基于摩擦磨损实验的双盘直槽研磨方法的研具选材研究

邓晓帆，任成祖，陈 洋，陈 光，蔡智杰，贺英伦

（天津大学天津市装备设计与制造技术重点实验室，天津 300350）

滚子轴承广泛应用于各类旋转机械，尤其适用于高速列车等重载机械［1］。滚子是轴承运转时承受载荷的元件，是轴承中最薄弱的元件，其制造质量对轴承的工作性能（如旋转精度、振动和噪声等）有很大的影响，是影响轴承使用寿命的主要因素［2-4］。滚子的滚动面为工作表面，实际应用中对其表面质量、尺寸精度和批次一致性的要求较高。为了获取高精度的滚子滚动面，常采用无心贯穿式研磨方法［5-11］、双端面研磨方法［12-15］和磁流体抛光方法［16-18］等精密加工方法。

无心贯穿式研磨方法是目前最常用的轴承滚子滚动面加工方法［5-6］，其加工过程为：滚子由托板和导轮支撑，利用固结磨料研磨工具进行加工，在导轮的摩擦力驱动下滚子绕自身轴线旋转并沿轴线方向作进给运动［7］。无心贯穿式研磨方法因其独特的工件支撑系统和工件旋转驱动机理而具有高加工精度和高加工效率［7］。然而，无心贯穿式研磨方法也存在一些不足，其对研磨设备的精度十分敏感：当研磨工具未经准确调整时，可能会引发滚子圆度超差、颤振或支撑点变化等严重问题［8-11］。此外，无心贯穿式研磨方法采用串联式加工路线［12］，即每个滚子依次被加工，产品批次一致性的改善依赖于研磨设备精度的耐久度，且研磨工具状态因磨损而时刻变化，导致同批次产品尺寸一致性的改善受自身工艺特点的限制。……