轴承作为机械行业的基础部件,它的制造技术关系到我国装备制造业的发展,尤其是高端制造业的发展。针对高性能滚动轴承制造对轴承套圈滚道表面高度一致性的要求以及现有加工方法的不足,提出轴承套圈可控强化研磨加工新方法,具有省去磨削工序的优点,因为其在硬切削后进行强化研磨喷射加工,并对轴承套圈强化研磨加的工本身工序及其前后端的硬车削、超精序进行控形、控性,使轴承套圈滚道表面形成“表面组织结构层、富氮物理膜层、富氮表面强化层”三层复合结构的同时实现高度一致性。强化研磨加工新方法是广州大学刘晓初教授为解决以上问题而提出的,通过理论分析、实验研究和数值模拟,探索工件表面的加工机理、工具(刀具和磨粒)与工件的机械化学效应,揭示其加工所遵循的主要规律,建立高性能轴承套圈可控强化研磨加工的理论和技术体系,取得原创性成果,提升我国高性能轴承制造的自主创新能力和技术水平,解决我国重大装备制造对高性能轴承需求的瓶颈问题,提高我国轴承制造质量、可靠性、长寿命等方面具有重要迫切的意义。但是在实际试验中,原有的强化研磨机只能加工轴承的内圈外沟道,这就影响了强化研磨机实现功能化,制约了轴承强化研磨机的进一步发展,因此,针对以上不足,本论文主要研究如何设计喷头结构使其能够喷射轴承外沟道,以及如何在喷射加工过程中,无心夹具能够顺利排出研磨料使其有一个较好的加工效果。本文的主要工作分为三部分:(1).设计出一种能够喷射轴承外沟道的喷头:设计一种能够喷射轴承外沟道的喷头,使其能够研磨加工轴承外沟道,并且使其能够在原有的喷射系统上快速更换,配合原有的内沟道喷射加工系统共同实现轴承强化研磨内、外轴承沟道的加工,使其轴承强化研磨机的通用性、功能性增强。画图分析,设计出最佳的喷头,并在PREO中建立模型,通过ANSYS多相流仿真分析,通过不同的模型分析,观察多相流流经喷头时的压力损失,对比数据,设计出最佳的模型。(2).设计无心夹具上磁极的排料孔的位置:由于加工轴承套圈外沟道,所以要考虑合理布置磁极上排料孔的位置,使其能够顺利的排出加工时喷射到磁极内部的研磨料,保证研磨喷射的顺利加工。从孔的大小、位置、外观形状以及孔的方向研究分析,得出合理的模型,再通过加工多组不同大小卸料孔的磁极,最后在强化研磨机上分别观察它对轴承的磁力和对研磨料的排料情况,最终确定最佳的无心夹具磁极。(3)观察加工后轴承表面的微观表面组织:选用设计的无心夹具磁极以及喷头,在保持其它加工参数不变的情况下,改变研磨机的喷射压力,观察轴承表面的微观组织和压力的关系。从而观察轴承在不同的喷射压力下,能否形成具有自润滑作用的微观油囊。并且通过测量硬度分析加工后轴承表面的硬度值的变化情况来验证方案的可行性。