單程平面磨削淬硬加工的實(shí)驗(yàn)研究與分析
發(fā)布時(shí)間:2021-02-01 05:17
磨削淬硬加工是利用磨削過程中產(chǎn)生的磨削熱直接對(duì)鋼質(zhì)工件表面進(jìn)行淬火的復(fù)合加工方法。該技術(shù)不僅集成了磨削加工制造和表面淬火熱處理工藝,更減少了廢水、廢料等有害物質(zhì)的排放,兼具經(jīng)濟(jì)性、社會(huì)性和環(huán)保性等優(yōu)勢(shì),工程應(yīng)用前景十分廣闊。本文以單程平面磨削加工實(shí)驗(yàn)和磨削淬硬加工中殘余應(yīng)力的測(cè)定實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),使用ANSYS 16.0建立磨削淬硬加工區(qū)域溫度場及熱應(yīng)力場模型,揭示了在三角形移動(dòng)熱源模型加載下工件表面淬硬層的溫度和熱應(yīng)力的形成及變化規(guī)律,為提高磨削淬硬加工質(zhì)量提供了理論與實(shí)驗(yàn)依據(jù)。本文的主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新工作如下:(1)基于單程平面磨削淬硬加工實(shí)驗(yàn),利用紅外熱像儀光感傳感器和壓電測(cè)力儀傳感器測(cè)量了磨削加工過程中的磨削溫度和磨削力,系統(tǒng)地分析并揭示了磨削速度、磨削深度及工件進(jìn)給速度等磨削用量對(duì)溫度場和磨削力的影響和作用規(guī)律。(2)采用光學(xué)數(shù)碼顯微鏡和數(shù)字顯微硬度計(jì)等測(cè)試儀器,研究了在不同磨削用量的實(shí)驗(yàn)條件下磨削淬硬層的顯微硬度及硬化深度的變化規(guī)律,深入揭示了磨削淬硬層性能與磨削用量之間的關(guān)系;結(jié)合腐蝕剝層法與X射線衍射法,測(cè)得磨削淬硬層表面殘余應(yīng)力的分布,同時(shí)探討了磨削淬硬層殘余應(yīng)力與淬硬層深...
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
單顆磨粒的切削圖
根據(jù)磨削加工條件的不同,彈性變形、塑性變形和切屑部或部分存在[68-69]。根據(jù)磨削過程建立磨粒切削刃的切削[68]。圖 2.1 單顆磨粒的切削圖Fig.2.1 Acutting sketch of a single abrasive
圖 2.3 鐵碳合金相圖Fig.2.3 Fe-Fe3C diagram可以看出,對(duì)于共析鋼(C%=0.77),當(dāng)加熱溫度始向奧氏體轉(zhuǎn)變,經(jīng)歷形核、長大、滲碳體的溶鋼(0.77<C%<2.11)的奧氏體形成過程與共析鋼相溶解的過程。當(dāng)溫度超過所有鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W消失且全部轉(zhuǎn)變?yōu)榫Я<?xì)小的奧氏體組織[71-72時(shí)奧氏體相變的溫度工屬于快速加熱的方法,奧氏體相變臨界溫度點(diǎn)-79]。圖 2.4 為 40 鋼的相變臨界溫度隨著加熱速
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]磨削硬化深度預(yù)測(cè)[J]. 呂長飛,吳小玉,鄭繼明. 機(jī)床與液壓. 2017(19)
[2]磨削硬化殘余應(yīng)力分析與預(yù)測(cè)[J]. 呂長飛,吳小玉,鄭繼明. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2017(06)
[3]磨削硬化表層內(nèi)冶金熱效應(yīng)預(yù)測(cè)三維分析模型[J]. 呂長飛,吳小玉,鄭繼明. 金屬熱處理. 2017(03)
[4]基于預(yù)應(yīng)力加載的淬硬表面強(qiáng)化層厚度預(yù)測(cè)[J]. 馬良,董樂,張修銘,修世超. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[5]預(yù)應(yīng)力淬硬磨削工件淬硬層深度試驗(yàn)研究[J]. 白斌,張陳,修世超. 中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(01)
[6]原始組織對(duì)42CrMo鋼磨削淬硬層的影響[J]. 鄒俊楓,王貴成,焦彬. 熱加工工藝. 2016(04)
[7]基于正交試驗(yàn)的大尺寸平面磨削淬硬研究[J]. 晉家偉,劉菊東,于東民,候達(dá)盤. 熱加工工藝. 2015(22)
[8]42CrMo鋼磨削淬硬加工中磨削力的研究[J]. 鄒俊楓,焦彬,王貴成. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2015(11)
[9]磨削淬硬殘余應(yīng)力的有限元分析[J]. 張茜. 機(jī)械工程師. 2015(10)
[10]基于熱-力耦合磨削表層殘余應(yīng)力的仿真分析[J]. 張修銘,劉莉娟,修世超,白斌. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(12)
博士論文
[1]42CrMo鋼磨削淬火及仿真研究[D]. 劉克銘.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2014
