金屬切削加工是高溫、高應(yīng)變和高應(yīng)變率的復(fù)雜加工過程,在切削加工過程中,由于機(jī)械擠壓、溫度變化和材料組織相變引起不均勻的大塑性變形,工件內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力,殘余應(yīng)力對(duì)工件的工作性能有很大的影響。滾輪作為船舶柴油機(jī)中的關(guān)鍵零件,切削加工中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力對(duì)其影響很大,尤其殘余拉應(yīng)力會(huì)使工件在工作過程中產(chǎn)生微裂紋甚至發(fā)生開裂現(xiàn)象。為了掌握柴油機(jī)噴油泵中的滾輪在切削加工中殘余應(yīng)力的分布規(guī)律,本文重點(diǎn)研究了切削加工(車削、磨削)工藝參數(shù)對(duì)滾輪殘余應(yīng)力沿深度方向分布的影響規(guī)律,為滾輪實(shí)際切削加工中控制殘余應(yīng)力提供依據(jù)。本文從有限元仿真和試驗(yàn)測(cè)量?jī)煞矫鎸?duì)滾輪切削加工的殘余應(yīng)力進(jìn)行了研究。首先,應(yīng)用DEFORM-3D有限元仿真軟件對(duì)滾輪車削工藝的殘余應(yīng)力進(jìn)行了模擬,研究了工藝參數(shù)(切削速度、進(jìn)給量、切削深度、刀具前角、刀具后角)對(duì)滾輪殘余應(yīng)力沿深度方向分布的影響規(guī)律。然后,通過建立砂輪的單顆磨粒模型,對(duì)滾輪磨削工藝的殘余應(yīng)力進(jìn)行了模擬,研究了工藝參數(shù)(砂輪線速度、工件圓周進(jìn)給速度、磨削深度)對(duì)滾輪殘余應(yīng)力沿深度方向分布的影響規(guī)律。建立了砂輪的多顆磨粒模型,選取了一組和單顆磨粒磨削仿真相同的磨削參數(shù)進(jìn)行仿真...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 滾輪的工作原理與制造工藝
        1.2.1 滾輪的工作原理
        1.2.2 滾輪的制造工藝
    1.3 切削加工殘余應(yīng)力的研究狀況
        1.3.1 切削加工殘余應(yīng)力的國(guó)外研究狀況
        1.3.2 切削加工殘余應(yīng)力的國(guó)內(nèi)研究狀況
    1.4 研究的主要內(nèi)容及章節(jié)安排
2 殘余應(yīng)力理論基礎(chǔ)
    2.1 殘余應(yīng)力及其分類
        2.1.1 殘余應(yīng)力的界定
        2.1.2 殘余應(yīng)力的分類
    2.2 殘余應(yīng)力的產(chǎn)生
        2.2.1 切削殘余應(yīng)力的產(chǎn)生
        2.2.2 磨削殘余應(yīng)力的產(chǎn)生
    2.3 殘余應(yīng)力的影響和調(diào)控
        2.3.1 殘余應(yīng)力的影響
        2.3.2 殘余應(yīng)力的調(diào)控
    2.4 本章小結(jié)
3 基于DEFORM-3D的滾輪車削殘余應(yīng)力仿真研究
    3.1 切削加工的有限元仿真方法
        3.1.1 彈塑性有限元分析的理論基礎(chǔ)
        3.1.2 有限元軟件的選擇
    3.2 滾輪車削工藝的有限元仿真
        3.2.1 材料參數(shù)與模型的建立
        3.2.2 模擬方案的確定
    3.3 滾輪車削殘余應(yīng)力模擬過程
        3.3.1 有限元模擬參數(shù)設(shè)置
        3.3.2 殘余應(yīng)力仿真過程
        3.3.3 殘余應(yīng)力的獲取
    3.4 滾輪車削殘余應(yīng)力有限元仿真結(jié)果分析
        3.4.1 切削速度對(duì)殘余應(yīng)力分布的影響
        3.4.2 進(jìn)給量對(duì)殘余應(yīng)力分布的影響
        3.4.3 切削深度對(duì)殘余應(yīng)力分布的影響
        3.4.4 刀具前角對(duì)殘余應(yīng)力分布的影響
        3.4.5 刀具后角對(duì)殘余應(yīng)力分布的影響
    3.5 本章小結(jié)
4 基于DEFORM-3D的滾輪磨削殘余應(yīng)力仿真研究
    4.1 磨削仿真機(jī)理的研究
        4.1.1 磨粒的工作原理
        4.1.2 磨粒加工的熱、力理論基礎(chǔ)
    4.2 滾輪磨削有限元模型的建立
        4.2.1 單顆磨粒和滾輪模型的建立
        4.2.2 滾輪磨削模擬方案的確定
    4.3 滾輪磨削殘余應(yīng)力模擬過程
        4.3.1 有限元模擬參數(shù)設(shè)置
        4.3.2 殘余應(yīng)力仿真過程
        4.3.3 殘余應(yīng)力的獲取
    4.4 滾輪磨削殘余應(yīng)力有限元仿真結(jié)果分析
        4.4.1 砂輪線速度對(duì)殘余應(yīng)力分布的影響
        4.4.2 工件圓周進(jìn)給速度對(duì)殘余應(yīng)力分布的影響
        4.4.3 磨削深度對(duì)殘余應(yīng)力分布的影響
    4.5 多顆磨粒有限元仿真
        4.5.1 多顆磨粒有限元模型的建立
        4.5.2 多顆磨粒有限元仿真結(jié)果及分析
    4.6 本章小結(jié)
5 滾輪殘余應(yīng)力的測(cè)量試驗(yàn)
    5.1 殘余應(yīng)力的測(cè)量與X射線衍射法
        5.1.1 殘余應(yīng)力的測(cè)量方法
        5.1.2 X射線衍射法的基本原理
    5.2 滾輪殘余應(yīng)力的測(cè)量
        5.2.1 殘余應(yīng)力測(cè)量設(shè)備
        5.2.2 滾輪車削工藝殘余應(yīng)力的測(cè)量結(jié)果
        5.2.3 滾輪磨削工藝殘余應(yīng)力的測(cè)量結(jié)果
        5.2.4 滾輪研磨工藝殘余應(yīng)力的測(cè)量結(jié)果
        5.2.5 滾輪酸洗工藝殘余應(yīng)力的測(cè)量結(jié)果
        5.2.6 滾輪表面浸漬涂層工藝殘余應(yīng)力的測(cè)量結(jié)果
    5.3 切削殘余應(yīng)力測(cè)量與仿真結(jié)果對(duì)比
        5.3.1 滾輪車削殘余應(yīng)力測(cè)量與仿真結(jié)果對(duì)比
        5.3.2 滾輪磨削殘余應(yīng)力測(cè)量與仿真結(jié)果對(duì)比
        5.3.3 誤差分析
    5.4 本章小結(jié)
6 滾輪切削加工的工藝參數(shù)選擇
    6.1 滾輪車削工藝參數(shù)的選擇
        6.1.1 車削工藝參數(shù)對(duì)滾輪殘余應(yīng)力影響分析
        6.1.2 車削殘余應(yīng)力的工藝參數(shù)控制
    6.2 滾輪磨削工藝參數(shù)的選擇
        6.2.1 磨削工藝參數(shù)對(duì)滾輪殘余應(yīng)力影響分析
        6.2.2 磨削殘余應(yīng)力的工藝參數(shù)控制
    6.3 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果



本文編號(hào)：4026632