一、钢球加工成圆条件及其影响因素探讨（论文文献综述）
张江永[1]（2021）在《陶瓷球制备的偏心研磨理论与仿真》文中认为精密球在精密机床、精密仪器和高端装备等行业领域有着广泛的需求,比如精密球体是圆度仪、陀螺仪等精密测量仪器中的重要元件,并常作为精密测量的基准。陶瓷材料具有密度小、热膨胀系数低、热稳定性好、强度高、硬度高、耐腐蚀以及良好的抗滚动疲劳特性等性质,这些性质决定了陶瓷球轴承具有广阔的应用前景。传统的球坯研磨加工往往依靠经验、缺乏科学的依据,这样研磨加工出来的球体在尺寸上就会有差异,精度也无法得到保证,研磨成本还很高,因而建立科学的研磨理论去指导球坯研磨加工是非常有必要的。人们在实际的球坯研磨加工中发现偏心研磨方式具有较好的成球效果,是一种很有前景的可实现大批量-高精度-低成本的球坯研磨加工方式。本文建立了偏心研磨模型去解释偏心研磨方式的成球过程,以指导人们更合理地利用偏心研磨方式去制备高精度球体。本文基于刚体运动学理论,建立了无打滑偏心研磨模型,基于此模型发现无打滑条件下偏心研磨方式在球坯表面生成的研磨轨迹为三个圆,这很难解释偏心研磨方法具有较好的成球效果,说明用无打滑偏心研磨模型很难合理解释偏心研磨成球过程。球坯的研磨运动轨迹是评价球坯研磨均匀性的重要参考,本文用严格的数学描述给出了球坯表面的研磨运动轨迹的理论模型与计算方法,并设计了分析案例证明了研磨运动轨迹计算方法的正确性。此验证案例也为验证各种研磨运动轨迹计算方法的正确性提供了参考。为描述球坯的研磨均匀性,提出了网格单元被研磨次数的变异系数以及球坯研磨面积覆盖率两个指标作为评价标准,并以云图的形式实现了球坯研磨均匀性评价的可视化,基于该可视化的方法可对研磨方式的合理性做出更科学的评价。为解释偏心研磨方式的成球过程,本文建立了打滑偏心研磨模型和微打滑换沟偏心研磨模型。对于打滑偏心研磨模型,随着打滑分布系数（打滑效应）的增加,球坯自转轴角度的取值变化范围越来越宽泛,球坯表面的研磨轨迹逐渐遍布球面并呈现随机分布的趋势,球坯的研磨均匀性越来越好;对于微打滑换沟偏心研磨模型,球坯表面的研磨轨迹为圆环状的研磨带,随着换沟次数的增加,这种圆环状的研磨带也在增多,并且大概率不相重复地分布在球坯表面,这样球坯表面就能够逐渐遍布研磨轨迹,另外由于球坯换沟后的随机取向,球坯表面的研磨均匀性随着换沟次数的增加也在不断改善。最后结合打滑效应和换沟模式,本文给出了偏心研磨方法成球过程的解释。球坯在研磨槽中即可能出现的较大的打滑效应,也可能出现微打滑效应,但出现微打滑效应的情形是大概率事件,较大的打滑效应很少发生。球坯的取向（自转轴角度）发生明显改变来源于两方面的原因,一个是换沟模式,另一个是较大的打滑效应,研磨过程中这两种因素一旦出现,球坯的自转轴角度就发生了改变,球坯表面的研磨轨迹就可以扩散开来。球坯的取向在研磨过程中不断地发生改变,最终产生遍布于球坯表面的研磨轨迹,改善球坯表面的研磨均匀性,促使球坯研磨成球。
周芬芬,袁巨龙,姚蔚峰,吕冰海,阮德南[2]（2019）在《精密球超精密加工技术的研究进展》文中提出掌握精密球超精密加工过程中的球面研磨轨迹分布特性以及各工艺参数对加工结果的影响,对提高精密球加工精度与效率十分重要。对精密球超精密加工技术的发展及研磨均匀性的评价进行回顾,并根据精密球超精密加工技术的发展脉络,阐述当前主要精密球超精密加工技术的加工原理及加工实例。从材料去除率、加工精度、批一致性等方面对几种精密球超精密加工技术进行比较,并以提高加工精度及加工效率为目标,对精密球超精密加工技术的发展趋势进行预测。
郭伟刚[3]（2019）在《基于加工轨迹均匀包络原理的高精度球加工方法研究》文中认为高精度球体是高端球轴承的关键元件,其几何精度、表面质量和批一致性直接影响轴承的运动性能、工作寿命以及设备的工作性能。针对高端轴承球形滚动体加工对高精度、高一致性的技术需求,本研究基于加工轨迹均匀包络原理,提出单转盘变曲率沟槽球体加工方法,使球体运动状态随沟槽曲率半径的变化而持续发生变化,实现球面轨迹全包络加工,保证高精度球体加工的高效率和高一致性。球面加工轨迹均匀包络是高精度球体成形的必要条件之一。本文重点针对变曲率沟槽研磨方法下的加工原理、沟槽结构几何参数对研磨均匀性的影响、成球机理研究与材料去除模型、设备研制等关键问题进行了研究。主要研究工作如下:基于纯滚动运动的假设条件,以几何运动学为理论基础,构建了几何运动学模型,计算了球体加工轨迹方程,研究了沟槽半角、偏心量、滚道极径、沟槽间距系数等结构几何参数对加工轨迹的影响,得到了优化的几何参数组合,通过MATLAB软件仿真显示在该加工方法下球体表面的加工轨迹能完整的包络整个球体,且加工轨迹形态呈多方向性,能保证球体的高精度加工。分析了球体成形的基本原理及加载系统对成球过程的影响。采用流体加载系统有利于提高放大系数,提高球体的加工效率。利用有限元软件分析仿真多球系统的受力情况,结合Preston方程,研究滑动与滚动对材料去除的影响,构建与修正变曲率沟槽加工方法下轴承钢材料去除模型,得出沟槽滚道极径的变化对去除率影响甚微,但有益于去除率波形收敛。通过有限元对多球系统进行力学仿真分析,研究沟槽盘不同区域内球体的整体受力情况,得到球体直径的应力分布情况,在精研阶段的球体加工必须避免直径大的球体的混入。研制了卧式变曲率沟槽球体加工设备,出球口的水平位置高于进球口,解决了球体堆积问题;同时增加球体加工路径长度在线监测系统,使得球体加工路径长度可控。对主轴的固有频率进行了有限元分析,并对主轴的绝对振动进行了试验测试和分析,验证该主轴设计在工作转速范围内可有效避免共振的发生;主轴的绝对振动强度较小,对机床加工精度无影响。基于自主研发的单转盘变曲率沟槽卧式研球机,进行了精研阶段球体加工的单因素工艺实验,依据正交实验对影响球体加工的工艺参数优化研究,再进行超精研和抛光,加工后直径变动量为0.08μm,球形误差达到0.078μm,表面粗糙度为10nm,达到了G3级球的标准。研究结果证明,本文提出的基于加工轨迹均匀性包络原理的单转盘变曲率沟槽研磨方法实现了球体加工方式的高精度和高一致性,适用于高精度球体高效批量加工的新方法,对提升我国高端轴承制造水平,促进高端装备制造业的自主发展,具有重要的理论意义和工程应用价值。
