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文檔簡介
1、磨削強化作為一種高度集成的加工工藝,不僅將磨削中的磨削熱作為積極因素利用起來,變廢為寶,而且省去了熱處理工藝及熱處理工藝前后的清洗和運輸等工藝,縮短了生產線、提高了生產效率、減少了對環(huán)境的污染,從而具有重要的研究意義。針對磨削強化中強化層深度較淺以及在干磨條件下強化層常分布為殘余拉應力或較小的殘余壓應力等問題,本文提出了一種基于自阻加熱的預加熱磨削強化加工工藝,旨在提高強化層的深度,同時改善工件強化層殘余應力的分布。本文的主要研究內容包
2、括:
(1)根據能量守恒原理,定性地分析預加熱溫度對強化層深度的影響機理,研究加熱溫度與加熱電流的關系,從理論上闡釋了自阻加熱磨削強化的可行性;設計自阻加熱磨削強化實驗平臺方案,對實驗相關設備進行設計與選型,搭建實驗平臺,并對加熱速度進行研究。
(2)設計實驗方案,對40Cr工件進行自阻加熱磨削強化實驗,研究不同預加熱溫度對磨削力及強化層表面質量(包括表面粗糙度、表面形貌、亞表面金相組織、強化層的深度及硬度、表面殘余
3、應力)的影響規(guī)律。結果表明:隨預加熱溫度的升高,磨削力有所降低,強化層深度顯著增加,強化層硬度有降低趨勢,表面殘余應力從殘余拉應力逐漸變?yōu)闅堄鄩簯?。對比了預加熱溫度和磨削深度對強化層深度的影響,預加熱條件下采用較小磨削深度就能獲得較厚的強化層深度,從而可以降低磨削實驗對砂輪的磨損以及對機床主軸功率的要求。
(3)根據能量守恒和傳熱學相關理論,對自阻加熱磨削強化過程中工件表層的總能量及次表面溫度進行計算,對磨削溫度場進行有限元
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