单颗磨粒磨削实验及其数值模拟的研究进展
发布时间：2021-12-02 20:36
单颗磨粒磨削是研究复杂磨削机理的重要手段,本文从单颗磨粒磨削过程和磨粒形状的角度阐述了磨削基础理论;概述了国内外学者以实验研究单颗磨粒的材料去除、切削力行为;基于数值模拟,探讨了不同工艺参数对单颗磨粒磨削力、磨削温度、工件表面质量的影响规律。最后就这一方向的深入研究工作做了展望。
【文章来源】：宇航材料工艺. 2020,50(05)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
磨削过程示意图
单颗磨粒形状不规则，尺寸大小不一，且磨削过程中磨粒会因磨损和修整而变化，因此磨粒的形状、尺寸、出刃高度难以实时确定[4]。为了简单直接研究磨削过程，通常根据磨粒的运动及不同的工艺条件简化砂轮表面的磨粒形状并建立如图2所示的简化模型。(1）棱锥形与圆锥形：宿崇[7]、李巾锭[8]等将磨粒简化为三棱锥，H.N.LI[9]、全俊奎[10]将磨粒简化为圆锥形，如图2(a）所示，在进行粗修整或砂轮硬度较低时，易形成这种形状。锥形磨粒锋锐性较好，磨粒的锥顶角随着磨削加工增大，磨削过程中法向力大于切向力，磨削力随切削速度增大而减小。
目前主要以恒切深式[18]和变切深式[19]进行单颗磨粒磨削实验研究，剖析实验过程中的材料去除、切削力、磨粒磨损等行为。其中恒切深式有球-盘回转式和直线式两种，变切深式有钟摆式和楔形式两种，各种方法的实验原理如图3所示。2.1 材料去除
【参考文献】：
期刊论文
[1]HOVF WC-10Co4Cr涂层磨削瞬态温度场及应力场数值模拟[J]. 易军,金滩,邓朝晖,周炜. 机械科学与技术. 2020(03)
[2]磨削弧区高阶函数热源分布模型研究[J]. 何玉辉,徐彦斌,唐进元,赵波. 机械工程学报. 2019(07)
[3]块体金属玻璃微磨削加工的温度场仿真[J]. 刘寅,巩亚东,孙瑶,张唤. 东北大学学报(自然科学版). 2018(06)
[4]单颗CBN磨粒磨削20CrMo的微观成屑过程研究[J]. 余剑武,肖清,罗红,刘智康,尹韶辉. 材料导报. 2017(10)
[5]不同形状磨粒随机分布磨料表面的三维建模仿真[J]. 段念,王文珊,于怡青,黄辉. 东华大学学报(自然科学版). 2016(04)
[6]单颗粒磨削合金钢20CrMo磨削力仿真[J]. 余剑武,刘智康,吴耀,肖清. 机械设计与研究. 2016(03)
[7]基于数理统计模型CBN砂轮磨削力的仿真与试验[J]. 刘晓初,陈凡,代东波,谈世松,冯明松,龚伟威. 工具技术. 2016(04)
[8]单颗金刚石磨粒切削氮化硅陶瓷仿真与试验研究[J]. 刘伟,邓朝晖,万林林,赵小雨,皮舟. 机械工程学报. 2015(21)
[9]磨削过程建模与仿真研究现状[J]. 傅玉灿,田霖,徐九华,杨路,赵家延. 机械工程学报. 2015(07)
[10]单颗粒金刚石平面磨削C/SiC复合材料的有限元仿真[J]. 李巾锭,任成祖,吕哲,张立峰. 材料科学与工程学报. 2014(05)
博士论文
[1]滚动轴承内圈滚道磨削残余应力研究[D]. 王德祥.山东大学 2015
[2]滚动轴承滚道磨削表面形貌及变质层研究[D]. 江京亮.山东大学 2014
[3]平面磨削温度场及热损伤的研究[D]. 毛聪.湖南大学 2008
[4]单程平面磨削淬硬技术的理论分析和试验研究[D]. 张磊.山东大学 2006
硕士论文
[1]单颗磨粒高速磨削AISI 1045钢磨削机理的仿真与实验研究[D]. 范梓良.太原理工大学 2018
[2]多晶氟化镁超精密磨削表面残余应力仿真及工艺研究[D]. 于盟.哈尔滨工业大学 2017
[3]单颗粒磨削过程磨削力及亚表面损伤的理论与仿真研究[D]. 全俊奎.湖南大学 2017
[4]凸轮轴高速磨削温度数值模拟与实验研究[D]. 刘涛.湖南科技大学 2016
[5]单颗CBN磨粒磨削合金渗碳钢20CrMo的机理研究[D]. 刘智康.湖南大学 2016
[6]金刚石砂轮三维形貌建模及磨削工程陶瓷的数值仿真与实验研究[D]. 赵小雨.湖南科技大学 2015