项震[4]（2018）在《高精度球体变曲率沟槽加工方法成球仿真实验研究》文中研究指明高精度球体作为高端轴承、高精度滚珠丝杠的关键组件,其精度和质量极大程度的影响了产品的精度乃至加工设备的精度。现有高精度球体加工方法及设备普遍存在加工精度低、一致性差等一系列问题,变曲率沟槽球体加工方法作为一种高精度球体加工新方法,通过在研磨过程中自主改变球体的自转角度,实现高精度球体的高效、高一致性加工。本文从成球机理出发,对单转盘轴偏心式变曲率沟槽加工方式下球体的运动特性、成球过程、材料去除情况等关键问题进行了研究。本文的主要工作包括以下几个方面:（1）针对球体表面加工轨迹一致性的问题,在滑动的基础上,建立单颗球体在单转盘轴偏心式变曲率沟槽加工方式下的运动学模型,利用矢量法求解运动学方程。基于Matlab建立球面轨迹仿真模型。仿真结果显示在单个加工周期后,各接触点所形成的加工轨迹及其综合的加工轨迹均能够均匀地包络整个球面,有利于实现高精度球体的精密加工。（2）针对球面轨迹难以准确定量评价的问题,通过优化轨迹模型采样方法,分析各网格区域内轨迹点密度建立加工轨迹均匀性的定量评价体系,标准差值SD越低加工轨迹越均匀。单因素仿真分析了变曲率沟槽相关几何参数对标准差SD及相关运动参数的影响,结果显示当偏心量为球体半径的4倍、沟槽半角为45°时,标准差SD达到最小,正交仿真试验及S-N-K事后检验表明偏心量对标准差SD在α=0.01水平上显着,沟槽内角及沟槽外角在α=0.05水平上显着。（3）针对多球系统中球体直径不统一及滚道极径逐渐变大从而影响材料去除率不断变化的问题,从单颗球体的成球机理入手,分析了球体成形的基本原理及加载系统对成球过程的影响。采用流体加载系统有利于提高放大系数,提高球体的加工效率。利用有限元软件对多球系统的受力进行仿真,结合Preston方程优化材料去除模型,绘制单个加工周期内球体材料去除率的变化曲线图,结果显示球体在单周期加工过程中材料去除率没有明显的变化,有利于高精度球体的高一致性加工。（4）搭建了卧式单转盘轴偏心式变曲率沟槽球体加工实验平台,以轴承钢球为研究对象优化精研阶段的加工参数,实验结果表明轴承钢球的精研阶段最优加工参数为加工载荷:2N/ball、研磨液浓度:20%、平盘转速:20rpm。以氧化锆陶瓷球为研究对象分析了半精研、精研、超精研需要达到的参数指标以提高加工效率,结果表明在半精研阶段将工件的圆度研磨至0.7μm,精研阶段研磨至0.3μm时,加工效率最高,其加工效率相较传统加工工艺提升了14.7%,抛光后球体表面粗糙度达到14nm,圆度达到了0.13μm,达到了G5级球体标准。
郑斌[5]（2017）在《变曲率沟槽高精度球体循环加工运动方式研究及装置设计》文中研究说明目前高精度球体批量加工方法多为概率成球法,存在加工精度低、批一致性差等问题,严重制约了高精度球体的大批量生产。变曲率沟槽球体加工方法作为一种精密研磨新方法,通过沟槽滚道曲率的变化来改变球体的运动姿态,可以实现高精度球体的高效、高一致性加工。本文结合工件运动学分析和变曲率沟槽加工方法的仿真分析,设计了适用于变曲率沟槽高精度球体加工方法的研磨加工装置,为最终实现变曲率沟槽加工方式的生产应用奠定基础。本文的主要工作包括以下几个方面:1)分析了变曲率沟槽加工方式的原理,基于纯滚动运动假设条件,以几何运动学为理论基础,对双转盘轴偏心式变曲率沟槽加工系统建立了单颗球体的几何运动学模型。仿真分析了在变曲率沟槽球体加工方式下,单个加工周期后的球面加工轨迹。2)基于球面加工轨迹均匀性的定量评价方法,以各网格区域内轨迹点密度的标准差值SD为加工轨迹均匀性的定量评价指标,仿真分析变曲率沟槽球体加工方法的不同加工方式和变曲率沟槽盘主要参数。综合考虑单周期加工后球面加工轨迹分布特性及工程实现所需加工装置的复杂性,选择单转盘轴偏心式变曲率沟槽球体加工方式来进行变曲率沟槽高精度球体循环加工装置的设计。3)在前面的基础上结合变曲率沟槽高精度球体加工装置的需求分析,设计了变曲率沟槽球体循环加工装置。装置主要由床身、头架主轴传动机构、尾架加压机构、加工球计数系统、电器控制系统等部分组成。4)在变曲率高精度球体循环加工装置上,以轴承钢球为加工对象设计了正交实验。基于田口法分析了研磨压力、磨料粒径、磨料浓度对材料去除率、表面粗糙度和球度误差的影响程度。实验结果表明对于材料去除率,研磨压力的影响最为显着;对于表面粗糙度,磨料粒径的影响最大,研磨压力影响最小;对于球度误差,研磨压力的影响最大,其他因素的影响较小。在分析得到的优化研磨参数组合基础上,进一步进行优化实验,轴承钢球平均表面粗糙度达到12nm,球度误差到达0.112μm,已经达到G5级球的标准。
张京军,李国广,高瑞贞,闫宾,薛会民[6]（2015）在《基于无打滑现象钢球研磨的动力学分析》文中认为基于卧式研球机在研磨时钢球与研磨盘之间不发生打滑现象,建立钢球的研磨运动方程,并通过MATLAB软件求解揭示其运动规律。为使钢球在转动盘牵引力的作用下不发生打滑,从垂直沟槽面和沿沟槽面分别对其进行动力学分析,推导出研磨压力及研磨盘转速的取值范围。以研磨盘材料HT300和钢球材料GCr15为例,给出摩擦因数和钢球大小对研磨曲线的影响,并说明沟槽偏置时α与β的选择原则,为改善钢球的表面质量提供参考。研究结果表明:通过增大盘径来减小迹线间距的差值,进而使钢球表面的迹线分布更加均匀化。
