磨削加工表面燒傷機理及仿真研究.pdf

1、磨削燒傷是在磨削過程中其產(chǎn)生的瞬時高溫使得工件表層的金相組織發(fā)生變化或軟化變形，并在工件的某些表面出現(xiàn)氧化變色的現(xiàn)象。所以磨削區(qū)內(nèi)的瞬時高溫是形成變質(zhì)層的主要條件，磨削燒傷理論的建立主要是在磨削區(qū)內(nèi)溫度場的研究基礎(chǔ)上的，只有在對磨削熱產(chǎn)生的來源充分了解的基礎(chǔ)上才能對磨削燒傷的現(xiàn)象做出合理的解釋及提出改善的辦法。本文以平面磨削45＃鋼為例，從產(chǎn)生磨削燒傷的原因出發(fā)，這其中包括磨削時的基本參數(shù)、也包括磨削時的其他加工條件。分析了燒傷成因的理

2、論，即磨削區(qū)短期內(nèi)產(chǎn)生的高溫是產(chǎn)生磨削燒傷的主要原因。
　　所以在此基礎(chǔ)上本文通過多種方法仿真得出磨削區(qū)內(nèi)溫度的分布及相應(yīng)殘余應(yīng)力分布的狀況。本文從這一目的出發(fā)，主要進(jìn)行了以下方面的研究:
　　(1)根據(jù)磨削加工的特點，從其加工成形的機理出發(fā)，研究了磨削區(qū)溫度產(chǎn)生的來源及計算方法，并建立了磨削區(qū)的理論模型，其中包括熱源的模型及溫度傳導(dǎo)模型。
　　(2)理論模型確立以后，對影響磨削過程的各個磨削參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，通過

3、有限元分析軟件建立了磨削時的實體模型，并添加基本的加載條件后對磨削的狀況進(jìn)行了有效的仿真分析。在此基礎(chǔ)上，通過研究各個加工參數(shù)對磨削區(qū)溫度的影響程度及趨勢，從而得出改善磨削燒傷產(chǎn)生程度的一些措施和方法。
　　(3)由于磨削熱產(chǎn)生的原因主要來自于材料大的塑性變形和砂輪磨粒與工件的強烈摩擦，在建立的理論模型基礎(chǔ)上，從數(shù)值分析的角度對磨削區(qū)的加工狀態(tài)進(jìn)行了數(shù)值仿真研究，從不同角度克服了有限元仿真的局限，更加合理的驗證了各個磨削參數(shù)對溫度