為了探討磨削工藝參數(shù)對20CrMnTi磨削表面質(zhì)量的影響,采用CBN砂輪開展單因素磨削試驗,選取表面洛氏硬度H、表面殘余應力σ_s和亞表面殘余應力分布σ_ss作為指標,通過試驗分析20CrMnTi的磨削加工特性。試驗結(jié)果表明:相同條件下,H隨著砂輪線速度v_s和磨削深度a_p的增大而減小,隨著工件進給速度v_w的增大而增大,且a_p的影響最大、v_w的次之、v_s的最小;磨削后工件表面表現(xiàn)為殘余壓應力,壓應力σ_s的大小（絕對值）隨著v_w增大而增大,隨著a_p增大而減小,隨v_s增大呈現(xiàn)波動;磨削后工件的σ_ss隨著a_p增大逐漸由壓應力轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓚?最后趨于0;在小v_s和較小a_p時,在相同亞表面深度情況下可以獲得更大的壓應力或者更小的拉應力。在本試驗所討論的參數(shù)范... 

【文章來源】：金剛石與磨料磨具工程. 2020,40(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

磨削中材料的去除過程

試驗采用的機床為MGKS1332/H高速外圓磨床。采用陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪(D91 J1SC–23 V, Winter, Swiss),磨粒大小約為91 μm,砂輪直徑為400 mm,厚度為22 mm。砂輪使用前先用金剛石滾輪修整,修整時進給量為3 μm/r;砂輪和工件的速度比為0.8,方向相反。選用的20CrMnTi材料的機械性能如表1所示,材料經(jīng)過淬火處理,表面硬度(HRC)為65。表1 20CrMnTi材料性能Tab. 1 20CrMnTi material properties 參數(shù) 取值 表面硬度(HRC) 65 密度ρ / (kg/cm3) 803.4 彈性模量E / MPa 2.07×105 抗拉強度σb / MPa ≥108 屈服強度σs / MPa ≥835 泊松比μ 0.25

考慮到后期還需要對亞表面進行化學拋光,同時為防止前面的試驗結(jié)果影響后續(xù)試驗結(jié)果,特別是殘余應力的影響,每大組試驗采用同1個工件,一共3個工件,每個工件事先被加工出5塊待加工區(qū)域。如圖3所示,不同的區(qū)域?qū)蠼M中不同的試驗參數(shù)。試驗結(jié)束后,采用HBRVU–187.5布洛維光學硬度計進行表面洛氏硬度的測量;采用Proto–LXRD大功率殘余應力測量儀(MG2000,Proto)測量工件表面殘余應力;然后在工件圓柱表面對稱選取幾個點,采用Proto電解拋光機對表面拋光,測量工件表面的殘余應力隨深度的分布,并取其平均值為最終結(jié)果。

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]20CrMnTi齒輪端面磨削裂紋原因分析[J]. 郁靜.  現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2017(07)
[4]基于微晶剛玉磨粒切削的20CrMnTi齒輪鋼磨削機理研究[J]. 王龍,田欣利,劉謙,唐修檢,吳志遠,楊理鈞.  制造技術(shù)與機床. 2017(06)
[5]微晶剛玉磨粒磨削20CrMnTi鋼的數(shù)值模擬研究[J]. 王龍,田欣利,劉謙,楊理鈞,楊緒啟,閆鵬輝.  制造技術(shù)與機床. 2017(04)
[6]單顆金剛石磨粒劃擦20CrMnTi材料的劃擦力研究[J]. 劉謙,楊理鈞,田欣利,王龍,唐修檢.  工具技術(shù). 2017(03)
[7]磨削工藝對車軸表面粗糙度的影響分析[J]. 劉偉強,黃秀蘭,文雅珊.  機床與液壓. 2015(23)
[8]20CrMnTi高速外圓磨削試驗研究及參數(shù)優(yōu)化[J]. 肖軍民,謝晉.  機床與液壓. 2015(11)
[9]20CrMnTi鋼齒輪滲碳淬火開裂原因分析[J]. 孟羽,謝付英,周小明,王小忠.  金屬熱處理. 2011(03)
[10]滲碳零件磨削裂紋的解決措施[J]. 王麗,汪榮生,呂敏智.  機車車輛工藝. 2007(01)

博士論文
[1]難加工材料高速外圓磨削機理及其表面完整性研究[D]. 朱大虎.東華大學 2011



本文編號：3314306