李帆[7]（2015）在《变曲率沟槽加工方式下成球均匀性研究》文中研究指明变曲率沟槽加工方式作为一种新型的高精度球体加工方式,其优势在于解决高精度球体批量加工一致性问题。但是关于该加工方式下的球体运动特性及成球均匀性相关影响因素等方面的分析尚未完善。为此,本文主要从以下几个方面对变曲率沟槽加工方式下的成球均匀性开展研究:1.以几何运动学为理论基础,建立了变曲率沟槽加工方式下单个球体的速度平衡方程,求解相关球体运动特性参数。结果表明:在偏心等距螺旋线加工方式下,经过单个加工周期后,球体自转角可实现180°范围内连续变化,且加工轨迹全包络整个球面。2.综合考虑接触点的轨迹分布及其单次材料去除量,提出了一种以球度为评价指标的成球均匀性评价方法,并基于接触力学理论及局部高度选择性原则建立了接触点单次材料去除量的数学模型和相关参数的计算方法。采用MATLAB数值分析软件仿真球体在偏心等距螺旋线条件下的球度收敛过程。3.应用上述成球均匀性评价方法分析不同加工方式、加工参数对成球均匀性的影响。利用正交仿真实验对沟槽结构参数进行优化,得到一组较优的参数组合:槽型内角60°、槽型外角45°、槽间距系数约为1.5倍球径及偏心距约为3倍球径。由ANOVA因素权重分析可知槽间距系数对成球均匀性的影响最为显着（占比44.36%）。采用单因素实验仿真分析了压力和速度对成球均匀性的影响,结果表明单球接触点上所受的压力越大,球度收敛速度越快,但其球度饱和值也相应增大;当压力一定时,球度随研磨盘转速的提高呈先减后增的趋势。4.搭建了变曲率沟槽加工实验平台。通过成球轨迹定性观测实验,验证了该加工方式可实现单个加工周期内球体表面轨迹全包络。利用该平台进行关键工艺参数单因素实验及高精度球体加工实验,实验结果验证了所建仿真模型的有效性。上述理论与实验结果均可为生产实践提供相应指导。
李国广[8]（2014）在《钢球精密研磨机理及研球工艺研究》文中进行了进一步梳理球轴承是众多领域（如汽车、军工和航天等）中机械装备的重要基础件，而钢球是球轴承的关键零件。优质的球轴承应具备低振动、长寿命以及高可靠性等性能，要实现这些性能，需使球轴承各组成部件（外圈、内圈、保持架和滚动体）全部有较高的加工精度，但钢球的影响最为突出。随着轴承行业的快速发展，对钢球精度的要求也在逐步提高。研磨是钢球加工的最后一道工序，直接决定着钢球表面的最后质量和精度。本文主要从磨粒损耗、切削轨迹、力学模型、运动规律、动力学分析和优化等几个方面对钢球精密研磨机理及研球工艺进行研究。在分析钢球研磨机理时，对三个阶段的磨削特点分别进行了对比；为了能够提高钢球表面的研磨质量，对磨粒切削钢球表面的轨迹进行分析，获得了切坑重叠的方法，并通过磨粒与钢球之间受力情况，建立起研磨力学去除模型。为对运动钢球进行深入地研究，建立三接触点的运动方程，并揭示其运动规律；同时对单颗钢球进行两个沟槽面方向的动力学分析，有效地防止钢球在研磨盘中发生打滑、碰撞现象。最后，针对钢球的研磨功率，给出了计算公式，并确定其影响参数，为降低经济成本提供了理论参考。通过本文的研究，可以提高钢球研磨的精度和效率，从而为节约成本、降低球轴承噪声、延长使用寿命、增强可靠性等方面奠定了良好基础。
李国广,高瑞贞,张京军,薛会民[9]（2014）在《轴承钢球研磨力学建模及分析》文中提出将钢球与研磨盘之间的研磨简化为三点接触,分析同轴二研磨盘情况下,钢球与研磨盘在接触点处的相对转动。分析单颗圆锥形磨粒在磨削钢球表面时的受力,得出与切削刃切向力﹑法向力相关的因素;考虑到钢球与研磨盘之间实为弹性接触,利用弹性接触的圆域确定有效磨削切屑刃数,建立起磨削力与磨削深度之间的数学模型;最后以工程上传统应用的情形为例给出了磨削曲线,说明不同的钢球半径和公转半径对磨削深度所带来的差异,为提高钢球的研磨精度提供依据。
纪宏波[10]（2013）在《高精度球体加工机床加压系统研究》文中研究说明高精度球体是制造高精度轴承的关键零部件之一,广泛应用于精密机床设备和检测设备中。加工载荷是球体加工中最重要的加工参数之一,对球体表面质量和球形误差等有着重要影响,而传统球体加工机床加压系统普遍采用液压加压系统,无法实现载荷的精确控制,对最终成球质量造成一定影响。为解决传统机床加压系统无法精确控制载荷的问题,本文提出了一种新型机械加压系统,采用两组弹簧分段加压的方式实现了载荷的精确控制:并进一步分析其加压误差来源,优化结构设计,使其满足理论所需的加压精度要求。为确定加压系统对加压精度的需求,通过建立双自转研磨方式下球体运动学、力学模型,得到球体做无打滑研磨运动条件下单球所需的最小载荷公式,并测试了油基条件下球体表面摩擦磨损特性,分析得到加压系统所需的加压精度为0.86%FS（满量程百分比）。为满足加压系统加压精度需求,开发了一套采用步进电机驱动,两组弹簧分段加压的新型机械加压系统;并通过建立新型加压系统力学模型并结合测量结果,对加压系统误差来源进行了分析,发现静摩擦力引起的误差是加压精度误差的主要来源,球体振动引起的误差是加工前期控制精度误差的主要来源。针对所分析的误差来源,对加压系统进行了两个方面的改进,主要包括上磨盘调平和弹簧组优化;并对优化弹簧组进行静力学与动力学仿真分析,分析表明,在弹簧组个数为6个,安装半径为180mm的条件下,加压系统的加压均匀性与稳定性最好;改进后加压系统的加压精度达到0.67%F·S,满足加压系统加压精度要求。为验证改进后加压系统的加压性能,在采用更低单球载荷的条件下,对G10级的氮化硅陶瓷球进行了研磨加工实验。实验结果表明,G5级球成球率达到93%,G3级球成球率达到72.5%,且质量优于采用传统加压系统所生产的陶瓷球。
