超高速磨削溫度的研究.pdf

1、高速高效磨削是一種可以極大地提高生產(chǎn)效率、提高零件表面加工質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)難加工材料的精密加工的一種新技術(shù)，是目前國(guó)內(nèi)外磨削技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。但是磨削加工切除單位體積材料時(shí)需要非常高的能量輸入，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)的溫度升高。當(dāng)磨削溫度較高時(shí)，零件金相組織將發(fā)生變化，甚至出現(xiàn)磨削燒傷和磨削裂紋的一系列磨削缺陷。因此，研究磨削溫度來(lái)探索解決產(chǎn)生磨削缺陷的熱機(jī)理以及尋求控制磨削工件質(zhì)量將具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 論文首先

2、在文獻(xiàn)綜述的基礎(chǔ)上介紹了高速高效磨削溫度研究的歷史和現(xiàn)狀，在對(duì)磨削溫度原理進(jìn)行了概述的基礎(chǔ)上，提出了高速高效磨削溫度測(cè)試的實(shí)驗(yàn)研究方案，并對(duì)該方案進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。 其次，本文采用湖南大學(xué)314m/s超高速平面磨削實(shí)驗(yàn)臺(tái)，利用熱電偶測(cè)溫的方法，對(duì)45結(jié)構(gòu)鋼、40Cr合金鋼的磨削溫度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，較詳細(xì)地分析了磨削參數(shù)如砂輪線速度、工件磨削深度、工作臺(tái)速度等對(duì)這兩種材料高速高效磨削時(shí)磨削溫度的影響規(guī)律，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在其他兩個(gè)磨

3、削參數(shù)不變的情況下，磨削溫度隨著砂輪線速度的提高呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)。經(jīng)文獻(xiàn)檢索到目前為止還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)類似的報(bào)道，這是在磨削溫度研究方面的一個(gè)新的見(jiàn)解。另外磨削溫度隨著磨削深度的增加而升高，隨著工作臺(tái)速度的提高而下降。 因?yàn)槟ハ鞯膶?shí)際過(guò)程無(wú)法得到其精確的模型，并且會(huì)有很多的因素影響我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此磨削過(guò)程的仿真和控制是一大難題。本文還利用W.B.Rowe的高效深切磨削溫度計(jì)算模型進(jìn)行了理論值的計(jì)算；并在最后利用有限元軟件An

4、sys，對(duì)高速磨削時(shí)的磨削溫度進(jìn)行了預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)結(jié)果表明有限元分析精度較高，可以部分代替實(shí)驗(yàn)；且增加節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)、使用足夠多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)有限元模型進(jìn)行完善能進(jìn)一步提高預(yù)測(cè)精度。 本文的研究成果對(duì)揭示高速高效磨削溫度的內(nèi)在規(guī)律，建立完善的高速高效磨削基礎(chǔ)理論體系，充實(shí)高速磨削工藝數(shù)據(jù)庫(kù)、指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐意義重大。當(dāng)然，認(rèn)真設(shè)計(jì)、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，重復(fù)做實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果；改進(jìn)高速高效磨削溫度理論模型；并完善ANSYS有限元移動(dòng)熱源仿真模型，使三者匹