窄深槽頂刃區(qū)磨削溫度分布理論及試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2023-05-20 07:19
電鍍CBN砂輪深切緩進(jìn)給磨削可以有效提高窄深槽加工的效率,但在磨削過(guò)程中,由于窄深槽大深寬比的特殊結(jié)構(gòu),傳統(tǒng)的磨削液冷卻潤(rùn)滑手段難以實(shí)現(xiàn)有效的冷卻換熱,容易導(dǎo)致磨削區(qū)域溫度過(guò)高,影響砂輪的磨削性能,并且還會(huì)使加工表面出現(xiàn)熱損傷及熱變形,繼而影響工件的表面質(zhì)量,而零件的表面質(zhì)量直接影響著其使用性能和使用。因而研究不同工藝參數(shù)下,窄深槽頂刃區(qū)不同位置磨削溫度的變化規(guī)律,對(duì)有效預(yù)測(cè)磨削區(qū)域溫度,避免工件突發(fā)燒傷具有實(shí)際意義,同時(shí)可為磨削過(guò)程中的冷卻換熱理論研究提供技術(shù)依據(jù)。本文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:1.對(duì)窄深槽磨削過(guò)程中頂刃區(qū)和側(cè)刃區(qū)磨削機(jī)理進(jìn)行了分析,總結(jié)了磨削溫度的產(chǎn)生及傳遞機(jī)理,并基于經(jīng)典的熱源模型對(duì)窄深槽磨削過(guò)程中的熱流密度分布進(jìn)行了探討。2.研制了針對(duì)窄深槽成型磨削專用電鍍CBN砂輪。根據(jù)砂輪基體及電鍍要求,設(shè)計(jì)合理的置砂方法并制造專用夾具,完成了單層電鍍CBN砂輪的制造。對(duì)磨削前后砂輪表面形貌進(jìn)行觀測(cè)分析,結(jié)果表明所制備的CBN砂輪具有良好的切削性能,能滿足窄深槽磨削實(shí)驗(yàn)要求。3.利用CBN砂輪對(duì)45#鋼進(jìn)行了窄深槽緩進(jìn)給磨削試驗(yàn),對(duì)磨削力及磨削溫度進(jìn)行分析。結(jié)果表明:磨削力和...
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 CBN砂輪研究進(jìn)展
1.3 窄深槽研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
1.4 深切緩進(jìn)給磨削技術(shù)
1.5 磨削溫度國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.5.1 磨削溫度研究現(xiàn)狀
1.5.2 磨削溫度測(cè)量技術(shù)
1.5.3 磨削溫度模擬仿真技術(shù)
1.6 課題來(lái)源、意義及主要研究?jī)?nèi)容
1.6.1 課題來(lái)源
1.6.2 研究意義
1.6.3 主要研究?jī)?nèi)容
1.7 本章小結(jié)
第二章 窄深槽磨削及傳熱理論
2.1 磨削過(guò)程分析
2.1.1 磨削的物理模型
2.1.2 磨削過(guò)程的三個(gè)階段
2.2 磨削溫度
2.2.1 傳熱學(xué)基礎(chǔ)
2.2.2 磨削熱的產(chǎn)生與傳遞機(jī)理
2.2.3 磨削溫度的分類
2.2.4 磨削熱源分布
2.2.5 工件熱流密度分布
2.3 砂輪頂刃與側(cè)刃材料去除機(jī)理
2.4 磨削區(qū)分界線理論
2.5 窄深槽磨削中的熱流分布
2.6 本章小結(jié)
第三章 單層電鍍CBN砂輪的制備
3.1 電鍍?cè)?br> 3.2 實(shí)驗(yàn)裝置及材料
3.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
3.2.2 實(shí)驗(yàn)材料
3.2.3 電鍍CBN砂輪夾具設(shè)計(jì)
3.3 電鍍鍍前處理
3.3.1 基體預(yù)處理
3.3.2 磨粒預(yù)處理
3.4 電鍍置砂方法
3.5 電鍍過(guò)程
3.6 結(jié)果與檢測(cè)
3.6.1 砂輪形貌及分析
3.6.2 砂輪性能檢測(cè)
3.7 本章小結(jié)
第四章 單層電鍍CBN砂輪緩進(jìn)給磨削窄深槽試驗(yàn)
4.1 試驗(yàn)平臺(tái)搭建
4.1.1 磨削試驗(yàn)機(jī)床
4.1.2 試驗(yàn)用砂輪
4.1.3 試驗(yàn)樣件
4.1.4 溫度測(cè)量裝置
4.1.5 磨削力測(cè)量裝置
4.1.6 磨削參數(shù)
4.1.7 表面形貌觀測(cè)及粗糙度測(cè)量
4.2 磨削力測(cè)量結(jié)果分析
