窄深槽作為泵體、發(fā)動機等重要零部件的特殊結構,其幾何精度與加工表面質量直接關系到零部件的可靠性與使用壽命,近而影響整體結構的穩(wěn)定運轉。銑削–磨削相結合的傳統(tǒng)加工工藝生產(chǎn)效率低,加工精度不足,已不能滿足現(xiàn)代工業(yè)的要求。本文在建立窄深槽磨削理論模型的基礎上,通過單顆粒磨削有限元仿真,模擬了磨削過程中不同磨削參數(shù)條件下磨削力與溫度歷程。同時采用單層電鍍CBN砂輪對AISI 1045鋼進行高速緩進給磨削實驗,對窄深槽側面形貌、表面粗糙度、槽底硬度、亞表層組織進行檢測,同時分別檢測了基體與槽側面的摩擦磨損性能,分析了磨削參數(shù)窄深槽表面完整性的影響。本文的主要研究工作與成果如下:（1）建立了窄深槽磨削理論模型,推導了磨削過程中砂輪與工件運動接觸弧長,研究了砂輪頂刃區(qū)與側刃區(qū)材料去除機理。對單顆磨粒單位磨削力的計算公式進行推導,并總結了幾種典型的緩進給磨削力與切屑最大未變形厚度的計算公式。（2）建立了CBN單顆磨粒磨削AISI 1045鋼的有限元仿真模型。磨削速度、磨削深度與磨粒前角分別設置為四水平,獲得不同磨削參數(shù)條件下磨削力與磨削溫度的模擬數(shù)據(jù)。經(jīng)過數(shù)據(jù)分析,結果表明:高速磨削條件下,磨削速度增... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

材料磨削成屑過程

Fig.2-1 The process of forming chip in grinding區(qū)與側刃區(qū)材料去除機理 CBN 砂輪可劃分為頂刃區(qū)與側刃區(qū)，頂刃區(qū)即砂輪的圓的環(huán)形端面。窄深槽加工過程頂刃區(qū)為主要切削部位，大，頂刃區(qū)材料經(jīng)歷滑擦、耕犁和切削形成三個階段，最輔助切削部位，加工余量很小，主要保證窄深槽側面的尺為窄深槽加工過程過渡弧區(qū)磨削示意圖，砂輪基體在制圓角，雖然頂刃區(qū)是材料去除的主要部位，但仍有少量的被磨削去除。磨削過程中磨粒、被加工材料、砂輪基體都變形量之和小于等于單顆 CBN 磨粒的最小極限切深時，，材料發(fā)生彈性變形，經(jīng)過重復作用之后疲勞斷裂。

11rKNr 21GM 2r CBN 砂輪分界線長度，即在此范圍內磨粒發(fā)生彈gmina 。當工件進給速度很小時，頂刃區(qū)未加工材區(qū)域內以疲勞斷裂而脫離工件。論模型的計算緩進給磨削過程中砂輪與工件的動態(tài)接觸示意圖，際接觸與靜態(tài)接觸弧長存在一定差異。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]涂覆類cBN磨料性能研究[J]. 李子成,張愛菊,李志宏.  硅酸鹽通報. 2018(04)
[2]CBN磨料特性對樹脂砂輪磨削性能的影響[J]. 李克華,熊華軍,郜永娟,史林峰,韓雪.  金剛石與磨料磨具工程. 2017(03)
[3]30CrMnSiNi2A鋼干滑動摩擦磨損特性研究[J]. 薛進進,孫琨,方亮,王云鵬,李梅.  摩擦學學報. 2016(05)
[4]45鋼超聲輔助干磨削工藝參數(shù)與表面性能參數(shù)實驗研究[J]. 黃于林,唐進元,陳海鋒,郎獻軍.  制造技術與機床. 2013(12)
[5]磨削加工表面燒傷機理及仿真研究[J]. 李聰.  黑龍江科技信息. 2013(07)
[6]燃氣輪機輪盤輪槽拉刀的設計、使用及修磨[J]. 何楓.  金屬加工(冷加工). 2012(23)
[7]窄槽電火花加工的實驗研究[J]. 瞿德明,丁浩,王超,朱世根.  機械設計與制造. 2012(11)
[8]SiCp/Al窄槽的銑磨實驗研究（Ⅱ）——表面粗糙度[J]. 李建廣,姚英學,趙航,李大博.  哈爾濱工業(yè)大學學報. 2012(09)
[9]SiCp/Al窄槽的銑磨實驗研究（Ⅰ）——磨削力[J]. 李建廣,姚英學,趙航,李大博.  哈爾濱工業(yè)大學學報. 2012(07)
[10]電鍍單層CBN薄片砂輪磨粒分布的實驗研究[J]. 梁國星,呂明,劉圣晨,李文斌,馬麟.  中國機械工程. 2012(07)

博士論文
[1]整體式硬質合金刀具緩進給磨削機理及其表面質量研究[D]. 宋鐵軍.湖南大學 2017

碩士論文
[1]淬硬鋼窄深槽高速高效磨削工藝試驗與仿真研究[D]. 劉春利.湖南大學 2014
[2]射流電解小尺寸成型加工工藝規(guī)律研究[D]. 趙志.西安工業(yè)大學 2010



本文編號：3546797