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摘要
目的 以GCr15材料6309型轴承内圆为研究对象，探究高转速超声磨削过程中，超声辅助振动对磨粒运动轨迹、磨削后表面粗糙度、圆度、以及微观形貌的影响规律。方法 基于超声内圆磨削磨粒切削轨迹及超声振幅与砂轮转速对轨迹影响的理论仿真，构建磨削去除量与磨削表面粗糙度理论模型，通过对轴承内圆进行超声磨削试验，研究高转速下(16000～22000r/min)各工艺参数对内圆表面质量的影响并验证理论模型。结果 超声振幅的增加使磨粒与内圆接触轨迹变长，但随砂轮转速提高磨粒切削轨迹的密集程度也有所下降。振幅和砂轮转速增加可使切削去除量增加和粗糙度降低，选择铬刚玉粒度100#陶瓷结合剂砂轮磨削GCr15轴承内圆后的表面质量更有优势，单因素下表面质量变化趋势与理论分析相一致。结论 同磨削参数下1.5 μm振幅超声磨削可使内圆圆度RONt降至0.92 μm粗糙度Ra降至130.5 nm，相比传统磨削粗糙度最高减小41.5%，圆度最高减小52.6%。砂轮高转速下对磨削后表面质量影响较大的因素依次为砂轮转速、超声振幅、进给速度，当磨粒线速度超过41.8 m/s，进给速度超过600 mm/min，振幅超过1.5 μm时表面质量呈下降趋势。
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