4.2.1 磨削力信號(hào)分析
4.2.2 磨削力數(shù)據(jù)處理
4.2.3 磨削力數(shù)據(jù)分析
4.3 磨削溫度測(cè)量結(jié)果分析
4.3.1 磨削區(qū)域溫度變化趨勢(shì)
4.3.2 砂輪線速度對(duì)磨削溫度的影響
4.3.3 工件進(jìn)給速度對(duì)磨削溫度的影響
4.3.4 磨削切深對(duì)磨削溫度的影響
4.3.5 槽底切入端最高溫度分析
4.4 表面形貌分析
4.4.1 砂輪線速度對(duì)表面形貌的影響
4.4.2 工件進(jìn)給速度對(duì)表面形貌的影響
4.4.3 磨削切深對(duì)表面形貌的影響
4.5 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)及展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
本文編號(hào):3820797
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 CBN砂輪研究進(jìn)展
1.3 窄深槽研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
1.4 深切緩進(jìn)給磨削技術(shù)
1.5 磨削溫度國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.5.1 磨削溫度研究現(xiàn)狀
1.5.2 磨削溫度測(cè)量技術(shù)
1.5.3 磨削溫度模擬仿真技術(shù)
1.6 課題來(lái)源、意義及主要研究?jī)?nèi)容
1.6.1 課題來(lái)源
1.6.2 研究意義
1.6.3 主要研究?jī)?nèi)容
1.7 本章小結(jié)
第二章 窄深槽磨削及傳熱理論
2.1 磨削過(guò)程分析
2.1.1 磨削的物理模型
2.1.2 磨削過(guò)程的三個(gè)階段
2.2 磨削溫度
2.2.1 傳熱學(xué)基礎(chǔ)
2.2.2 磨削熱的產(chǎn)生與傳遞機(jī)理
2.2.3 磨削溫度的分類
2.2.4 磨削熱源分布
2.2.5 工件熱流密度分布
2.3 砂輪頂刃與側(cè)刃材料去除機(jī)理
2.4 磨削區(qū)分界線理論
2.5 窄深槽磨削中的熱流分布
2.6 本章小結(jié)
第三章 單層電鍍CBN砂輪的制備
3.1 電鍍?cè)?br> 3.2 實(shí)驗(yàn)裝置及材料
3.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
3.2.2 實(shí)驗(yàn)材料
3.2.3 電鍍CBN砂輪夾具設(shè)計(jì)
3.3 電鍍鍍前處理
3.3.1 基體預(yù)處理
3.3.2 磨粒預(yù)處理
3.4 電鍍置砂方法
3.5 電鍍過(guò)程
3.6 結(jié)果與檢測(cè)
3.6.1 砂輪形貌及分析
3.6.2 砂輪性能檢測(cè)
3.7 本章小結(jié)
第四章 單層電鍍CBN砂輪緩進(jìn)給磨削窄深槽試驗(yàn)
4.1 試驗(yàn)平臺(tái)搭建
4.1.1 磨削試驗(yàn)機(jī)床
4.1.2 試驗(yàn)用砂輪
4.1.3 試驗(yàn)樣件
4.1.4 溫度測(cè)量裝置
4.1.5 磨削力測(cè)量裝置
4.1.6 磨削參數(shù)
4.1.7 表面形貌觀測(cè)及粗糙度測(cè)量
4.2 磨削力測(cè)量結(jié)果分析
4.2.1 磨削力信號(hào)分析
4.2.2 磨削力數(shù)據(jù)處理
4.2.3 磨削力數(shù)據(jù)分析
4.3 磨削溫度測(cè)量結(jié)果分析
4.3.1 磨削區(qū)域溫度變化趨勢(shì)
4.3.2 砂輪線速度對(duì)磨削溫度的影響
4.3.3 工件進(jìn)給速度對(duì)磨削溫度的影響
4.3.4 磨削切深對(duì)磨削溫度的影響
4.3.5 槽底切入端最高溫度分析
4.4 表面形貌分析
4.4.1 砂輪線速度對(duì)表面形貌的影響
4.4.2 工件進(jìn)給速度對(duì)表面形貌的影響
4.4.3 磨削切深對(duì)表面形貌的影響
4.5 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)及展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
本文編號(hào):3820797
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