磨削工件表面硬化層分布的一致性研究.pdf

1、磨削硬化技術(shù)主動(dòng)利用磨削加工中產(chǎn)生的熱與機(jī)械作用直接對(duì)非硬化鋼進(jìn)行表面硬化處理，使工件表面材料發(fā)生馬氏體相變從而產(chǎn)生硬化層。磨削硬化技術(shù)將表面熱處理集成到機(jī)械加工生產(chǎn)線中，縮短了生產(chǎn)周期，降低了生產(chǎn)成本，減少了對(duì)能源的消耗以及對(duì)環(huán)境的污染，是一種綠色制造工藝。
　　本文分析了磨削加工后零件表面的硬化層硬度分布的一致性，以試驗(yàn)為基礎(chǔ)，應(yīng)用ANSYS軟件對(duì)磨削硬化過(guò)程進(jìn)行了溫度場(chǎng)仿真。利用零件的溫度變化曲線，結(jié)合鋼的淬透性原理、材料的

2、熱處理和磨削加工硬化等理論結(jié)合磨削硬化層硬度計(jì)算理論公式計(jì)算了磨削加工零件的表面硬度。揭示了影響磨削加工零件表面硬化層硬度分布的主要因素及分布規(guī)律。
　　以45鋼為試件材料進(jìn)行了大切深緩慢進(jìn)給的平面磨削試驗(yàn)，測(cè)量了磨削后試件硬化層表面的硬度、硬化層斷面的硬度和厚度。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了深入分析，明確了不同磨削條件對(duì)工件表面硬化層的影響。從而總結(jié)出磨削加工零件表面硬化層的硬度分布規(guī)律。
　　為分析磨削硬化機(jī)理，應(yīng)用ANSYS有限元

3、軟件對(duì)平面磨削加工零件進(jìn)行了溫度場(chǎng)仿真。利用溫度場(chǎng)曲線，計(jì)算出零件的冷卻速率，結(jié)合試件材料的各化學(xué)含量，計(jì)算出了硬化層表面硬度，斷面硬度與硬化層厚度。將仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，誤差在允許的范圍內(nèi)，互相驗(yàn)證了試驗(yàn)和仿真結(jié)果的正確性。
　　研究表明，利用磨削熱使磨削加工零件表面產(chǎn)生硬化層是可行的。對(duì)于大切深緩慢進(jìn)給的工件的沿磨削進(jìn)給方向的硬化層表面的切入?yún)^(qū)、過(guò)渡區(qū)不明顯，完全硬化區(qū)占了絕大部分的比例。但硬化層的斷面可清晰的分為完全