鎳基單晶合金磨削機(jī)理的研究.pdf

1、磨削加工是精密加工和超精密加工常用的方法之一，但砂輪磨粒形狀各異，隨機(jī)分布，磨削力和磨削溫度相互耦合，加之磨削液的淬火作用，使得磨削過程十分復(fù)雜。磨削力和磨削溫度是反映磨削加工過程的兩個重要指標(biāo)，對磨削質(zhì)量、工藝系統(tǒng)變形和砂輪磨損等都有直接影響。建立磨削力和磨削溫度的數(shù)學(xué)模型或仿真模型對預(yù)測磨削質(zhì)量和控制磨削過程具有重要意義。鎳基單晶合金消除了晶界，有良好的高溫性能，在航空航天領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，但在加工過程中存在著切削力大、切削溫

2、度高等問題。本文以DD402型鎳基單晶合金為例，通過實驗分析、理論推導(dǎo)和數(shù)值仿真等手段，對鎳基單晶合金磨削過程中的磨削力和磨削溫度與工藝參數(shù)及磨削方式的關(guān)系進(jìn)行了深入全面的研究，所做的工作主要包括以下幾個方面。
　　(1)建立磨削力和磨削溫度測量系統(tǒng)。分別建立磨削力和磨削溫度的測量與采集系統(tǒng)，實現(xiàn)兩者的同步測量。
　　(2)磨削力及磨削溫度與磨削因素關(guān)系研究。分析研究工件速度、磨削深度及磨削方式對磨削力和磨削溫度的影響，通過

3、實驗數(shù)據(jù)分別建立磨削力和磨削溫度與各因素的關(guān)系曲線，分析其內(nèi)部機(jī)理。
　　(3)磨削力的理論研究。將整個磨削區(qū)域劃分為摩擦、耕犁和成屑三個過程，分別建立對應(yīng)磨削力的模型，得到總的磨削力數(shù)學(xué)模型，實現(xiàn)對磨削力的預(yù)測和控制。將磨削力的計算值與實驗數(shù)據(jù)對比，分析模型的可靠性并給出誤差來源。
　　(4)磨削溫度的理論研究?；诮?jīng)典傳熱學(xué)理論，以最基本的瞬時點熱源為基礎(chǔ)，通過積分得到了帶狀移動熱源和無限大面熱源下的工件的溫度場分布。<