淬硬軸承鋼磨削力在白層形成機理中的作用研究.pdf

1、高硬難加工材料廣泛用于各工業(yè)領域，在其機械加工過程中，工件表面通常產生一種硬度很高的微細金相組織變質層，稱為“白層”。白層給零件留下了安全隱患，降低了產品的使用性能和壽命，應該在后續(xù)的精加工工序中將其去除。從各種加工方法來看，對于抑制白層，磨削具有不可比擬的優(yōu)越性。本文通過實驗分析、理論推導和數值仿真等手段，深入系統(tǒng)地研究了磨削力在白層形成機理中的作用、磨削力導致的塑性變形及接觸應力對白層形成的影響，并求出了當白層厚度最小時的各磨削參數

2、最優(yōu)值。所做的主要工作包括： (1)對磨削力和磨削白層進行了系統(tǒng)的實驗研究。利用正交試驗方法設計高效率實驗方案，討論影響白層形成的因素，分析當改變磨削參數時，磨削力和磨削白層的變化趨勢。實驗發(fā)現砂輪磨損量并非白層產生的必要因素，但是對白層厚度有明顯的影響；磨削深度對白層厚度影響最大，隨磨削深度、砂輪速度的增加，白層厚度增大；隨工件速度增加，白層厚度先緩慢增大，后顯著減小。 (2)提出了一種新的平面磨削數值仿真方法，從仿真

3、結果中獲得表面最大等效塑性應變及等效應力。仿真結果分析得出，磨削力導致塑性變形，在溫度影響相當時，磨削力越大，等效塑性應變值越大，即塑性變形越嚴重，產生白層厚度越厚；磨削力會導致很大的接觸應力，大的接觸應力可以降低磨削材料的相變溫度，加快材料發(fā)生相變，易于白層的產生：磨削高溫使材料奧氏體組織向馬氏體轉變，由于磨削力的作用，馬氏體結構嚴重變形，同時晶體中位錯互相纏結，晶粒嚴重破碎而細化成為細碎的亞晶粒，組織得到細化，性能發(fā)生改變，從而導致