二、钢球加工成圆条件及其影响因素探讨（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、钢球加工成圆条件及其影响因素探讨（论文提纲范文）
（1）陶瓷球制备的偏心研磨理论与仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研磨成球的基本条件 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 研磨方式的研究 |
| 1.3.2 研磨理论与仿真的研究 |
| 1.3.3 球坯研磨均匀性评价的研究 |
| 1.4 本文主要工作及创新点 |
| 2 球坯无打滑研磨运动的理论与仿真 |
| 2.1 同轴三盘无打滑研磨模型的控制方程 |
| 2.2 无打滑偏心研磨模型的控制方程 |
| 2.3 研磨运动轨迹的推导与计算 |
| 2.4 研磨运动轨迹计算方法的验证 |
| 2.5 仿真案例及相关讨论 |
| 2.5.1 同轴三盘无打滑研磨模型仿真案例一 |
| 2.5.2 同轴三盘无打滑研磨模型仿真案例二 |
| 2.5.3 无打滑偏心研磨模型仿真案例一 |
| 2.5.4 无打滑偏心研磨模型仿真案例二 |
| 2.5.5 对仿真案例的讨论 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 球坯研磨均匀性的评价方法 |
| 3.1 压力载荷下球体与平面的接触面积 |
| 3.2 球面网格的划分方法及其评价 |
| 3.2.1 球面经纬线网格划分 |
| 3.2.2 球面三角形网格划分 |
| 3.3 球坯研磨均匀性的评价指标 |
| 3.3.1 球面网格单元被研磨次数的变异系数 |
| 3.3.2 球坯表面的研磨面积覆盖率 |
| 3.3.3 球坯研磨均匀性评价的仿真案例 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 球坯打滑偏心研磨运动的理论与仿真 |
| 4.1 打滑偏心研磨模型的控制方程 |
| 4.1.1 打滑模型 |
| 4.1.2 控制方程 |
| 4.1.3 打滑系数的概率分布 |
| 4.2 打滑偏心研磨模型的仿真案例及相关讨论 |
| 4.2.1 打滑偏心研磨仿真案例一 |
| 4.2.2 打滑偏心研磨仿真案例二 |
| 4.2.3 不同偏心距的打滑偏心研磨模型仿真结果 |
| 4.3 微打滑换沟偏心研磨模型 |
| 4.4 微打滑换沟偏心研磨模型仿真案例 |
| 4.5 偏心研磨成球过程的机理解释 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 式(2.7)-(2.9)的相关细节 |
| 附录B 式(2.16)-(2.17)的相关细节 |
| 附录C 几个印证偏心研磨方程的例子 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）精密球超精密加工技术的研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 精密球超精密加工的发展 |
| 1.1 球面成形的条件 |
| 1.2 加工技术的发展 |
| 1.3 研磨均匀性的评价 |
| 2 单转盘驱动加工方式 |
| 2.1 同心圆V形槽加工 |
| 2.2 偏心式同心圆V形槽加工 |
| 2.3 锥形盘加工 |
| 3 多转盘驱动加工方式 |
| 3.1 四轴驱动加工 |
| 3.2 三转盘驱动加工 |
| 3.3 双转盘驱动加工 |
| 3.4 双转盘偏心加工 |
| 4 有无磁流体加工方式 |
| 4.1 磁流体加工 |
| 4.2 非磁流体加工 |
| 4.3 磁流体支撑加工 |
| 5 精密球超精密加工技术比较 |
| 6 展望 |
（3）基于加工轨迹均匀包络原理的高精度球加工方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 精密球体加工方法研究 |
| 1.3.2 球体加工机理 |
| 1.3.3 精密球体加工工艺研究 |
| 1.4 单转盘变曲率沟槽加工方法的提出 |
| 1.4.1 现有球体加工方法存在的问题 |
| 1.4.2 基于加工轨迹全包络的变曲率沟槽加工方法 |
| 1.5 研究内容与技术路线 |
| 第2章 变曲率沟槽加工原理及几何结构参数对包络均匀性的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 概述 |
| 2.2.1 加工原理 |
| 2.2.2 沟槽轨道的形状分析 |
| 2.3 球体几何运动学模型建立 |
| 2.3.1 坐标系统的建立 |
| 2.3.2 工件几何运动学分析 |
| 2.4 球面加工轨迹仿真 |
| 2.4.1 加工轨迹的定义 |
| 2.4.2 加工轨迹点的坐标计算 |
| 2.4.3 加工轨迹仿真 |
| 2.5 球体加工轨迹的均匀性分析 |
| 2.5.1 定量的评价方法 |
| 2.5.2 加工轨迹的定量评价原则 |
| 2.5.3 影响加工轨迹均匀性的几何参数 |
| 2.5.4 沟槽半角对均匀性的影响 |
| 2.5.5 偏心量对均匀性的影响 |
| 2.5.6 沟槽滚道极径对均匀性的影响 |
