AISI 1045钢窄深槽缓进给磨削表面完整性试验研究
发布时间：2021-12-22 17:34
窄深槽作为泵体、发动机等重要零部件的特殊结构,其几何精度与加工表面质量直接关系到零部件的可靠性与使用寿命,近而影响整体结构的稳定运转。铣削–磨削相结合的传统加工工艺生产效率低,加工精度不足,已不能满足现代工业的要求。本文在建立窄深槽磨削理论模型的基础上,通过单颗粒磨削有限元仿真,模拟了磨削过程中不同磨削参数条件下磨削力与温度历程。同时采用单层电镀CBN砂轮对AISI 1045钢进行高速缓进给磨削实验,对窄深槽侧面形貌、表面粗糙度、槽底硬度、亚表层组织进行检测,同时分别检测了基体与槽侧面的摩擦磨损性能,分析了磨削参数窄深槽表面完整性的影响。本文的主要研究工作与成果如下:（1）建立了窄深槽磨削理论模型,推导了磨削过程中砂轮与工件运动接触弧长,研究了砂轮顶刃区与侧刃区材料去除机理。对单颗磨粒单位磨削力的计算公式进行推导,并总结了几种典型的缓进给磨削力与切屑最大未变形厚度的计算公式。（2）建立了CBN单颗磨粒磨削AISI 1045钢的有限元仿真模型。磨削速度、磨削深度与磨粒前角分别设置为四水平,获得不同磨削参数条件下磨削力与磨削温度的模拟数据。经过数据分析,结果表明:高速磨削条件下,磨削速度增...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
材料磨削成屑过程
Fig.2-1 The process of forming chip in grinding区与侧刃区材料去除机理 CBN 砂轮可划分为顶刃区与侧刃区，顶刃区即砂轮的圆的环形端面。窄深槽加工过程顶刃区为主要切削部位，大，顶刃区材料经历滑擦、耕犁和切削形成三个阶段，最辅助切削部位，加工余量很小，主要保证窄深槽侧面的尺为窄深槽加工过程过渡弧区磨削示意图，砂轮基体在制圆角，虽然顶刃区是材料去除的主要部位，但仍有少量的被磨削去除。磨削过程中磨粒、被加工材料、砂轮基体都变形量之和小于等于单颗 CBN 磨粒的最小极限切深时，，材料发生弹性变形，经过重复作用之后疲劳断裂。
11rKNr 21GM 2r CBN 砂轮分界线长度，即在此范围内磨粒发生弹gmina 。当工件进给速度很小时，顶刃区未加工材区域内以疲劳断裂而脱离工件。论模型的计算缓进给磨削过程中砂轮与工件的动态接触示意图，际接触与静态接触弧长存在一定差异。
【参考文献】：
期刊论文
[1]涂覆类cBN磨料性能研究[J]. 李子成,张爱菊,李志宏. 硅酸盐通报. 2018(04)
[2]CBN磨料特性对树脂砂轮磨削性能的影响[J]. 李克华,熊华军,郜永娟,史林峰,韩雪. 金刚石与磨料磨具工程. 2017(03)
[3]30CrMnSiNi2A钢干滑动摩擦磨损特性研究[J]. 薛进进,孙琨,方亮,王云鹏,李梅. 摩擦学学报. 2016(05)
[4]45钢超声辅助干磨削工艺参数与表面性能参数实验研究[J]. 黄于林,唐进元,陈海锋,郎献军. 制造技术与机床. 2013(12)
[5]磨削加工表面烧伤机理及仿真研究[J]. 李聪. 黑龙江科技信息. 2013(07)
[6]燃气轮机轮盘轮槽拉刀的设计、使用及修磨[J]. 何枫. 金属加工(冷加工). 2012(23)
[7]窄槽电火花加工的实验研究[J]. 瞿德明,丁浩,王超,朱世根. 机械设计与制造. 2012(11)
[8]SiCp/Al窄槽的铣磨实验研究（Ⅱ）——表面粗糙度[J]. 李建广,姚英学,赵航,李大博. 哈尔滨工业大学学报. 2012(09)
[9]SiCp/Al窄槽的铣磨实验研究（Ⅰ）——磨削力[J]. 李建广,姚英学,赵航,李大博. 哈尔滨工业大学学报. 2012(07)