[7]单磨粒磨削的物理模拟平台设计与实验研究[D]. 林永亮.北京交通大学 2015
本文编号：3529165
【文章来源】：宇航材料工艺. 2020,50(05)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
磨削过程示意图
单颗磨粒形状不规则，尺寸大小不一，且磨削过程中磨粒会因磨损和修整而变化，因此磨粒的形状、尺寸、出刃高度难以实时确定[4]。为了简单直接研究磨削过程，通常根据磨粒的运动及不同的工艺条件简化砂轮表面的磨粒形状并建立如图2所示的简化模型。(1）棱锥形与圆锥形：宿崇[7]、李巾锭[8]等将磨粒简化为三棱锥，H.N.LI[9]、全俊奎[10]将磨粒简化为圆锥形，如图2(a）所示，在进行粗修整或砂轮硬度较低时，易形成这种形状。锥形磨粒锋锐性较好，磨粒的锥顶角随着磨削加工增大，磨削过程中法向力大于切向力，磨削力随切削速度增大而减小。
目前主要以恒切深式[18]和变切深式[19]进行单颗磨粒磨削实验研究，剖析实验过程中的材料去除、切削力、磨粒磨损等行为。其中恒切深式有球-盘回转式和直线式两种，变切深式有钟摆式和楔形式两种，各种方法的实验原理如图3所示。2.1 材料去除
【参考文献】：
期刊论文
[1]HOVF WC-10Co4Cr涂层磨削瞬态温度场及应力场数值模拟[J]. 易军,金滩,邓朝晖,周炜. 机械科学与技术. 2020(03)
[2]磨削弧区高阶函数热源分布模型研究[J]. 何玉辉,徐彦斌,唐进元,赵波. 机械工程学报. 2019(07)
[3]块体金属玻璃微磨削加工的温度场仿真[J]. 刘寅,巩亚东,孙瑶,张唤. 东北大学学报(自然科学版). 2018(06)
[4]单颗CBN磨粒磨削20CrMo的微观成屑过程研究[J]. 余剑武,肖清,罗红,刘智康,尹韶辉. 材料导报. 2017(10)
[5]不同形状磨粒随机分布磨料表面的三维建模仿真[J]. 段念,王文珊,于怡青,黄辉. 东华大学学报(自然科学版). 2016(04)
[6]单颗粒磨削合金钢20CrMo磨削力仿真[J]. 余剑武,刘智康,吴耀,肖清. 机械设计与研究. 2016(03)
[7]基于数理统计模型CBN砂轮磨削力的仿真与试验[J]. 刘晓初,陈凡,代东波,谈世松,冯明松,龚伟威. 工具技术. 2016(04)
[8]单颗金刚石磨粒切削氮化硅陶瓷仿真与试验研究[J]. 刘伟,邓朝晖,万林林,赵小雨,皮舟. 机械工程学报. 2015(21)
[9]磨削过程建模与仿真研究现状[J]. 傅玉灿,田霖,徐九华,杨路,赵家延. 机械工程学报. 2015(07)
[10]单颗粒金刚石平面磨削C/SiC复合材料的有限元仿真[J]. 李巾锭,任成祖,吕哲,张立峰. 材料科学与工程学报. 2014(05)
博士论文
[1]滚动轴承内圈滚道磨削残余应力研究[D]. 王德祥.山东大学 2015
[2]滚动轴承滚道磨削表面形貌及变质层研究[D]. 江京亮.山东大学 2014
[3]平面磨削温度场及热损伤的研究[D]. 毛聪.湖南大学 2008
[4]单程平面磨削淬硬技术的理论分析和试验研究[D]. 张磊.山东大学 2006
硕士论文
[1]单颗磨粒高速磨削AISI 1045钢磨削机理的仿真与实验研究[D]. 范梓良.太原理工大学 2018
[2]多晶氟化镁超精密磨削表面残余应力仿真及工艺研究[D]. 于盟.哈尔滨工业大学 2017
[3]单颗粒磨削过程磨削力及亚表面损伤的理论与仿真研究[D]. 全俊奎.湖南大学 2017
[4]凸轮轴高速磨削温度数值模拟与实验研究[D]. 刘涛.湖南科技大学 2016
[5]单颗CBN磨粒磨削合金渗碳钢20CrMo的机理研究[D]. 刘智康.湖南大学 2016
[6]金刚石砂轮三维形貌建模及磨削工程陶瓷的数值仿真与实验研究[D]. 赵小雨.湖南科技大学 2015
[7]单磨粒磨削的物理模拟平台设计与实验研究[D]. 林永亮.北京交通大学 2015
本文编号：3529165
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