轴承套圈沟道磨削的进给状态参数监测及其工艺试验研究

论文摘要

套圈的沟道是滚动轴承使用时承受负荷的工作表面,沟道加工质量的好坏直接影响到轴承使用时的工作性能和寿命。目前许多轴承制造企业在套圈沟道磨削工序中存在质量不稳定、效率低等问题,并缺乏在线监测手段。为此,本文首先研究轴承套圈沟道磨削进给状态参数检测与分析系统,并以此为基础,通过工艺试验和数据分析,研究套圈沟道磨削过程中的进给状态参数对磨削质量的影响规律,为轴承套圈沟道磨削工序的在线监测提供依据。论文的主要章节和内容如下:第一章:提出课题研究的背景,阐述智能监测在我国现代制造业中的重要意义,综述磨削状态监测技术的国内外研究现状和发展趋势,总结轴承套圈沟道磨削在监测手段上存在的不足,提出了本文的研究目标和主要研究内容。第二章:研究目前典型的球轴承套圈沟道磨削工艺系统和产品的主要质量指标及其影响因素;在理论分析的基础上,给出了选择砂轮的横向进给位移和主电机功率作为磨削过程中监测信号的原因。第三章:介绍了磨削进给状态参数检测与分析系统:阐述了进给状态参数检测系统的功能特点和软、硬件设计等。阐述进给状态参数分析系统的功能设计、系统界面实现方法以及基本的数据分析方法等。最后介绍检测系统和分析系统之间的通信协议设计。第四章:对沟道磨削过程中的进给状态参数和粗糙度、沟形误差进行了理论分析。通过工艺试验,研究套圈沟道表面粗糙度和沟形误差的变化规律,分析进给状态参数的特征值与沟道表面粗糙度的关系,分析进给状态参数的特征值与沟形误差的关系。第五章:对进给状态参数和磨后套圈沟道圆度进行了理论分析。通过工艺试验,分析不同波段沟道圆度值的相关性,分析进给状态参数的特征值与磨后沟道圆度的关系,利用进给位移曲线和功率曲线的关系计算不同工件的磨削量,分析磨削量对磨后沟道圆度的影响。第六章:总结本文主要的研究成果及结论和本文的主要贡献,并指出今后需要进一步开展的研究工作。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究现状与发展趋势
• 1.2.1 切削状态监测技术
• 1.2.2 磨削状态监测技术
• 1.2.3 试验设计方法
• 1.2.4 轴承套圈沟道磨削研究
• 1.3 本文的主要内容
• 第二章 套圈沟道磨削工艺研究及进给状态参数选择
• 2.1 沟道磨削方法
• 2.2 沟道磨削工序循环过程
• 2.3 产品的主要质量指标及影响因素
• 2.3.1 圆度
• 2.3.2 沟形误差
• 2.3.3 表面粗糙度
• 2.4 进给状态监测信号的选择
• 2.4.1 砂轮进给位移的选取依据
• 2.4.2 主电机功率的选取依据
• 2.4.3 总结
• 2.5 本章小结
• 第三章 套圈沟道磨削进给状态参数检测与分析系统
• 3.1 系统组成
• 3.2 进给状态参数检测系统
• 3.2.1 系统功能
• 3.2.2 微处理器和传感器
• 3.2.3 硬件设计
• 3.2.4 软件设计
• 3.2.5 测量系统分析结果
• 3.3 进给状态参数分析系统
• 3.3.1 开发环境和方法
• 3.3.2 系统功能
• 3.3.3 数据库设计
• 3.3.4 功能界面与实现
• 3.4 通信协议
• 3.5 本章小结
• 第四章 进给状态参数与沟道粗糙度和沟形误差的试验研究
• 4.1 主电机功率与粗糙度、沟形误差理论分析
• 4.2 试验设计
• 4.2.1 试验目的
• 4.2.2 试验条件
• 4.2.3 试验方案
• 4.3 试验分析
• 4.3.1 功率曲线特征分析
• 4.3.2 功率与粗糙度、沟形误差的关系
• 4.3.3 正交试验分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 进给状态参数与沟道圆度的试验研究
• 5.1 进给状态参数与沟道圆度理论分析
• 5.1.1 沟道圆度特征
• 5.1.2 功率与沟道圆度
• 5.1.3 进给位移与沟道圆度
• 5.1.4 磨削量与沟道圆度
• 5.2 试验设计
• 5.2.1 试验目的
• 5.2.2 试验条件
• 5.2.3 试验方案
• 5.3 试验分析
• 5.3.1 不同滤波段圆度值的相关性
• 5.3.2 主电机功率与沟道圆度的关系
• 5.3.3 进给位移与沟道圆度的关系
• 5.3.4 磨削量对沟道圆度的影响
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录1
• 附录2
• 致谢