發(fā)布時(shí)間：2017-06-07 16:08

  本文關(guān)鍵詞：磨粒有序化砂輪磨削的表面粗糙度及磨削液流場(chǎng)的若干研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由于傳統(tǒng)砂輪的磨粒呈無(wú)規(guī)則排布,無(wú)法實(shí)現(xiàn)磨粒的可控性排布,導(dǎo)致參與磨削的動(dòng)態(tài)有效磨粒數(shù)減少,并且砂輪表面的容屑空間難以控制,極易造成磨削過(guò)程中砂輪和工件之間的磨粒堵塞,導(dǎo)致砂輪過(guò)早失效,工件磨削熱損傷甚至正常加工都無(wú)法進(jìn)行。此外,無(wú)序排布砂輪加工的表面粗糙度已經(jīng)越來(lái)越難滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的表面質(zhì)量需求。針對(duì)以上問(wèn)題,將生物學(xué)中的葉序排布理論引入到CBN電鍍砂輪的制備過(guò)程中來(lái),通過(guò)葉序參數(shù)來(lái)約束砂輪表面的磨粒間距和磨粒密度,使其具有良好的磨粒空間位置填充和互補(bǔ),這對(duì)于未來(lái)有序化排布電鍍砂輪的磨削研究具有重要的指導(dǎo)意義。本文首先對(duì)磨粒有序化排布砂輪磨削工件表面粗糙度進(jìn)行理論研究,通過(guò)研究傳統(tǒng)粗糙度模型發(fā)現(xiàn),對(duì)于現(xiàn)在的有序化砂輪,那些理論和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ鸵呀?jīng)不再適用,所以我們需要建立新的磨削工件表面粗糙度模型。對(duì)此,本文總結(jié)了兩種磨粒有序化排布砂輪的磨削工件表面粗糙度模型。然后,為了了解有序化砂輪磨削鈦合金的表面質(zhì)量,將生物學(xué)的葉序理論引入到CBN電鍍砂輪磨粒的設(shè)計(jì)當(dāng)中來(lái),采用紫外線感光干膜作為掩膜感光層來(lái)實(shí)現(xiàn)在砂輪表面磨粒的排布,利用光刻技術(shù)和復(fù)合電鍍工藝技術(shù)制造出磨粒有序排布外圓砂輪,并對(duì)鈦合金TC4進(jìn)行磨削實(shí)驗(yàn)研究,獲得了不同的進(jìn)給速度及磨削深度對(duì)磨粒葉序排布,錯(cuò)位排布,無(wú)序排布砂輪磨削表面粗糙度的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在相同的磨削條件下,與其它排布砂輪相比,磨粒葉序排布砂輪磨削工件表面得到的粗糙度值最小。最后,為了更好的了解在磨削過(guò)程中磨料不同排布砂輪磨削液在磨削接觸區(qū)域內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài),建立了磨削區(qū)流場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)方程和邊界條件,利用流體力學(xué)軟件(Fluent)對(duì)磨粒族葉序排布砂輪、交錯(cuò)排布、矩陣排布及無(wú)序排布砂輪的磨削液流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比仿真。結(jié)果表明:葉序排布砂輪磨削時(shí)磨削液在磨削區(qū)沿著葉列線溝槽均勻流動(dòng),有利于磨削熱的傳導(dǎo)和磨屑的及時(shí)排出。此外,利用Fluent軟件對(duì)磨粒族不同排布砂輪的壓力場(chǎng)進(jìn)行對(duì)比仿真。結(jié)果表明:葉序排布砂輪的壓力分布均勻,有利于磨削液進(jìn)入磨削區(qū)。
【關(guān)鍵詞】：磨削 工程化排布 粗糙度 磨削液 流場(chǎng)
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG580.6
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-23
• 1.1 本課題研究的背景12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀13-21
• 1.2.1 磨粒有序化排布的研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.2 磨削區(qū)磨削液流場(chǎng)的研究現(xiàn)狀18-21
• 1.3 課題來(lái)源及意義21
• 1.3.1 課題來(lái)源21
• 1.3.2 課題意義21
• 1.4 課題研究?jī)?nèi)容21-22
• 1.5 本章小結(jié)22-23
• 第2章 有序化砂輪磨削工件表面粗糙度理論研究23-32
• 2.1 磨料有序化排布理論及相關(guān)公式簡(jiǎn)介23-26
