磨削淬硬加工毛刺形成及控制技术研究

发布时间：2018-03-13 23:39

  本文选题：磨削淬硬加工　切入点：响应曲面法(RSM)　出处：《江苏大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：磨削淬硬加工是磨削加工与表面淬火的集成制造技术,具有节能、环保的特征与优势,其应用具有广阔的工程前景。本文基于磨削淬硬加工试验,系统开展了42CrMo钢磨削毛刺形成机理及其控制技术研究。本文主要研究内容和创新成果如下:(1)基于42CrMo钢磨削淬硬试验,对毛刺宏观形貌进行了观察和分析,系统揭示出磨削条件对两侧方向毛刺和切出方向毛刺的形成及其变化的影响,结果表明,磨削条件对两侧方向毛刺和切出方向毛刺的影响规律大体相似。两侧方向毛刺沿着工件长度方向可以分为三个不同分布区域,在不同分布区域毛刺具有不同的变化规律。(2)基于响应曲面法(RSM)分别建立了两侧方向毛刺和切出方向毛刺的预测模型,根据模型的方差分析和残差正态分布检验结果对所建模型进行了优化,并根据3D响应曲面图和等高线图分析了磨削参数对毛刺尺寸的交互影响以及毛刺尺寸对各磨削参数变化的敏感程度,最后在两种优化准则下对毛刺高度H、毛刺根部厚度B和磨削淬硬层厚度h进行了多目标优化,找出了两种优化准则下的最优磨削参数组合,并对优化结果进行了相应的试验验证。(3)基于磨削淬硬加工毛刺形成试验与理论分析,指出了毛刺形成与变化的主要影响因素,并按照少无毛刺加工基本原则,提出了工件倒角控制法、添加挡板控制法、工件叠加控制法和磨削参数优化法等多种毛刺控制方法,为磨削淬硬加工中毛刺的有效控制开辟了技术途径,具有一定的工程实用价值。本文所得研究成果丰富和完善了磨削淬硬加工表面完整性理论,具有重要的理论和实用价值。
[Abstract]:Grinding hardening is an integrated manufacturing technology of grinding and surface quenching. It has the advantages of energy saving and environmental protection, and its application has broad engineering prospects. The mechanism of grinding burr formation and its control technology for 42CrMo steel are studied systematically. The main research contents and innovative results are as follows: 1) based on the grinding hardening test of 42CrMo steel, the macroscopic morphology of the burr is observed and analyzed. The effects of grinding conditions on the formation and variation of the burrs in both directions and in the cutting direction are revealed systematically. The results show that, The effects of grinding conditions on the burrs in both directions and in the cutting directions are similar in general. The burrs in both directions can be divided into three different distribution regions along the length direction of the workpiece. Based on the response surface method (RSM), the prediction models of the direction burr on both sides and the cutting direction burr are established, respectively. According to the results of variance analysis and residual normal distribution test, the model is optimized. According to 3D response surface diagram and contour diagram, the interaction of grinding parameters on burr size and the sensitivity of burr size to the variation of grinding parameters are analyzed. Finally, multi-objective optimization of burr height (H), burr root thickness (B) and grinding hardened layer thickness (h) is carried out under two optimization criteria, and the optimum grinding parameters are found out under the two optimization criteria. Based on the experimental and theoretical analysis of burr formation in grinding hardening machining, the main factors affecting the formation and variation of burr are pointed out, and the basic principle of less burr free machining is presented. Several kinds of burr control methods, such as workpiece chamfering control method, adding baffle control method, workpiece superposition control method and grinding parameter optimization method, are put forward, which provide a technical way for the effective control of burr in grinding hardening machining. The research results in this paper enrich and perfect the surface integrity theory of grinding and hardening machining, and have important theoretical and practical value.
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG580.6

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本文编号：1608658