點磨削溫度場及軸向傳熱機制研究.pdf

1、點磨削是一種采用CBN超硬磨料砂輪的高速外圓磨削技術，具有材料去除率大、表面質量高的優(yōu)點。傳統(tǒng)外圓磨削，砂輪寬，周邊接觸區(qū)面積大，發(fā)熱量大，影響加工工件表面完整性，而側邊接觸區(qū)面積小，發(fā)熱量小。點磨削工藝雖然是一種外圓磨削的方式，但由于砂輪薄和點磨削變量角的存在，周邊接觸區(qū)面積小，發(fā)熱量小，對工件表面完整性影響很小，而側邊接觸區(qū)面積大，發(fā)熱量大，因此側邊溫度場及軸向傳熱機制的研究有重要意義。基于以上分析，本文研究的主要內容有以下幾個方面

2、:
　　(1)綜述了點磨削概念和工藝、綠色特性，國內外點磨削技術的應用以及溫度場的研究現(xiàn)狀。
　　(2)分析了點磨削原理，建立了側邊、周邊接觸區(qū)模型，分析并計算側邊、周邊接觸弧長，接觸面積，點磨削力。
　　(3)建立砂輪與工件側邊、周邊接觸區(qū)熱量分配模型，建立接觸區(qū)砂輪與工件熱量分配模型。計算并分析了磨屑帶走的熱量，討論了點磨削傳熱機制。
　　(4)建立點磨削側邊，周邊接觸區(qū)的有限元模型，加載拋物線熱源，用ANS

3、YS獲得點磨削接觸區(qū)的溫度場，溫度隨接觸弧長的變化及不同磨削深度溫度的變化。用MATLAB獲得了不同載荷步接觸區(qū)溫度的變化趨勢，不同磨削深度下磨削溫度沿接觸弧長的變化。
　　(5)進行點磨削加工表面完整性實驗，實驗以45鋼為工件材料，用點磨削機床加工工件，線切割的方式取下試件，用維氏硬度計測量試件硬度，結合溫度場仿真，深入分析實驗結果。
　　研究結果表明，點磨削周邊接觸區(qū)發(fā)熱量小，側邊接觸區(qū)發(fā)熱量大，但大部分熱量被磨屑沿軸向