磨削表面殘余應(yīng)力控制及零件表面完整性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、磨削加工是機(jī)械制造中重要的加工工藝，隨著機(jī)械產(chǎn)品精度、可靠性和壽命的要求不斷提高，高硬度、高強(qiáng)度、高耐磨性、高性能新型材料的應(yīng)用，給磨削加工提出了許多新問題。磨削加工切除工件材料時(shí)需要非常大的能量輸入，并且大部分會(huì)以熱能的形式進(jìn)入工件，導(dǎo)致磨削區(qū)出現(xiàn)局部高溫，甚至出現(xiàn)磨削燒傷，高溫作用又影響被磨工件表面殘余應(yīng)力的大小和分布，而殘余應(yīng)力正是產(chǎn)生裂紋的主要原因，因此，本文對(duì)45鋼平面磨削溫度和表面殘余應(yīng)力進(jìn)行仿真和試驗(yàn)研究，以尋求控制磨削工

2、件質(zhì)量具有重要的意義。
　　(1)本文首先利用有限元法詳細(xì)地分析了磨削參數(shù)如磨削深度、砂輪線速度、工件進(jìn)給速度等對(duì)45鋼磨削溫度場(chǎng)的影響，得出了工件磨削區(qū)溫度場(chǎng)，預(yù)測(cè)了其溫度場(chǎng)沿工件表面及深度方向的變化趨勢(shì)。
　　(2)編制APDL程序，對(duì)45鋼平面磨削熱力耦合場(chǎng)進(jìn)行了仿真分析，得到了工件磨削后在恢復(fù)室溫時(shí)的殘余應(yīng)力大小及分布狀態(tài)，繪制了沿工件深度方向變化的平行于磨削方向和垂直于磨削方向的應(yīng)力曲線圖，探討了溫度對(duì)殘余應(yīng)力形成

3、的影響，以及改善磨削后工件表面殘余應(yīng)力的措施。
　　(3)基于不同磨削條件，對(duì)未淬火45鋼進(jìn)行了平面磨削試驗(yàn)，分別測(cè)試了干磨、濕磨以及不同磨削用量參數(shù)下被磨工件的表面殘余應(yīng)力以及硬度等表面完整性參數(shù)。
　　結(jié)合試驗(yàn)和仿真結(jié)果，得出磨削后在工件表面層形成極大的溫度梯度，磨削深度比砂輪線速度和工件進(jìn)給速度對(duì)磨削溫度變化的影響效應(yīng)大，磨削深度和砂輪線速度越大，磨削溫度越高，工件進(jìn)給速度越大，磨削溫度略降低;殘余應(yīng)力在工件表層表現(xiàn)為