預(yù)應(yīng)力對(duì)零件磨削淬硬加工表面殘余應(yīng)力影響研究.pdf

1、作為最終加工工序的磨削是機(jī)械加工中的重要工藝，隨著技術(shù)的發(fā)展，高硬度、高強(qiáng)度、高耐磨性、高性能的新型材料的應(yīng)用對(duì)磨削零件的疲勞壽命，加工精度和耐腐蝕性提出了更高的要求。磨削加工磨削零件材料時(shí)伴隨著大量的熱量產(chǎn)生，并且絕大部分的熱量會(huì)導(dǎo)入零件，導(dǎo)致磨削區(qū)域出現(xiàn)高溫，甚至有可能造成磨削燒傷，而高溫?zé)釕?yīng)力又影響零件表面的殘余應(yīng)力的大小和分布，而殘余應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致表面裂紋的出現(xiàn)。因此，本文以45鋼為研究材料，在預(yù)應(yīng)力條件下進(jìn)行平面磨削淬硬試驗(yàn)。并且

2、利用ANSYS對(duì)零件表面的殘余應(yīng)力進(jìn)行仿真預(yù)測(cè)，以求能為改善預(yù)應(yīng)力條件下的磨削淬硬提供一些研究基礎(chǔ)。
　　(1)本文對(duì)磨削過程進(jìn)行了相應(yīng)理論模型建立，基于ANSYS對(duì)不同的磨削參數(shù)如磨削深度、工件進(jìn)給速度等進(jìn)行溫度仿真模擬。得出工件磨削區(qū)溫度場(chǎng)和溫度場(chǎng)沿工件表面的變化趨勢(shì)。
　　(2)編寫APDL程序，進(jìn)行45鋼預(yù)應(yīng)力平面磨削熱力耦合仿真模擬，得到工件在預(yù)應(yīng)力磨削后冷卻至常溫時(shí)的殘余應(yīng)力大小及分布狀態(tài)，探討了預(yù)應(yīng)力以及其他磨

3、削參數(shù)對(duì)工件表面的殘余應(yīng)力的影響。
　　(3)基于不同試驗(yàn)條件，對(duì)45鋼工件進(jìn)行預(yù)應(yīng)力條件下的磨削淬硬磨削試驗(yàn)。利用X射線衍射法對(duì)工件進(jìn)行殘余應(yīng)力測(cè)量。利用MATLAB和ORIGIN軟件繪制應(yīng)力曲線圖來對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)和仿真結(jié)果，以此驗(yàn)證仿真的可行性。
　　試驗(yàn)和仿真結(jié)果表明:溫度梯度在表面的變化很大，引起溫度變化的主要原因是磨削深度，磨削溫度隨著磨削深度的增加而升高。
　　殘余應(yīng)力在工件表面表現(xiàn)為拉應(yīng)力狀態(tài)，而預(yù)應(yīng)力能有