高速超高速磨削用CFRP砂輪的設(shè)計與制造.pdf

1、針對金屬基體砂輪質(zhì)量大、比強度比模量低，導(dǎo)致在高速超高速磨削中砂輪徑向變形大、主軸負荷大、功率消耗高、抗振性差，影響磨削加工精度與加工表面質(zhì)量的問題，開展碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer, CFRP）基體砂輪設(shè)計、制造及其性能研究。CFRP具有高比強度比模量、高疲勞強度、高阻尼、輕質(zhì)、低熱膨脹系數(shù)，以及可設(shè)計、易成型的特性，為制造適合高速超高速磨削用的砂輪基體提供了可能性。

2、　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴采用ABAQ US有限元仿真軟件，建立砂輪有限元模型，分析了CFRP砂輪與鋼基體砂輪的性能差異。有限元仿真結(jié)果表明，CFRP砂輪的抗振性較好；在高速超高速磨削中，CFRP砂輪的徑向變形、內(nèi)應(yīng)力、熱變形均小于鋼基體砂輪。⑵根據(jù)復(fù)合材料設(shè)計與加工要求，結(jié)合高速超高速砂輪制作要求，設(shè)計并制造出了一種準各向同性鋪層結(jié)構(gòu)的CFRP砂輪。⑶從砂輪的固有頻率與阻尼、徑向變形、功率消耗、基體溫升、磨削過程中的振動等方面對 CF