| 2.5.7 沟槽间距系数对均匀性的影响 |
| 2.6 加工轨迹密度分布 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 成球机理的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单个球体研磨成球过程 |
| 3.2.1 成球的基本原理 |
| 3.2.2 载荷对成球过程的影响 |
| 3.3 基于多球系统尺寸选择性分析 |
| 3.3.1 基于赫兹理论的力学分析 |
| 3.3.2 多球系统的有限元力学分析 |
| 3.4 材料去除模型的建立 |
| 3.4.1 轴承钢材料去除的基本模型 |
| 3.4.2 滚动对材料去除的影响 |
| 3.4.3 滑动对材料去除的影响 |
| 3.4.4 材料去除规则中各参数的确定 |
| 3.4.5 材料去除模型的建立与系统修正 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 单转盘变曲率沟槽卧式研球机研制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 单转盘变曲率沟槽卧式研球机整体结构设计 |
| 4.2.1 加工设备分析 |
| 4.2.2 整体结构分析 |
| 4.2.3 主要设计参数 |
| 4.3 单转盘变曲率沟槽盘分析与设计 |
| 4.3.1 沟槽盘的整体需求分析 |
| 4.3.2 沟槽盘轨迹线分析 |
| 4.3.3 沟槽盘沟槽几何分析设计 |
| 4.4 主轴系统分析与设计 |
| 4.4.1 驱动结构的组成 |
| 4.4.2 主轴静力分析 |
| 4.5 加压装置机构分析与设计 |
| 4.5.1 加压机构结构组成 |
| 4.5.2 加压装置力学分析 |
| 4.5.3 弹簧组的设计与仿真分析 |
| 4.6 球体加工路径监测系统设计 |
| 4.6.1 路径监测系统原理 |
| 4.6.2 路径监测系统组成 |
| 4.7 机床的振动分析与试验 |
| 4.7.1 机床主轴模型固有频率分析 |
| 4.7.2 主轴系统绝对振动的测量与分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 高精度球体加工工艺的实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高精度球体加工的主要工艺参数 |
| 5.3 主要工艺参数对球体加工影响的实验研究 |
| 5.3.1 加载压力对球体加工的影响 |
| 5.3.2 研磨液浓度对球体加工的影响 |
| 5.3.3 磨盘转速对球体加工的影响 |
| 5.3.4 偏心量对球体加工的影响 |
| 5.4 工艺参数的正交试验 |
| 5.4.1 参数水平的选择 |
| 5.4.2 标准正交表与实验的设计 |
| 5.4.3 实验数据分析与评价 |
| 5.4.4 S/N平均响应分析 |
| 5.4.5 方差分析 |
| 5.5 变曲率球体加工对比实验 |
| 5.5.1 对比实验的设计 |
| 5.5.2 实验结果与分析 |
| 5.5.3 超精研和抛光 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 |
（4）高精度球体变曲率沟槽加工方法成球仿真实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 成球的基本条件 |
| 1.2.2 高精度球体加工方法和技术的研究 |
| 1.2.3 成球均匀性的研究 |
| 1.2.4 球体表面材料去除率模型的研究 |
| 1.3 变曲率沟槽球体加工方法 |
| 1.3.1 传统球体加工方法的局限性 |
| 1.3.2 变曲率沟槽球体加工方法的提出 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 第2章 变曲率沟槽加工方式下工件几何运动学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 变曲率沟槽加工方式概述 |
| 2.2.1 加工原理 |
| 2.2.2 沟槽轨道形状分析 |
| 2.3 工件几何运动学模型的建立 |
| 2.3.1 坐标系统的建立 |
| 2.3.2 单转盘轴偏心式变曲率沟槽加工方式工件几何运动学分析 |
| 2.4 球面加工轨迹仿真 |
| 2.4.1 球面加工轨迹的定义 |
| 2.4.2 加工轨迹点的坐标计算 |
| 2.4.3 加工轨迹仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 变曲率沟槽加工方式下研磨盘主要工艺参数仿真分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 球面加工轨迹均匀性的定量评价方法 |
| 3.2.1 评价基本流程 |
| 3.2.2 球面网格划分 |
| 3.2.3 球面加工轨迹评价原则 |
| 3.3 变曲率沟槽几何参数的影响分析 |
| 3.3.1 偏心量的影响 |
| 3.3.2 沟槽半角的影响 |
| 3.3.3 沟槽滚道极径的影响 |
| 3.3.4 沟槽间距系数的影响 |
| 3.4 加工轨迹均匀性影响因素的正交试验和方差分析 |
| 3.5 加工轨迹均匀性及其密度分布 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 变曲率沟槽球体成球机理的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 单个球体成球过程 |
