碳纖維復合材料是一種性能優(yōu)良的新型材料,廣泛應用于航空航天、交通運輸和機械制造等工業(yè)領域;但其各向異性突出、硬度高、強度大,傳統(tǒng)的加工方法難以高效率地生產符合使用要求的各種零部件。超聲振動輔助磨削可以高質、高精、高效地加工碳纖維復合材料,成功地解決了這一難題。然而由于碳纖維復合材料導熱性能差,磨削過程產熱多且多為干式加工,加工過程中產生的熱量極易積聚在加工區(qū)域而對加工后工件的性能和表面質量造成嚴重的影響。因此,研究超聲振動輔助磨削碳纖維復合材料過程中工件溫度場的分布規(guī)律并探索降低磨削溫度的方法是一項十分有意義的工作。本文為解決上述問題,利用光纖光柵傳感器作為磨削溫度的監(jiān)測工具,設計了覆蓋工件磨削區(qū)域的嵌入式多梯度環(huán)形測溫方案,對磨削溫度場進行了實時監(jiān)測;然后針對影響磨削溫度的各種加工參數（磨削參數、材料特性參數、刀具參數和超聲振幅）進行有限元仿真和超聲振動輔助磨削實驗;最后對比分析仿真與實驗結果,反饋優(yōu)化各種加工參數,以期得到降低磨削溫度的加工參數設置方案。本文的主要研究內容如下:（1）根據碳纖維復合材料的結構特性及超聲振動輔助磨削的加工特點,研究超聲振動輔助磨削碳纖維復合材料過程中磨... 

【文章來源】：武漢理工大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

熱電偶的測溫裝置和測溫電路

（a）均布熱源 （b）三角形熱源 （c）圓弧熱源圖 2-1 三種移動熱源模型.3 熱量分配模型超聲振動輔助磨削碳纖維復合材料過程中的傳熱方式包括磨削區(qū)域與周圍的熱對流、工件內部的熱傳導、工件與刀具之間的熱傳導和熱輻射三種方均在工件內磨削溫度場的形成過程中起著非常重要的作用[44-46]，如圖 2-2 所wQsQchQuQfQQ1Q1RQ1(1 R)Q圖 2-2 熱量分配結構圖

0202()1τθθπxsaFvjBR = 粒的導熱系數，0θ 為磨粒的平均溫度，aθ粒的半徑，xF 為進給方向的磨削力，0τ 為傳播模型磨削碳纖維復合材料中磨削溫度的傳播是種因素的影響。因此，分析前可將實際加中，可以將電鍍金剛石刀具上分散磨粒產、連續(xù)分布的熱源；本文的研究內容是加的分布狀況；熱源的作用時間起止于刀具示為整體加工模型，由于實際磨削過程中，纖維復合材料的端面磨削和圓周面磨削兩溫度的計算過程分為兩部分來分析。

【參考文獻】：
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本文編號：2978941