窄深槽顶刃区磨削温度分布理论及试验研究

发布时间：2023-05-20 07:19

　　电镀CBN砂轮深切缓进给磨削可以有效提高窄深槽加工的效率,但在磨削过程中,由于窄深槽大深宽比的特殊结构,传统的磨削液冷却润滑手段难以实现有效的冷却换热,容易导致磨削区域温度过高,影响砂轮的磨削性能,并且还会使加工表面出现热损伤及热变形,继而影响工件的表面质量,而零件的表面质量直接影响着其使用性能和使用。因而研究不同工艺参数下,窄深槽顶刃区不同位置磨削温度的变化规律,对有效预测磨削区域温度,避免工件突发烧伤具有实际意义,同时可为磨削过程中的冷却换热理论研究提供技术依据。本文主要研究内容和结论如下:1.对窄深槽磨削过程中顶刃区和侧刃区磨削机理进行了分析,总结了磨削温度的产生及传递机理,并基于经典的热源模型对窄深槽磨削过程中的热流密度分布进行了探讨。2.研制了针对窄深槽成型磨削专用电镀CBN砂轮。根据砂轮基体及电镀要求,设计合理的置砂方法并制造专用夹具,完成了单层电镀CBN砂轮的制造。对磨削前后砂轮表面形貌进行观测分析,结果表明所制备的CBN砂轮具有良好的切削性能,能满足窄深槽磨削实验要求。3.利用CBN砂轮对45#钢进行了窄深槽缓进给磨削试验,对磨削力及磨削温度进行分析。结果表明:磨削力和...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 CBN砂轮研究进展
    1.3 窄深槽研究现状与发展趋势
    1.4 深切缓进给磨削技术
    1.5 磨削温度国内外研究现状
        1.5.1 磨削温度研究现状
        1.5.2 磨削温度测量技术
        1.5.3 磨削温度模拟仿真技术
    1.6 课题来源、意义及主要研究内容
        1.6.1 课题来源
        1.6.2 研究意义
        1.6.3 主要研究内容
    1.7 本章小结
第二章 窄深槽磨削及传热理论
    2.1 磨削过程分析
        2.1.1 磨削的物理模型
        2.1.2 磨削过程的三个阶段
    2.2 磨削温度
        2.2.1 传热学基础
        2.2.2 磨削热的产生与传递机理
        2.2.3 磨削温度的分类
        2.2.4 磨削热源分布
        2.2.5 工件热流密度分布
    2.3 砂轮顶刃与侧刃材料去除机理
    2.4 磨削区分界线理论
    2.5 窄深槽磨削中的热流分布
    2.6 本章小结
第三章 单层电镀CBN砂轮的制备
    3.1 电镀原理
    3.2 实验装置及材料
        3.2.1 实验装置
        3.2.2 实验材料
        3.2.3 电镀CBN砂轮夹具设计
    3.3 电镀镀前处理
        3.3.1 基体预处理
        3.3.2 磨粒预处理
    3.4 电镀置砂方法
    3.5 电镀过程
    3.6 结果与检测
        3.6.1 砂轮形貌及分析
        3.6.2 砂轮性能检测
    3.7 本章小结
第四章 单层电镀CBN砂轮缓进给磨削窄深槽试验
    4.1 试验平台搭建
        4.1.1 磨削试验机床
        4.1.2 试验用砂轮
        4.1.3 试验样件
        4.1.4 温度测量装置
        4.1.5 磨削力测量装置
        4.1.6 磨削参数
        4.1.7 表面形貌观测及粗糙度测量
    4.2 磨削力测量结果分析
        4.2.1 磨削力信号分析
        4.2.2 磨削力数据处理
        4.2.3 磨削力数据分析
    4.3 磨削温度测量结果分析
        4.3.1 磨削区域温度变化趋势
        4.3.2 砂轮线速度对磨削温度的影响
        4.3.3 工件进给速度对磨削温度的影响
        4.3.4 磨削切深对磨削温度的影响
        4.3.5 槽底切入端最高温度分析
    4.4 表面形貌分析
        4.4.1 砂轮线速度对表面形貌的影响
        4.4.2 工件进给速度对表面形貌的影响
        4.4.3 磨削切深对表面形貌的影响
    4.5 本章小结
第五章 全文总结及展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文



本文编号：3820797