[2]單程平面磨削淬硬技術(shù)的理論分析和試驗(yàn)研究[D]. 張磊.山東大學(xué) 2006
碩士論文
[1]42CrMo鋼磨削淬硬加工表面完整性及試驗(yàn)研究[D]. 焦彬.江蘇大學(xué) 2016
[2]大尺寸平面磨削淬硬參數(shù)優(yōu)化[D]. 晉家偉.集美大學(xué) 2015
[3]45鋼磨削淬硬實(shí)驗(yàn)研究及其數(shù)值模擬[D]. 袁威.集美大學(xué) 2013
[4]磨削淬硬層殘余應(yīng)力的有限元分析[D]. 張茜.山東大學(xué) 2008
[5]精密磨削表面殘余應(yīng)力離散度試驗(yàn)研究與數(shù)值分析[D]. 高二威.上海交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):3012238
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
單顆磨粒的切削圖
根據(jù)磨削加工條件的不同,彈性變形、塑性變形和切屑部或部分存在[68-69]。根據(jù)磨削過程建立磨粒切削刃的切削[68]。圖 2.1 單顆磨粒的切削圖Fig.2.1 Acutting sketch of a single abrasive
圖 2.3 鐵碳合金相圖Fig.2.3 Fe-Fe3C diagram可以看出,對(duì)于共析鋼(C%=0.77),當(dāng)加熱溫度始向奧氏體轉(zhuǎn)變,經(jīng)歷形核、長大、滲碳體的溶鋼(0.77<C%<2.11)的奧氏體形成過程與共析鋼相溶解的過程。當(dāng)溫度超過所有鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W消失且全部轉(zhuǎn)變?yōu)榫Я<?xì)小的奧氏體組織[71-72時(shí)奧氏體相變的溫度工屬于快速加熱的方法,奧氏體相變臨界溫度點(diǎn)-79]。圖 2.4 為 40 鋼的相變臨界溫度隨著加熱速
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]磨削硬化深度預(yù)測(cè)[J]. 呂長飛,吳小玉,鄭繼明. 機(jī)床與液壓. 2017(19)
[2]磨削硬化殘余應(yīng)力分析與預(yù)測(cè)[J]. 呂長飛,吳小玉,鄭繼明. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2017(06)
[3]磨削硬化表層內(nèi)冶金熱效應(yīng)預(yù)測(cè)三維分析模型[J]. 呂長飛,吳小玉,鄭繼明. 金屬熱處理. 2017(03)
[4]基于預(yù)應(yīng)力加載的淬硬表面強(qiáng)化層厚度預(yù)測(cè)[J]. 馬良,董樂,張修銘,修世超. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[5]預(yù)應(yīng)力淬硬磨削工件淬硬層深度試驗(yàn)研究[J]. 白斌,張陳,修世超. 中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(01)
[6]原始組織對(duì)42CrMo鋼磨削淬硬層的影響[J]. 鄒俊楓,王貴成,焦彬. 熱加工工藝. 2016(04)
[7]基于正交試驗(yàn)的大尺寸平面磨削淬硬研究[J]. 晉家偉,劉菊東,于東民,候達(dá)盤. 熱加工工藝. 2015(22)
[8]42CrMo鋼磨削淬硬加工中磨削力的研究[J]. 鄒俊楓,焦彬,王貴成. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2015(11)
[9]磨削淬硬殘余應(yīng)力的有限元分析[J]. 張茜. 機(jī)械工程師. 2015(10)
[10]基于熱-力耦合磨削表層殘余應(yīng)力的仿真分析[J]. 張修銘,劉莉娟,修世超,白斌. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(12)
博士論文
[1]42CrMo鋼磨削淬火及仿真研究[D]. 劉克銘.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2014
[2]單程平面磨削淬硬技術(shù)的理論分析和試驗(yàn)研究[D]. 張磊.山東大學(xué) 2006
碩士論文
[1]42CrMo鋼磨削淬硬加工表面完整性及試驗(yàn)研究[D]. 焦彬.江蘇大學(xué) 2016
[2]大尺寸平面磨削淬硬參數(shù)優(yōu)化[D]. 晉家偉.集美大學(xué) 2015
[3]45鋼磨削淬硬實(shí)驗(yàn)研究及其數(shù)值模擬[D]. 袁威.集美大學(xué) 2013
[4]磨削淬硬層殘余應(yīng)力的有限元分析[D]. 張茜.山東大學(xué) 2008
[5]精密磨削表面殘余應(yīng)力離散度試驗(yàn)研究與數(shù)值分析[D]. 高二威.上海交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):3012238
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