| 4.2.1 球体成形的基本原理 |
| 4.2.2 加载系统对成球过程的影响 |
| 4.3 尺寸选择性对多球系统的影响 |
| 4.3.1 接触力学分析 |
| 4.3.2 基于有限元的多球系统力学分析 |
| 4.4 材料去除模型的建立 |
| 4.4.1 滑动对材料去除的影响 |
| 4.4.2 单次材料去除规则中各参数的确定 |
| 4.4.3 变曲率沟槽中球体材料去除模型的建立 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 变曲率沟槽球体加工实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 变曲率沟槽球体加工装置的研制 |
| 5.2.1 变曲率沟槽球体加工装置的系统构成 |
| 5.2.2 变曲率沟槽磨盘结构设计 |
| 5.3 承钢球加工实验 |
| 5.3.1 研磨工艺参数的正交试验 |
| 5.3.2 实验设计 |
| 5.3.3 实验结果分析和讨论 |
| 5.4 化锆陶瓷球加工实验 |
| 5.4.1 精研阶段参数优化实验 |
| 5.4.2 实验设计 |
| 5.4.3 实验结果分析和讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 |
（5）变曲率沟槽高精度球体循环加工运动方式研究及装置设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 成球的基本条件 |
| 1.2.2 高精度球体加工方法和技术的研究 |
| 1.2.3 成球均匀性的研究 |
| 1.2.4 国内外高精度球体加工设备 |
| 1.3 变曲率沟槽球体加工方法 |
| 1.3.1 传统高精度球体加工方法存在的问题 |
| 1.3.2 变曲率沟槽球体加工方法的提出 |
| 1.3.3 变曲率沟槽球体加工方法及装置的研究 |
| 1.4 研究内容与结构安排 |
| 第2章 变曲率沟槽加工方式下工件几何运动学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 变曲率沟槽加工方式概述 |
| 2.2.1 加工原理 |
| 2.2.2 沟槽轨道形状分析 |
| 2.3 工件几何运动学模型的建立 |
| 2.3.1 坐标系统的建立 |
| 2.3.2 双转盘轴偏心变曲率加工系统中工件速度矢量分析 |
| 2.4 球面加工轨迹的分析 |
| 2.4.1 球面加工轨迹定义及其计算基本流程 |
| 2.4.2 加工轨迹点的坐标计算 |
| 2.4.3 加工轨迹仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 变曲率沟槽加工方式及沟槽盘参数仿真研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 球面加工轨迹均匀性的定量评价指标 |
| 3.2.1 评价基本流程 |
| 3.2.2 球面网格划分 |
| 3.2.3 球面加工轨迹评价指标 |
| 3.3 不同加工方式下球面加工轨迹均匀性分析 |
| 3.3.1 双转盘驱动方式下轨迹均匀性分析 |
| 3.3.2 单转盘驱动方式下轨迹均匀性分析 |
| 3.4 变曲率沟槽几何参数的分析 |
| 3.4.1 偏心距的影响 |
| 3.4.2 沟槽半角的影响 |
| 3.4.3 沟槽滚道极径的影响 |
| 3.4.4 沟槽间距系数的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 变曲率沟槽高精度球体循环加工装置的设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 变曲率沟槽球体循环加工装置需求分析 |
| 4.3 变曲率沟槽球体加工装置的整体结构设计 |
| 4.3.1 变曲率沟槽球体加工装置结构形式分析 |
| 4.3.2 加工装置主要设计参数 |
| 4.3.3 变曲率沟槽球体加工装置整体结构 |
| 4.4 变曲率沟槽盘的设计 |
| 4.4.1 变曲率沟槽盘需求分析 |
| 4.4.2 变曲率沟槽盘沟槽轨迹线 |
| 4.4.3 变曲率沟槽盘沟槽设计 |
| 4.5 装置驱动与轴设计 |
| 4.5.1 驱动结构组成及工作原理 |
| 4.5.2 主轴扭矩计算与电机选择 |
| 4.5.3 主轴静力分析 |
| 4.5.4 主轴传动带的设计 |
| 4.6 装置加压机构设计 |
| 4.6.1 加压机构结构组成及工作原理 |
| 4.6.2 加压装置力学分析 |
| 4.6.3 弹簧组设计 |
| 4.6.4 弹簧组仿真分析 |
| 4.7 加工球计数系统 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 变曲率沟槽研磨工艺优化实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验条件 |
| 5.3 正交实验设计 |
| 5.4 实验分析方法 |
| 5.5 实验结果与分析 |
| 5.5.1 实验结果 |
| 5.5.2 S/N平均响应分析 |
| 5.5.3 方差分析 |
| 5.5.4 优化分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 |
（6）基于无打滑现象钢球研磨的动力学分析（论文提纲范文）
