小切深磨削零件表層變質(zhì)層強(qiáng)化機(jī)理研究.pdf

1、磨削強(qiáng)化技術(shù)是利用磨削過(guò)程中磨削熱和磨削力的耦合作用對(duì)工件表層進(jìn)行強(qiáng)化處理，使表層硬度提高，產(chǎn)生強(qiáng)化層。利用此項(xiàng)技術(shù)可將磨削加工與熱處理工藝結(jié)合在一起，從而簡(jiǎn)化工序，降低能源消耗，提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。
　　本文研究了普通磨削的機(jī)理，對(duì)磨削接觸弧長(zhǎng)、砂輪有效磨刃數(shù)、磨削力和熱量分配比等磨削要素進(jìn)行了分析計(jì)算。對(duì)磨削工件表層發(fā)生強(qiáng)化的原因進(jìn)行了深入的理論分析，研究了磨削熱相變作用和磨削力機(jī)械作用對(duì)工件表層強(qiáng)化的不同影響和耦合關(guān)系，即

2、磨削時(shí)組織相變和位錯(cuò)、晶格扭曲、滑移等對(duì)工件表層強(qiáng)化的綜合影響，并提出了理論公式模型。
　　進(jìn)行了磨削強(qiáng)化技術(shù)的試驗(yàn)研究。試驗(yàn)以45鋼為試件材料，在干磨條件下，以不同的磨削深度和工件進(jìn)給速度對(duì)試件進(jìn)行了平面磨削加工。測(cè)量了加工后工件的表層硬度和表面粗糙度等技術(shù)參量，用金相顯微鏡觀測(cè)了磨削后斷面組織的變化情況。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了深入分析，明確了不同磨削條件對(duì)工件表面強(qiáng)化層的影響。
　　以理論分析為基礎(chǔ)，對(duì)平面磨削和外圓磨削強(qiáng)化過(guò)

3、程用ANSYS軟件進(jìn)行了有限元仿真，得出了工件表層的溫度場(chǎng)分布情況和變化歷程，并根據(jù)相變?cè)砗湍ハ鳒囟阮A(yù)測(cè)了強(qiáng)化層的厚度。在溫度場(chǎng)分析預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，考慮磨削力的作用，對(duì)磨削強(qiáng)化過(guò)程進(jìn)行了熱-力耦合仿真，以熱-力耦合場(chǎng)的分析結(jié)果再次對(duì)磨削強(qiáng)化層厚度進(jìn)行了預(yù)測(cè)，并對(duì)兩次預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。將平面磨削仿真結(jié)果與平面磨削試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，互相驗(yàn)證了試驗(yàn)和仿真結(jié)果的正確性。
　　以試驗(yàn)和大量仿真的結(jié)果為基礎(chǔ)，用1stOpt軟件和MA