預應力淬硬磨削加工中預應力對表面粗糙度影響機理分析.pdf

1、預應力淬硬磨削是將預應力加工和磨削淬硬結(jié)合形成的一種新型復合磨削加工工藝。而磨削加工的目的是為了得到良好的表面質(zhì)量，降低零件表面粗糙度，因此研究預應力淬硬磨削下零件表面粗糙度變化機理有十分重要的意義。和磨削淬硬工藝相比，預應力淬硬磨削下磨削加工參數(shù)對表面粗糙度的影響機制基本上是一致的。因此要分析預應力淬硬磨削下表面粗糙度變化的機理，實質(zhì)就是要分析預應力對表面粗糙度的影響。
　　本文研究了預應力淬硬磨削的磨削機理，對磨削過程中接觸弧

2、長，未變形切屑厚度和磨削力進行分析和計算，著重研究了預應力條件下表面粗糙度形成的機理，以及不同磨削參量與粗糙度之間的關(guān)系。重點分析了預應力對表面粗糙度變化的影響機制，主要針對預應力施加后產(chǎn)生的表面殘余應力對表面粗糙度的影響這一情況進行討論，同時研究了預應力引起的表面回彈變形對表面粗糙度的影響。在殘余應力對粗糙度的影響機制中主要分析了殘余應力對位錯密度、晶粒體積和表面微觀裂紋的作用，得出殘余壓應力能使表層位錯密度增大，晶粒體積減小，對表面

3、微觀裂紋的產(chǎn)生起抑制作用。在預應力引起的表面回彈變形中，得出預應力的施加應該在一個合理范圍內(nèi)，隨著預應力的施加，表面粗糙度降低，但是預應力過大會形成褶皺，反而增大表面粗糙度。
　　以理論研究為基礎，用Deform-3D軟件對預應力淬硬磨削加工過程進行仿真。獲得了磨削力和預應力的關(guān)系，表層殘余應力和等效應變的分布。研究結(jié)果表明，仿真的結(jié)果與理論分析一致，預應力并不會改變磨削力，而殘余壓應力和表面等效應應變都增大說明表面位錯密度升高。