| 1 钢球研磨的运动规律 |
| 1.1 研磨运动方程 |
| 1.2 研磨盘结构优化 |
| 2 钢球研磨的动力学分析 |
| 2.1 垂直沟槽面的动力学方程 |
| 2.2 沿沟槽面的动力学方程 |
| 2.3 压力及转速的选取 |
| 3 影响参数 |
| 3.1 工艺参数 |
| 3.2 沟槽偏置 |
| 4 结论 |
（7）变曲率沟槽加工方式下成球均匀性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 成球基本条件 |
| 1.2.2 国内外球体加工方式 |
| 1.2.3 成球均匀性研究 |
| 1.3 研究目标及意义 |
| 1.4 研究内容与结构安排 |
| 第2章 变曲率沟槽加工方式下工件几何运动学分析 |
| 2.1 变曲率沟槽加工方式概述 |
| 2.1.1 加工原理 |
| 2.1.2 沟槽轨道形状分析 |
| 2.2 工件几何运动学分析 |
| 2.2.1 速度平衡方程建立及求解 |
| 2.2.2 不同加工方式自转角比较 |
| 2.3 球体表面成球轨迹分析 |
| 2.3.1 成球轨迹计算方法 |
| 2.3.2 不同加工方式成球轨迹比较 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 成球均匀性评价方法研究 |
| 3.1 总体思路及具体步骤 |
| 3.2 球度计算方法的建立 |
| 3.2.1 材料属性 |
| 3.2.2 网格划分与坐标变换 |
| 3.2.3 接触点单次材料去除量规则制定 |
| 3.2.4 球面轮廓迭代更新及球度计算 |
| 3.3 单次材料去除规则中各参数确定 |
| 3.3.1 接触压强pj的确定 |
| 3.3.2 磨粒修正系数K_0的确定 |
| 3.3.3 接触修正系数K_1的确定 |
| 3.4 球度收敛过程仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 成球均匀性影响因素的仿真研究 |
| 4.1 加工方式对成球均匀性的影响 |
| 4.2 沟槽结构参数对成球均匀性的影响 |
| 4.2.1 正交仿真试验与结果 |
| 4.2.2 水平平均响应分析 |
| 4.2.3 ANOVA因素权重分析 |
| 4.3 工艺参数对成球均匀性的影响 |
| 4.3.1 压力对成球均匀性的影响 |
| 4.3.2 转速对成球均匀性的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 变曲率沟槽方式下球体加工实验 |
| 5.1 成球轨迹观测实验 |
| 5.1.1 实验设备 |
| 5.1.2 轨迹观测实验 |
| 5.2 单因素加工实验 |
| 5.2.1 加载压力与球度的关系 |
| 5.2.2 研磨盘转速与球度的关系 |
| 5.3 高精度球体加工实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 符号说明 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参加的科研项目及成果 |
（8）钢球精密研磨机理及研球工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 钢球的重要性 |
| 1.1.3 钢球的研磨加工 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内外轴承钢球的研究现状 |
| 1.2.2 国内外研磨设备的研究现状 |
| 1.3 课题的研究目标及意义 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第2章 钢球研磨方式及压沟方法改进的研究 |
| 2.1 钢球的加工工艺 |
| 2.1.1 钢球加工的工艺研究 |
| 2.1.2 钢球的加工余量 |
| 2.2 两种常用的钢球研球机 |
| 2.2.1 卧式和立式研球机的对比 |
| 2.2.2 立式研球机的研磨方式 |
| 2.3 钢球的等级划分及对轴承影响 |
| 2.3.1 钢球的等级划分 |
| 2.3.2 钢球表面质量对轴承的影响 |
| 2.4 钢球研球机压沟方法的改进 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 钢球的研磨机理及模型建立 |
| 3.1 钢球的研磨机理 |
| 3.1.1 钢球在研磨过程中的特征 |
| 3.1.2 研磨盘磨损及精研液选择 |
| 3.2 钢球研磨成球过程 |
| 3.3 钢球的研磨力学建模 |
| 3.3.1 磨粒对钢球表面的余料去除 |
| 3.3.2 力学模型的建立 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 钢球研磨轨迹及动力学分析的研究 |
| 4.1 钢球在三接触点处的相对转动 |
| 4.2 钢球研磨的运动规律分析 |
| 4.2.1 研磨运动方程的确立 |
| 4.2.2 研磨迹线的理论分析 |
| 4.3 钢球研磨的动力学分析 |
| 4.3.1 垂直沟槽面的动力学分析 |
| 4.3.2 沿沟槽面的动力学分析 |
| 4.3.3 钢球研磨特性分析 |
| 4.3.4 沟槽及研磨盘的结构优化 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 钢球研磨的工艺优化及功率计算 |
| 5.1 G3 级钢球加工的工艺分析 |
