超高速磨削CBN砂轮径向形变量研究

发布时间：2017-07-15 15:04

  本文关键词：超高速磨削CBN砂轮径向形变量研究

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【摘要】：随着国内外加工制造技术的的不断提高,高效率、高精度加工成为了机械制造行业主要研究方向和发展趋势,高速超高速磨削加工技术飞速发展。在超高速磨削加工中,CBN砂轮是最为关键的单元,研究其在磨削过程中的径向形变位移,有助于进一步对超高速磨削的加工误差进行定性分析及定量计算,为提高超高速磨削加工精度提供理论依据及数值参考,也为提高磨削精度提供了一个新的研究点。本文在综述国内外相关参考文献的基础上,对超高速磨削CBN砂轮弹性形变及热形变进行研究,揭示了总的形变位移与砂轮转速、磨削深度的关系。具体的是利用弹塑性理论及Ansys仿真对超高速磨削CBN砂轮形变量进行理论计算及仿真分析,并提出来一种计算砂轮表面温度分布函数的新方法,利用超高速磨床对GCr15轴承钢进行了超高速磨削实验,得到了磨削过程中的磨削力与工件表面磨削温度数据,计算出热量分配率R,进而得到了砂轮表面温度分布函数Tr,得出了以下结论:(1)在超高速磨削加工中,随着砂轮线速度的增大,超高速磨削砂轮总的径向形变量变化趋势是现减少后增加,可以根据此规律找出最小形变量的磨削条件参数值,以提高加工精度。(2)超高速磨削过程中热量分配率R并不是一个定值,而是根据磨削参数的改变而变化的,其变化趋势与磨削温度变化趋势基本相似,都是呈现先增加后减少的趋势,并且磨削深度的增加其值是逐渐下降的,但是降幅不大。(3)随着砂轮转速的提高,传入到砂轮上的热量在减少,体现在砂轮整体温度是下降的,所以砂轮热形变位移逐渐降低,但降幅逐渐减少。
【关键词】：超高速磨削 CBN砂轮 径向形变量 精度
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG580.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 课题来源11
• 1.2 课题研究的背景和意义11-13
• 1.2.1 课题研究的背景11-12
• 1.2.2 超高速CBN砂轮研究现状12-13
• 1.2.3 课题研究的意义13
• 1.3 国内外研究的现状和趋势13-16
• 1.4 本文研究的主要内容16-17
• 第二章 CBN砂轮径向变形与转速之间的关系17-26
• 2.1 弹性力学理论基础17-20
• 2.2 CBN砂轮径向变形与转速关系ANSYS分析20-24
• 2.3 结果对比24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 CBN砂轮径向变形与温度之间关系的理论分析26-41
• 3.1 热弹性理论基础26-29
• 3.1.1 热应力的概念26
• 3.1.2 热弹性力学的基本方程26-29
• 3.2 计算砂轮表面温度分布函数29-33
• 3.2.1 计算磨削热的分布率 R29-30
• 3.2.2 计算磨削热的分布率 R 新方法30-33
• 3.3 磨削区温度的测量方法33-34
• 3.3.1 热电偶测温法33
• 3.3.2 红外测温法33-34
• 3.4 磨削区温度和磨削力的测量实验34-40
• 3.4.1 实验材料34-35
• 3.4.2 实验设备条件35-37
• 3.4.3 磨削力磨削温度实验测试系统37-39
• 3.4.4 实验方案设计39-40
• 3.5 本章小结40-41
• 第四章 实验结果处理及分析41-66
• 4.1 磨削力实验结果处理41-45
• 4.2 磨削温度实验结果45-47
• 4.3 计算热量分配率R47-50
• 4.4 计算分配到砂轮上的热量50-51
• 4.5 计算砂轮热通量51-52
• 4.6 高温条件下CBN砂轮径向形变量ANSYS仿真分析52-61
• 4.7 砂轮基体材料的选择61-63
• 4.8 砂轮总的形变位移63-64
• 4.9 本章小结64-66
• 第五章 总结与展望66-69
• 5.1 总结66-67
• 5.2 创新点67
• 5.3 不足67-68
• 5.4 展望68-69
• 参考文献69-74
• 攻读硕士学位期间的研究成果74-75
• 致谢75

【参考文献】

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本文编号：544416