磨削工件表面硬化層分布的一致性研究.pdf

1、磨削硬化技術主動利用磨削加工中產(chǎn)生的熱與機械作用直接對非硬化鋼進行表面硬化處理，使工件表面材料發(fā)生馬氏體相變從而產(chǎn)生硬化層。磨削硬化技術將表面熱處理集成到機械加工生產(chǎn)線中，縮短了生產(chǎn)周期，降低了生產(chǎn)成本，減少了對能源的消耗以及對環(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，以試驗為基礎，應用ANSYS軟件對磨削硬化過程進行了溫度場仿真。利用零件的溫度變化曲線，結合鋼的淬透性原理、材料的

2、熱處理和磨削加工硬化等理論結合磨削硬化層硬度計算理論公式計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鋼為試件材料進行了大切深緩慢進給的平面磨削試驗，測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。對試驗結果進行了深入分析，明確了不同磨削條件對工件表面硬化層的影響。從而總結出磨削加工零件表面硬化層的硬度分布規(guī)律。
　　為分析磨削硬化機理，應用ANSYS有限元

3、軟件對平面磨削加工零件進行了溫度場仿真。利用溫度場曲線，計算出零件的冷卻速率，結合試件材料的各化學含量，計算出了硬化層表面硬度，斷面硬度與硬化層厚度。將仿真結果與試驗結果進行對比，誤差在允許的范圍內，互相驗證了試驗和仿真結果的正確性。
　　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。對于大切深緩慢進給的工件的沿磨削進給方向的硬化層表面的切入?yún)^(qū)、過渡區(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