磨削加工表面燒傷機(jī)理及仿真研究.pdf

1、磨削燒傷是在磨削過(guò)程中其產(chǎn)生的瞬時(shí)高溫使得工件表層的金相組織發(fā)生變化或軟化變形，并在工件的某些表面出現(xiàn)氧化變色的現(xiàn)象。所以磨削區(qū)內(nèi)的瞬時(shí)高溫是形成變質(zhì)層的主要條件，磨削燒傷理論的建立主要是在磨削區(qū)內(nèi)溫度場(chǎng)的研究基礎(chǔ)上的，只有在對(duì)磨削熱產(chǎn)生的來(lái)源充分了解的基礎(chǔ)上才能對(duì)磨削燒傷的現(xiàn)象做出合理的解釋及提出改善的辦法。本文以平面磨削45＃鋼為例，從產(chǎn)生磨削燒傷的原因出發(fā)，這其中包括磨削時(shí)的基本參數(shù)、也包括磨削時(shí)的其他加工條件。分析了燒傷成因的理

2、論，即磨削區(qū)短期內(nèi)產(chǎn)生的高溫是產(chǎn)生磨削燒傷的主要原因。
　　所以在此基礎(chǔ)上本文通過(guò)多種方法仿真得出磨削區(qū)內(nèi)溫度的分布及相應(yīng)殘余應(yīng)力分布的狀況。本文從這一目的出發(fā)，主要進(jìn)行了以下方面的研究:
　　(1)根據(jù)磨削加工的特點(diǎn)，從其加工成形的機(jī)理出發(fā)，研究了磨削區(qū)溫度產(chǎn)生的來(lái)源及計(jì)算方法，并建立了磨削區(qū)的理論模型，其中包括熱源的模型及溫度傳導(dǎo)模型。
　　(2)理論模型確立以后，對(duì)影響磨削過(guò)程的各個(gè)磨削參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，通過(guò)

3、有限元分析軟件建立了磨削時(shí)的實(shí)體模型，并添加基本的加載條件后對(duì)磨削的狀況進(jìn)行了有效的仿真分析。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)研究各個(gè)加工參數(shù)對(duì)磨削區(qū)溫度的影響程度及趨勢(shì)，從而得出改善磨削燒傷產(chǎn)生程度的一些措施和方法。
　　(3)由于磨削熱產(chǎn)生的原因主要來(lái)自于材料大的塑性變形和砂輪磨粒與工件的強(qiáng)烈摩擦，在建立的理論模型基礎(chǔ)上，從數(shù)值分析的角度對(duì)磨削區(qū)的加工狀態(tài)進(jìn)行了數(shù)值仿真研究，從不同角度克服了有限元仿真的局限，更加合理的驗(yàn)證了各個(gè)磨削參數(shù)對(duì)溫度