| 5.1.1 G3 级钢球的工艺环节 |
| 5.1.2 G3 级钢球加工的工艺保证 |
| 5.2 钢球表面烧伤的控制 |
| 5.2.1 表面烧伤的原因分析 |
| 5.2.2 研球机进球工装的改进 |
| 5.3 噪声分析及钢球清洗 |
| 5.4 钢球研磨功率的计算 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 研究生期间发表的论文和科研成果 |
（9）轴承钢球研磨力学建模及分析（论文提纲范文）
| 1引言 |
| 2钢球研磨过程 |
| 3研磨运动 |
| 3.1相对转动 |
| 3.2迹线圆分布 |
| 4磨粒的磨削 |
| 4.1弹性接触 |
| 4.2磨削受力 |
| 5结束语 |
（10）高精度球体加工机床加压系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课程研究背景 |
| 1.2 国内外高精度球体加工机床研究现状 |
| 1.2.1 高精度球体研磨技术的研究 |
| 1.2.2 国内外主要高精度球体加工机床简介 |
| 1.2.3 加工载荷对球体加工过程影响的研究 |
| 1.2.4 高精度球体加工机床加压系统的研究 |
| 1.3 课题的研究目的与意义 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 第2章 加压系统加压精度需求分析 |
| 2.1 球体动力学分析 |
| 2.1.1 双自转研磨技术运动学分析 |
| 2.1.2 双自转研磨技术球体力学分析 |
| 2.2 加压系统加压精度需求分析 |
| 2.3 球体摩擦磨损实验 |
| 2.3.1 实验设计 |
| 2.3.2 实验设备和材料 |
| 2.3.3 实验条件 |
| 2.3.4 单因素实验分析 |
| 2.3.5 摩擦磨损分析 |
| 2.3.6 实验结论 |
| 2.4 加压精度计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 新型加压系统以及加压误差来源分析 |
| 3.1 新型加压系统 |
| 3.1.1 加压系统组成及工作原理 |
| 3.1.2 加压系统加压性能测试 |
| 3.2 加压系统力学分析 |
| 3.3 加压系统加压精度误差影响因素分析 |
| 3.3.1 压力算法的影响 |
| 3.3.2 静摩擦力的影响 |
| 3.3.3 压力传感器精度的影响 |
| 3.4 加压系统压力控制精度影响因素分析 |
| 3.4.1 弹簧中径变化的影响 |
| 3.4.2 加压系统进给精度的影响 |
| 3.4.3 球体振动的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 加压系统改进 |
| 4.1 加压系统加压精度误差改进 |
| 4.1.1 传统V形槽式球体加工机床上磨盘重心位置的理论计算 |
| 4.1.2 传统V形槽式机床加压系统上磨盘调平方法 |
| 4.2 加压系统弹控制精度误差改进 |
| 4.2.1 加压系统弹簧组优化计算 |
| 4.2.2 优化弹簧组有限元分析 |
| 4.2.3 优化弹簧组动力学分析 |
| 4.2.4 弹簧组优选结论 |
| 4.3 改进后加压系统加压精度测量 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 高精度氮化硅陶瓷球加工实验 |
| 5.1 高精度球体加工机床研磨加工实验 |
| 5.1.1 实验条件 |
| 5.1.2 实验过程 |
| 5.2 实验结果及讨论 |
| 5.2.1 球形偏差变化分析 |
| 5.2.2 陶瓷球表面质量分析 |
| 5.2.3 不同阶段去除率分析 |
| 5.2.4 振动值对比分析 |
| 5.2.5 成球精度统计 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 课题总结 |
| 6.2 课题展望 |
| 符号说明 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 |
四、钢球加工成圆条件及其影响因素探讨（论文参考文献）
- [1]陶瓷球制备的偏心研磨理论与仿真[D]. 张江永. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]精密球超精密加工技术的研究进展[J]. 周芬芬,袁巨龙,姚蔚峰,吕冰海,阮德南. 中国机械工程, 2019(13)
- [3]基于加工轨迹均匀包络原理的高精度球加工方法研究[D]. 郭伟刚. 浙江工业大学, 2019(07)
- [4]高精度球体变曲率沟槽加工方法成球仿真实验研究[D]. 项震. 浙江工业大学, 2018
- [5]变曲率沟槽高精度球体循环加工运动方式研究及装置设计[D]. 郑斌. 浙江工业大学, 2017(04)
- [6]基于无打滑现象钢球研磨的动力学分析[J]. 张京军,李国广,高瑞贞,闫宾,薛会民. 中南大学学报(自然科学版), 2015(07)
- [7]变曲率沟槽加工方式下成球均匀性研究[D]. 李帆. 浙江工业大学, 2015(01)
- [8]钢球精密研磨机理及研球工艺研究[D]. 李国广. 河北工程大学, 2014(03)
- [9]轴承钢球研磨力学建模及分析[J]. 李国广,高瑞贞,张京军,薛会民. 机械设计与制造, 2014(02)
- [10]高精度球体加工机床加压系统研究[D]. 纪宏波. 浙江工业大学, 2013(04)