[10]电镀单层CBN薄片砂轮磨粒分布的实验研究[J]. 梁国星,吕明,刘圣晨,李文斌,马麟. 中国机械工程. 2012(07)
博士论文
[1]整体式硬质合金刀具缓进给磨削机理及其表面质量研究[D]. 宋铁军.湖南大学 2017
硕士论文
[1]淬硬钢窄深槽高速高效磨削工艺试验与仿真研究[D]. 刘春利.湖南大学 2014
[2]射流电解小尺寸成型加工工艺规律研究[D]. 赵志.西安工业大学 2010
本文编号：3546797
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
材料磨削成屑过程
Fig.2-1 The process of forming chip in grinding区与侧刃区材料去除机理 CBN 砂轮可划分为顶刃区与侧刃区，顶刃区即砂轮的圆的环形端面。窄深槽加工过程顶刃区为主要切削部位，大，顶刃区材料经历滑擦、耕犁和切削形成三个阶段，最辅助切削部位，加工余量很小，主要保证窄深槽侧面的尺为窄深槽加工过程过渡弧区磨削示意图，砂轮基体在制圆角，虽然顶刃区是材料去除的主要部位，但仍有少量的被磨削去除。磨削过程中磨粒、被加工材料、砂轮基体都变形量之和小于等于单颗 CBN 磨粒的最小极限切深时，，材料发生弹性变形，经过重复作用之后疲劳断裂。
11rKNr 21GM 2r CBN 砂轮分界线长度，即在此范围内磨粒发生弹gmina 。当工件进给速度很小时，顶刃区未加工材区域内以疲劳断裂而脱离工件。论模型的计算缓进给磨削过程中砂轮与工件的动态接触示意图，际接触与静态接触弧长存在一定差异。
【参考文献】：
期刊论文
[1]涂覆类cBN磨料性能研究[J]. 李子成,张爱菊,李志宏. 硅酸盐通报. 2018(04)
[2]CBN磨料特性对树脂砂轮磨削性能的影响[J]. 李克华,熊华军,郜永娟,史林峰,韩雪. 金刚石与磨料磨具工程. 2017(03)
[3]30CrMnSiNi2A钢干滑动摩擦磨损特性研究[J]. 薛进进,孙琨,方亮,王云鹏,李梅. 摩擦学学报. 2016(05)
[4]45钢超声辅助干磨削工艺参数与表面性能参数实验研究[J]. 黄于林,唐进元,陈海锋,郎献军. 制造技术与机床. 2013(12)
[5]磨削加工表面烧伤机理及仿真研究[J]. 李聪. 黑龙江科技信息. 2013(07)
[6]燃气轮机轮盘轮槽拉刀的设计、使用及修磨[J]. 何枫. 金属加工(冷加工). 2012(23)
[7]窄槽电火花加工的实验研究[J]. 瞿德明,丁浩,王超,朱世根. 机械设计与制造. 2012(11)
[8]SiCp/Al窄槽的铣磨实验研究（Ⅱ）——表面粗糙度[J]. 李建广,姚英学,赵航,李大博. 哈尔滨工业大学学报. 2012(09)
[9]SiCp/Al窄槽的铣磨实验研究（Ⅰ）——磨削力[J]. 李建广,姚英学,赵航,李大博. 哈尔滨工业大学学报. 2012(07)
[10]电镀单层CBN薄片砂轮磨粒分布的实验研究[J]. 梁国星,吕明,刘圣晨,李文斌,马麟. 中国机械工程. 2012(07)
博士论文
[1]整体式硬质合金刀具缓进给磨削机理及其表面质量研究[D]. 宋铁军.湖南大学 2017
硕士论文
[1]淬硬钢窄深槽高速高效磨削工艺试验与仿真研究[D]. 刘春利.湖南大学 2014
[2]射流电解小尺寸成型加工工艺规律研究[D]. 赵志.西安工业大学 2010
本文编号：3546797
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