高速點(diǎn)磨削零件表面質(zhì)量研究.pdf

1、國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展正促進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)朝著高速、高效、高精密的方向發(fā)展。磨削加工是機(jī)械制造領(lǐng)域中的重要加工工藝，可獲得很高的加工精度和表面質(zhì)量。高速點(diǎn)磨削加工是一種集成了數(shù)控技術(shù)、超硬磨料技術(shù)和高速磨削技術(shù)的高效率、高柔性的加工技術(shù)。點(diǎn)磨削的砂輪軸線相對工件軸線在水平和垂直方向上傾斜一定角度，形成理論上的點(diǎn)接觸。點(diǎn)磨削的磨削方式與普通磨削存在很大區(qū)別，具有磨削溫度低、磨削力小等優(yōu)點(diǎn)。目前國內(nèi)還沒有掌握其核心技術(shù)和理論，不能開發(fā)相關(guān)工藝技術(shù)

2、。因此有必要進(jìn)一步研究和開發(fā)該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵理論和工藝。
　　零件加工后的表面質(zhì)量是衡量加工工藝的重要指標(biāo)。國內(nèi)很少有關(guān)于點(diǎn)磨削質(zhì)量控制的理論與技術(shù)的研究。因此本文從零件表面微觀形貌創(chuàng)成仿真與實(shí)驗(yàn)研究、磨削接觸區(qū)溫度場分布以及不同磨削變量角下零件表面質(zhì)量對疲勞強(qiáng)度的影響這幾方面展開了對點(diǎn)磨削加工技術(shù)的研究。
　　依據(jù)磨削加工零件表面形貌創(chuàng)成機(jī)理，建立了點(diǎn)磨削砂輪與工件的相互干涉模型，從運(yùn)動學(xué)角度模擬點(diǎn)磨削加工后的零件表面微觀形

3、貌。在不同的磨削加工參數(shù)下，模擬點(diǎn)磨削加工的零件表面微觀幾何形貌，分析磨削參數(shù)對零件粗糙度的影響，并比較和分析了零件仿真表面與實(shí)際生成表面的相似處和不同點(diǎn)。
　　為了進(jìn)一步研究磨削變量角對零件粗糙度的影響，在不同的變量角條件下，對不同材料性能的工件進(jìn)行了大量磨削實(shí)驗(yàn)。通過測量零件表面粗糙度和觀察零件表面微觀形貌，分析不同磨削變量角對零件微觀幾何形貌的影響程度，以及磨削不同材料時點(diǎn)磨削與普通磨削的不同之處。隨后在選定的磨削變量角下，

4、在不同的磨削參數(shù)下磨削工件，分析點(diǎn)磨削條件下各種磨削參數(shù)對零件微觀形貌的影響趨勢，以便優(yōu)化點(diǎn)磨削加工工藝，控制零件質(zhì)量。
　　分析并建立點(diǎn)磨削熱力學(xué)傳遞模型，運(yùn)用分割和迭代的方法計(jì)算出點(diǎn)磨削表面溫度分布的數(shù)學(xué)模型。為了更加直觀的觀察點(diǎn)磨削的溫度場分布，建立了砂輪與工件相互干涉的熱源傳導(dǎo)模型，得到了點(diǎn)磨削溫度場的三維分布圖。
　　為了分析點(diǎn)磨削零件表面質(zhì)量對零件疲勞強(qiáng)度的影響，對疲勞試件在不同的磨削變量角下進(jìn)行了加工。采用疲勞