磨削作為軸類工件精加工的一道重要工序,砂輪與工件之間摩擦學性能關系到工件表面質量的優(yōu)劣。由于實驗復雜而且成本較高,一些學者利用數值仿真方法來研究磨削過程。但這些研究大多忽略了磨削液的流動作用以及工件與磨削液的相互影響,而且磨削液的摩擦學性能會影響磨削加工表面質量。因此,本文在項目“**************精密加工技術及表面完整性研究”的資助下,開展的主要工作如下:本文首先建立了計入工件變形影響的軸類工件磨削等溫潤滑模型,并利用流固耦合方法求解,對比研究了考慮和不考慮工件變形影響的磨削液承載力、摩擦力和摩擦系數。數值結果表明:較低的砂輪速度、較小的間隙或較高的磨削液密度可以減小磨削液的摩擦系數;工件變形會導致磨削液承載力和摩擦力減小,摩擦系數增大;上述現象會受到砂輪速度和磨削液粘度的影響。然后,在上述研究基礎上,建立了計入熱作用的磨削液冷卻潤滑模型,研究了磨削液的冷卻效率以及熱作用對磨削液承載力和摩擦力的影響。數值結果表明:較低的粘度或較高的熱導率可以提高磨削液的冷卻效率;較大的磨削深度或砂輪速度會導致磨削液的冷卻作用變得明顯;熱作用會導致磨削液承載力和摩擦力減小;較大的磨削深度或較... 

【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：111 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 課題背景與意義
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 磨削液性能研究現狀
        1.2.2 單顆磨粒磨削研究現狀
    1.3 研究內容
2 等溫條件下軸類工件磨削潤滑性能流固耦合研究
    2.1 流固耦合模型
    2.2 控制方程
        2.2.1 磨削液控制方程
        2.2.2 工件和砂輪控制方程
        2.2.3 耦合面控制方程
        2.2.4 潤滑控制方程
    2.3 模型有效性驗證
    2.4 結果與討論
        2.4.1 不同初始最小間隙下影響
        2.4.2 不同砂輪直徑下影響
        2.4.3 不同砂輪寬度下影響
        2.4.4 不同砂輪速度下影響
        2.4.5 不同磨削液密度下影響
        2.4.6 不同磨削液粘度下影響
    2.5 本章小結
3 計入熱作用下軸類工件磨削冷卻潤滑性能研究
    3.1 計入熱作用下流固耦合模型
    3.2 計入熱作用下控制方程
        3.2.1 計入熱作用下流體控制方程
        3.2.2 計入熱作用下固體控制方程
    3.3 模型驗證
    3.4 結果與討論
        3.4.1 磨削液材料參數影響
        3.4.2 磨削深度影響
        3.4.3 砂輪直徑影響
        3.4.4 砂輪速度影響
    3.5 本章小結
4 基于單顆磨粒磨削溫度研究
    4.1 單顆磨粒磨削模型
        4.1.1 幾何模型
        4.1.2 網格模型
    4.2 控制方程
        4.2.1 本構方程
        4.2.2 損傷準則
        4.2.3 溫度方程
    4.3 單顆磨粒磨削模型驗證
    4.4 結果與討論
        4.4.1 單顆磨粒磨削瞬態(tài)溫度
        4.4.2 磨削深度對溫度影響
        4.4.3 磨粒速度對溫度影響
        4.4.4 工件進給速度對溫度影響
        4.4.5 磨粒錐角對溫度影響
        4.4.6 磨粒振動對溫度影響
    4.5 本章小結
5 磨削工件表面溫度和表面質量實驗研究
    5.1 實驗設備及材料
        5.1.1 實驗設備
        5.1.2 實驗材料
    5.2 實驗過程
    5.3 實驗與仿真對比
    5.4 實驗結果
        5.4.1 不同磨削深度下實驗結果
        5.4.2 不同工件進給速度下實驗結果
        5.4.3 不同砂輪粒度下實驗結果
    5.5 本章小結
6 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
附錄
    A作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄
    B作者在攻讀學位期間取得的科研成果目錄
    C學位論文數據集
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于不同單顆磨粒模型的微細磨削力研究[J]. 楊軍,李志鵬,李偉,任瑩暉,周志雄.  湖南大學學報(自然科學版). 2018(08)
[2]ZrO2陶瓷平面磨削力仿真分析與實驗研究[J]. 張珂,趙國歡,孫健,王卿源,王維東.  組合機床與自動化加工技術. 2018(05)
[3]ZrO2陶瓷平面磨削溫度仿真分析與實驗研究[J]. 張珂,趙國歡,孫健,韓濤,劉春光.  表面技術. 2017(12)
[4]已加工表面熱源模型研究及磨削溫度場數值模擬[J]. 王德祥,孫樹峰,顏丙亮,劉新福,江京亮.  西安交通大學學報. 2018(04)
[5]表面形貌對砂輪磨削流體壓力與潤滑的影響[J]. 王立梅,王優(yōu)強,張同鋼,徐彩紅.  表面技術. 2017(09)
[6]單顆CBN磨粒高速磨削過程的仿真研究[J]. 張景強,王祺,郭建燁,王運江.  金剛石與磨料磨具工程. 2017(04)
[7]單顆剛玉磨粒切削齒輪鋼溫度場仿真研究[J]. 楊理鈞,劉謙,田欣利,王龍,吳志遠.  組合機床與自動化加工技術. 2017(04)
[8]基于有限差分模型的磨削弧區(qū)流場動壓力數值分析[J]. 茅暑杰,徐九華,趙正彩,傅玉燦.  金剛石與磨料磨具工程. 2017(01)
[9]磨削加工中磨削液的選擇[J]. 劉文英.  工業(yè)技術創(chuàng)新. 2016(06)
[10]基于DEFORM-3D單顆磨粒切削仿真與研究[J]. 劉曉初,陳凡,趙傳,何銓鵬.  機械設計與制造. 2016(10)

博士論文
[1]超聲振動輔助磨削技術及機理研究[D]. 張洪麗.山東大學 2007

碩士論文
[1]鋼軌材料快進給干磨削機理研究[D]. 董冏.湖南大學 2016



本文編號：3191151