高溫合金磨削力建模與溫度仿真.pdf

1、在對高溫合金磨削力的建模方面,首先通過對磨削加工過程和理論經(jīng)驗(yàn)公式分析,再根據(jù)高溫合金在磨削時(shí)砂輪會出現(xiàn)明顯的粘附現(xiàn)象建立了基于摩擦、耕犁、成屑三過程及粘附條件的磨削力的數(shù)學(xué)模型。而后在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,分別探究了砂輪速度、工件進(jìn)給速度和磨削深度對磨削力變化的影響,并得到各個(gè)工藝參數(shù)與磨削力變化的關(guān)系圖,并分別給以結(jié)論及分析解釋。在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過回歸分析建立了磨削力的經(jīng)驗(yàn)公式。最后在同一圖上將磨削力的解析法模型和經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算

2、結(jié)果分別與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,并分析其誤差來源。
　　在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析方面,本次實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備主要有磨床、壓電晶體測力儀、熱電偶、電子顯微鏡、手持式粗糙度儀等。磨削實(shí)驗(yàn)用的工件材料為CMSX-4高溫合金,根據(jù)參考文獻(xiàn),磨削CMSX-4合金的砂輪最好選擇CBN砂輪,所以本次試驗(yàn)所用的砂輪為實(shí)驗(yàn)室自制的電鍍CBN砂輪,因?yàn)榇舜紊拜啚閷?shí)驗(yàn)室為本次磨削實(shí)驗(yàn)自制,所以它的性能好,因?yàn)樽鲈囼?yàn)時(shí)間很短,而且次數(shù)不是很多,所以對砂輪的磨損不是很大,所

3、以不需要對其進(jìn)行修整。同時(shí)對于磨削試驗(yàn)中采用的的試件材料、精密平面臥式磨床、對磨削力進(jìn)行測量的系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)各項(xiàng)工藝參數(shù)進(jìn)行了簡單介紹,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)后得到的數(shù)據(jù)對第二章中建立的平面的磨削力的模型進(jìn)行了相關(guān)準(zhǔn)確度的驗(yàn)證,仿真后計(jì)算的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)中得出的值吻合度也較好,也側(cè)面驗(yàn)證了磨削力的模型的準(zhǔn)確性。對于不同的砂輪和被加工的材料,只須進(jìn)行幾組實(shí)驗(yàn),就可以得到比較為準(zhǔn)確的CMSX-4合金的磨削力的計(jì)算公式。得到的公式在于經(jīng)驗(yàn)公式的對比下,該磨削力模

4、型不需要大量的磨削試驗(yàn),節(jié)約了成本。本文所得出的磨削力數(shù)學(xué)模型為磨削界面力、熱物理規(guī)律的認(rèn)知,為繼續(xù)深入認(rèn)識磨削界面力、加工過程中的熱量對被加工表面的性能影響,為研究磨削力與溫度對制造加工裝備動態(tài)性能的影響打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　對加工表面磨削溫度方面的研究,通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果線性回歸處理及仿真主要研究了各工藝參數(shù)對磨削溫度的影響。參考相關(guān)文獻(xiàn),分析磨削過程中的熱源分布,傳熱學(xué)模型,通過積分方法,由點(diǎn)到線,線到面,得到了瞬態(tài)無限大面熱