精密冷辗扩技术是在常温下通过轧辊使环形回转类零件产生局部、连续的塑性变形而获得工件最终形状及尺寸的一种无缝环件加工方法。冷辗扩技术具有显著提高材料利用率及加工效率、改善工件质量、节省能源等优点。20世纪80年代国外开始采用冷辗扩技术加工生产轴承套圈,90年代我国开始引进并研究开发冷辗扩设备。D55M系列精密冷辗扩机是我国最早研究制造并在轴承行业中应用较广的冷辗扩机。 在冷辗扩技术设计与应用中,运动系统是影响套圈辗扩变形的关键因素。本文基于环件辗扩理论,分析轴承套圈在D55M-60精密冷辗扩机辗扩过程中的几何变形及运动,确定套圈变形参数与机床进给运动参数之间的关系,从而建立机床进给速度的设计方法。 论文的主要内容如下: (1)辗扩过程力学及几何学分析。轴承套圈冷辗扩属于非矩形截面辗扩,本文以D55M-60冷辗扩机内圈辗扩为例,分析轴承套圈的辗扩过程,确定轴承套圈辗扩的力学模型及辗扩变形区的几何参数。 (2)辗扩过程运动学分析。辗扩中的轧辊运动包括辗轮旋转运动和芯辊进给运动,其中芯辊进给运动是套圈辗扩过程的主要影响因素。本文根据D55M-60冷辗扩机实际工作及套圈变形过程,分析辗扩过程中辗轮、芯辊及套圈的运动及其关系表达式。 (3)辗压量及进给速度设计。轴承套圈辗扩变形中的辗压量是联系套圈变形与机床进给速度的关键参数,本文根据D55M-60冷辗扩机的相关参数及辗扩运动对辗压量的约束,设计辗压量取值范围;结合辗压量与进给速度之间的关系,建立恒辗压量原则下的进给速度设计方法。 论文的研究结果对冷辗扩机床的设计、制造和套圈冷辗扩工艺参数的确定具有参考价值,并为套圈辗扩变形进一步的分析与研究奠定运动学基础。