力流变工艺对轴承滚道表面质量与精度的影响

摘要

为获得高质量的套圈滚动面形貌，改善形状精度，提高轴承服役性能，采用力流变抛光技术设计了正交试验方案，确认了试验参数范围，研究了力流变加工过程中抛光速度、磨粒粒径和磨粒浓度对材料去除率（MRR）和表面粗糙度Ra的影响规律。对数据进行信噪比分析，采用方差分析方法得到工艺参数对加工结果的影响权重和最优工艺参数。对比了最优参数加工前后套圈的形状精度，建立了力流变加工模型来分析精度改善机理。结果表明，抛光速度对材料去除率和表面粗糙度的影响都最为显著，磨粒粒径和浓度的影响相对较低。在最优工艺参数（抛光盘转速90 r/min,磨粒粒径2.5μm,质量分数6%）下抛光90 min,Ra从初始的322 nm下降到12.982 nm,且方差不超过2.158 nm²,平均圆度从抛光前的约3.05μm下降到约1.67μm。仿真模型揭示了形状精度改善的原因是凸出部位易形成更高的材料去除率。研究结果表明，采用优化的力流变抛光工艺可有效提高轴承套圈滚道的表面质量和形状精度。在提高轴承服役性能的高质量加工方面，力流变抛光技术提供了一种可行方案。

关键词

力流变抛光 / 轴承 / 套圈 / 超精密加工 / 剪切增稠

基金资助

国家重点研发计划(2018YFB2000402); 浙江省自然科学基金(QZQN25E050002)