内冷却开槽砂轮流道设计及磨削性能研究

发布时间：2021-01-08 06:52

　　在镍基高温合金等难加工材料的磨削加工过程中,由于材料导热性差,磨削温度高,若不能及时将磨削弧区的热量转移出去,将会对零件表面造成损伤,例如磨削烧伤和表面裂纹等。同时,砂轮磨损剧烈以及磨屑粘附堵塞严重的现象,也会影响零件已加工表面质量。由于砂轮的高速旋转,在其周围会形成气障层,阻碍冷却液进入磨削弧区参与冷却、润滑以及冲刷,从而限制换热效率,影响加工表面质量。因此,探索高效的磨削冷却技术,研究冷却效果更好的砂轮对提高难加工材料的表面质量具有重要的实用价值。本文基于射流冲击技术、内冷却技术和断续磨削技术,通过流场与温度场仿真分析设计制备了不同流道结构的加压内冷却开槽砂轮。开展了镍基高温合金磨削实验,对比研究流道对磨削性能的影响,本文主要的研究重点如下:（1）基于加压内冷却技术与断续磨削技术的工作原理,设计了加压内冷却开槽砂轮的两种流道结构,建立了砂轮流道的流体域模型,研究了直径对流道出口处磨削液速度的影响。（2）建立了应用于平面磨削的加压内冷却开槽砂轮的流场与温度场仿真模型,分别对磨削弧区磨削液流动特性与砂轮传热进行了分析。研究磨削液压力与砂轮转速对不同流道出口位置、形状与磨粒排布方式下的流... 

【文章来源】：湘潭大学湖南省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２光纤测温示意图??（ａ）测温装置示意图（ｂ）热电偶与光纤输出信号对比图??

??温度值相比，测出的数据与之有很大的差异的情况。图１．３为顶式双极热电偶的原理示??意简图［明。??丨ｌＺ３継接点ＡＳｔｌ圍ｔｉｌ??挪热电?ｒ??ＩＴ＾？ｒ??图１．３顶式双极热电偶结构示意图??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｏｐ?ｂｉｐｏｌａｒ?ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ??云母片?Ｋ??：??Ｉ?件?［ｊｌ．?Ｓ．?Ｉ?件???Ｉ?ＮＮＩＮ?／Ａｌ＿??双极热电偶乙Ｊ—｜放置热电偶＇??１云母片的沟槽??图１．４可磨式双极热电偶测温技术示意图??Ｆｉｇ．?１．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｆｏｒ?ａ?ｇｒｉｎｄａｂｌｅ?ｂｉｐｏｌａｒ??ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ??可以加入磨削的双极热电偶测温技术示意图如图１．４所示，从图中可以看出：将成??分不一样的两个金属薄片与不导电的云母片交错排列，再放在己经开槽的待加工件中进??行固定并夹持好。云母片的作用是让工件，热电偶材料之间彼此绝缘。图１．３和图１．４??的两种热电偶的原理基本相似，但相比于前者，后者的优点是可磨性较好。但是，在其??使用的过程中，如果沟槽的深度过大，容易导致云母片在安装过程中破碎，这种情况下，??导电的金属小薄片可能与工件材料之间的绝缘效果得不到保证，进而影响测温结果。??热电偶技术可以利用数字显示表迅速地读取测得的温度值，然而在使用磨削液的加??工过程中可能会出现热电偶发生短路的现象

??温度值相比，测出的数据与之有很大的差异的情况。图１．３为顶式双极热电偶的原理示??意简图［明。??丨ｌＺ３継接点ＡＳｔｌ圍ｔｉｌ??挪热电?ｒ??ＩＴ＾？ｒ??图１．３顶式双极热电偶结构示意图??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｏｐ?ｂｉｐｏｌａｒ?ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ??云母片?Ｋ??：??Ｉ?件?［ｊｌ．?Ｓ．?Ｉ?件???Ｉ?ＮＮＩＮ?／Ａｌ＿??双极热电偶乙Ｊ—｜放置热电偶＇??１云母片的沟槽??图１．４可磨式双极热电偶测温技术示意图??Ｆｉｇ．?１．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｆｏｒ?ａ?ｇｒｉｎｄａｂｌｅ?ｂｉｐｏｌａｒ??ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ??可以加入磨削的双极热电偶测温技术示意图如图１．４所示，从图中可以看出：将成??分不一样的两个金属薄片与不导电的云母片交错排列，再放在己经开槽的待加工件中进??行固定并夹持好。云母片的作用是让工件，热电偶材料之间彼此绝缘。图１．３和图１．４??的两种热电偶的原理基本相似，但相比于前者，后者的优点是可磨性较好。但是，在其??使用的过程中，如果沟槽的深度过大，容易导致云母片在安装过程中破碎，这种情况下，??导电的金属小薄片可能与工件材料之间的绝缘效果得不到保证，进而影响测温结果。??热电偶技术可以利用数字显示表迅速地读取测得的温度值，然而在使用磨削液的加??工过程中可能会出现热电偶发生短路的现象


本文编号：2964136