工业机器人轴承内圈的尺寸变化对其性能有着重大的影响,圆度变化,径向跳动,轴承内圈滚道直径与内径尺寸变化等都会影响其性能。在强化研磨加工中对轴承内圈性能影响最大的是轴承内径与内圈滚道直径的尺寸变形,也就是轴承厚度变化。轴承内径与内圈滚道直径尺寸变形主要影响轴承直径变化进而引起其游隙发生改变,使轴承的不能正常装配和运行,本文重点研究不同强化研磨时间对工业机器人轴承内圈的内径与内圈滚道直径尺寸变化影响机理。论文基于强化研磨加工工艺为基础,以有限元仿真、金属材料测量科学等学科交叉研究的方法,结合仿真分析、金相显微组织分析、XRD等实验测量技术来检测工业机器人轴承内圈在不同强化研磨加工时间后的内径与内圈滚道直径尺寸变形机理,同时结合不同加工时间下金相组织、晶体尺寸等变化规律的分析,进而对试件不同时间强化研磨喷射的变形机理进行研究。主要研究内容和结论如下:(1)通过不同时间强化研磨加工实验,结合仿真分析可得出在强化研磨加工的初期,试件的加工表面塑性变形层有许多不平整的凸峰,这会导致加工前期试件厚度变厚。依据工业机器人轴承内圈在试验前后各强化研磨加工时间总变形率来看,试件在加工前4分钟内随着时间的增加变形率的斜率成tan150°降低,到第4分钟至8分钟变形率随着时间的增加而急剧增大,8分钟到12分钟的增长速率开始变缓,12分钟之后其增长速率已趋近与0。(2)通过对试件金相显微组织分析,发现随着强化研磨时间的增加,光学显微镜下观察到的试件黑色区域变宽,说明在强化研磨加工工艺下,试件靠近加工区的组织内部晶粒之间发生了相互缠绕、切割和组织细化,在此过程中试件表面产生了残余压应力使试件尺寸产生了变化,随着强化研磨加工时间的不断增加,试件塑性变形程度进一步增强。(3)结合X射线衍射仪测试和JADE软件进行数据分析,Fe和Fe-Cr物相的衍射峰宽化量都随喷射时间延长而变宽,Fe和Fe-Cr物相峰强减弱,均出现衍射峰宽化,所以强化研磨存在晶粒细化现象。奥氏体的体积分数在不断减少;马氏体的体积分数与奥氏体体积分数相反,随加工时间的延长而不断在增加。随着加工时间不断延长,马氏体增多,试件不断发生尺寸变化但在12min之后马氏体与奥氏体体积分数已经稳定,不再随加工时间变化,可知加工到12min之后继续延长加工时间对其尺寸几乎已无影响。随着强化研磨加工的不断持续,位错密度增大,试件的尺寸变形也在不断增大,晶粒尺寸不断细化,会导致试件尺寸变形难度也不断增大,与物相分析所得数据相吻合,同时随着强化研磨加工时间的延长,残余应力不断变大直到稳定,其变化的规律与轴承内圈尺寸变化的规律相吻合,揭示了轴承内圈尺寸变化的机理。