• 2.1.1 葉序理論23-24
• 2.1.2 磨料錯(cuò)位排布理論24-25
• 2.1.3 磨料無(wú)序排布理論25
• 2.1.4 砂輪設(shè)計(jì)25-26
• 2.2 傳統(tǒng)的磨削工件表面粗糙度理論及粗糙度模型26-27
• 2.2.1 磨削工件表面粗糙度理論模型26-27
• 2.2.2 磨削工件表面粗糙度經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?/span>27
• 2.3 有序化排布磨削工件表面粗糙度理論及粗糙度模型27-29
• 2.3.1 假設(shè)和坐標(biāo)系統(tǒng)28
• 2.3.2 有序排布粗糙度模型28-29
• 2.4 有序化排布磨削工件表面粗糙度理論及仿真方法29-31
• 2.4.1 磨粒的軌跡方程29-30
• 2.4.2 磨粒在z軸方向的切削深度30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第3章 外圓砂輪磨削表面粗糙度實(shí)驗(yàn)32-41
• 3.1 實(shí)驗(yàn)材料及性能32
• 3.2 磨削實(shí)驗(yàn)設(shè)備與過(guò)程32-36
• 3.2.1 磨削加工設(shè)備32
• 3.2.2 表面形貌測(cè)量設(shè)備32-33
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)建33-34
• 3.2.4 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)34-36
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析36-39
• 3.3.1 進(jìn)給速度對(duì)磨削工件表面粗糙度的影響36-37
• 3.3.2 磨削深度對(duì)磨削工件表面粗糙度的影響37-39
• 3.4 本章小結(jié)39-41
• 第4章 磨粒有序化砂輪磨削液流場(chǎng)的仿真41-64
• 4.1 CFD和FLUENT軟件概述41
• 4.2 計(jì)算域及網(wǎng)格的生成41-42
• 4.3 兩相流VOF模型和邊界條件42-43
• 4.3.1 兩相流VOF模型42-43
• 4.3.2 邊界條件的建立43
• 4.4 仿真參數(shù)設(shè)置43-44
• 4.5 磨粒族砂輪磨削區(qū)仿真結(jié)果與分析44-52
• 4.5.1 磨粒族砂輪磨削區(qū)磨削液的流動(dòng)狀態(tài)44-45
• 4.5.2 磨削參數(shù)對(duì)磨削區(qū)有效流量的影響45-47
• 4.5.3 磨粒族直徑對(duì)磨削區(qū)流動(dòng)狀態(tài)的影響47-48
• 4.5.4 磨粒族直徑對(duì)磨削區(qū)有效流量的影響48
• 4.5.5 葉序系數(shù)對(duì)磨削區(qū)流動(dòng)狀態(tài)的影響48-49
• 4.5.6 葉序系數(shù)對(duì)磨削區(qū)流有效流量的影響49-50
• 4.5.7 磨削液的粘度對(duì)磨削區(qū)磨削液流動(dòng)狀態(tài)的影響50-51
• 4.5.8 磨削液的粘度對(duì)磨削區(qū)有效流量的影響51-52
• 4.6 單顆磨粒砂輪磨削區(qū)流場(chǎng)仿真52-55
• 4.6.1 計(jì)算域及網(wǎng)格的生成52-53
• 4.6.2 邊界條件和仿真參數(shù)設(shè)置53
• 4.6.3 仿真結(jié)果和與分析53-55
• 4.6.3.1 砂輪轉(zhuǎn)速對(duì)磨削區(qū)有效流量的影響53-55
• 4.6.3.2 噴射速度對(duì)磨削區(qū)有效流量的影響55
• 4.7 磨粒族砂輪磨削區(qū)壓力場(chǎng)的仿真55-62
• 4.7.1 有序化砂輪磨削氣流場(chǎng)的壓強(qiáng)分布55-58
• 4.7.2 有序化砂輪磨削區(qū)壓強(qiáng)的分布58-60
• 4.7.3 磨削液的粘度對(duì)磨削區(qū)壓強(qiáng)的影響60-61
• 4.7.4 砂輪轉(zhuǎn)速對(duì)磨削區(qū)壓強(qiáng)的影響61-62
• 4.7.5 磨削液流場(chǎng)的速度分布62
• 4.8 本章小結(jié)62-64
• 結(jié)論64-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果71-72
• 致謝72-73

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  本文關(guān)鍵詞：磨粒有序化砂輪磨削的表面粗糙度及磨削液流場(chǎng)的若干研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：429561