的有效性和可行性，进行了实验验证。通过对砂轮修整、成形磨削和加工表面质量的分析，结果表明该装备可以有效提高轴承套圈滚道的加工精度和表面质量。
6. 结论
轴承套圈滚道ELID成形磨削加工工艺及其装备的研究具有重要的实际意义和应用价值。通过ELID成形磨削技术的应用，可以提高轴承套圈滚道的加工精度和表面质量，满足轴承的精密化和高效率加工要求。未来，可以进一步研究优化成形磨削工艺参数和装备设计，不断提高轴承套圈滚道ELID成形磨削的加工效率和质量。