收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

单程平面磨削淬硬技术的理论分析和试验研究

张磊  
【摘要】:磨削淬硬技术利用磨削热将工件表层加热到足够高温度,然后迅速冷却,使工件表层发生马氏体相变达到淬硬的目的。磨削淬硬技术将某些工件的表面热处理工艺和磨削加工工艺集成到一起,可以降低生产成本,提高生产效率,缩短产品生产周期,因此磨削淬硬技术具有较大的经济价值和社会效益。本文深入研究了磨削淬硬技术的基础理论,为磨削淬硬技术的工程应用提供指导。 在对合金钢40Cr进行试验研究的基础上,深入分析磨削淬硬加工参数对磨削淬硬结果的影响。试验研究发现,磨削淬硬的磨削力比值范围与磨削淬火钢的磨削力比值范围相一致,大于磨削普通钢的磨削力比值范围。磨削深度是影响工件表面硬度和磨削淬硬层厚度的主要因素。随着进给速度增加,磨削淬硬层的厚度减小,但表面硬度却略有提高。工件切入区域的磨削淬硬层厚度较薄,中部区域的磨削淬硬层厚度较为均匀,切出区域的磨削淬硬层厚度较深。 深入研究了磨削淬硬砂轮的磨损机理,发现工件中的铬合金高硬度质点使磨粒发生机械磨损。磨损平面出现了应力裂纹。溶化的磨屑粘附在磨粒的表面,加剧了磨粒的磨损。磨粒表面在交变的热和力的作用下形成很大的内应力,导致磨粒的断裂和破碎。大片的磨屑和溶化的磨屑粘结在一起粘附在磨粒间的空隙中,使砂轮失去容屑能力。 考虑砂轮修整对磨削弧内磨粒分布的影响,运用概率统计研究了磨削弧内磨粒的随机分布,推导出了磨粒的切入深度、磨粒与工件的接触半径,r_0、磨粒与工件的真实接触面积和砂轮与工件的几何接触面积的比值A等数学模型,为热量分配比的计算提供了初始参数。 深入研究了磨削热量在磨粒、磨削液与工件间的传递关系,在磨削弧内假设磨削液分布在磨粒之间的空隙中,随砂轮一起转动,考虑了磨粒与工件的真实接触面积和砂轮与工件的几何接触面积的比值A以及磨粒与工件接触半径r_0这两个参数的影响,建立了热量分配比计算模型,用来计算传入工件中的磨削热量值。 考虑了磨粒与工件间存在的滑擦、耕犁和切削作用,建立了磨削热源分布综合模型。由磨削热源分布综合模型推导出了矩形热源分布模型、三角形热源分布模型、矩三角形热源分布模型和梯形热源分布模型。由热源分布综合模型对磨削温度场进行数值计算,数值计算结果和试验测量结果有较好的一致性。数值模拟和试验研究表明,平面逆磨应当采用矩三角形热源分布模型,在磨削深度比较大时,矩三角形热源分布模型中的参数a=0,当磨削深度较小时,矩三角形热源分布模型中的参数a=0.5l;较大磨削深度的平面顺磨应当采用梯形热源分布模型。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 周荣林;磨削温度场计算中磨削热分配比值的探讨[J];金刚石与磨料磨具工程;1984年01期
2 任仲伟;王永青;王克欣;贾振元;;复杂曲面硬脆材料零件磨削加工数值模拟[J];金刚石与磨料磨具工程;2009年02期
3 罗重常,廖红兵,许世良,刘禄祥;接触板式平面砂带磨削温度的试验研究[J];金刚石与磨料磨具工程;1992年01期
4 马占龙;韩正铜;杜长龙;;磨削淬火技术的应用展望[J];煤矿机械;2008年03期
5 孟艳梅;李灵凤;;变壁厚密封圈旋压成形的有限元分析[J];机械研究与应用;2008年06期
6 许泽川;李勇;潘敏强;汤勇;;微小型薄壁内沟槽铜管旋压缩径数值模拟[J];塑性工程学报;2009年05期
7 何巍;侯英玮;;中厚板弯曲过程中减薄量的数值模拟[J];锻压技术;2010年04期
8 张庆丰;金文中;周旭东;;盒形件增量拉深成形数值模拟及工艺试验[J];锻压技术;2011年01期
9 王海平;张耀宗;李林刚;林雪;;轿车半轴齿轮冷摆辗成形及三维有限元数值模拟[J];锻压技术;2007年03期
10 刘习文;王国荣;肖心远;;基于ANSYS的熔化极弧焊温度场三维数值模拟[J];热加工工艺;2008年05期
11 王福元;徐家文;赵建社;;整体构件数控电解加工CAD/CAM平台关键技术[J];计算机辅助设计与图形学学报;2010年06期
12 赵玉民;宋黎;袁明月;;钎杆波形螺纹滚压成形的数值模拟与实验研究[J];热加工工艺;2011年05期
13 史平安;莫军;郝志明;尹益辉;王军;;铍材激光钎焊温度场和应力场的数值模拟[J];机械工程材料;2009年02期
14 毛聪;周志雄;周德旺;夏启龙;;平面磨削温度场三维数值模拟及其试验研究[J];系统仿真学报;2009年24期
15 南俊马,方其先,黄明志,谈育煦,陈宝佳,杨勇波;渗碳齿轮材料磨削残余应力研究[J];西安交通大学学报;1993年01期
16 张立丽;赵波;卞平艳;;纳米复相陶瓷超声振动平面磨削温度的试验研究[J];金刚石与磨料磨具工程;2007年03期
17 蒋炳奎;;木材切削加工原理和设备(五)——第一讲 切削加工[J];木工机床;1980年03期
18 闫秀芳;;磨床磨削工件表面烧伤的产生与预防[J];宁夏机械;2005年02期
19 赵国群;孙胜;关廷栋;;杯-杆型复合挤压过程的数值模拟[J];山东大学学报(工学版);1987年01期
20 陈天翔;吕涛;林爱民;孙素仙;;多层网格法及其在底水气藏三维问题中的应用[J];天然气工业;1990年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 林祥;尹宝树;杨德周;;波浪在波流相互作用中对底应力及流速的影响研究[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
2 陈可锋;季小强;李鑫;;海平面上升对江苏沿海潮波影响研究[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
3 杨欣;程文;川端信义;;公路隧道火灾热气流运动规律的研究[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第四卷)[C];2009年
4 裴文兵;;激光驱动惯性约束聚变数值模拟研究进展及其相关的原子物理过程[A];第十五届全国原子与分子物理学术会议论文摘要集[C];2009年
5 张东明;;不可压混合层中一种增强混合的新方法[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
6 金晓林;;电子回旋共振放电的数值模拟[A];第十三届全国等离子体科学技术会议论文集[C];2007年
7 张晓晴;黄小清;汤立群;;泡沫铝填充圆管三点弯曲性能研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
8 陈勇梅;黄西成;;流体动力学帽状剪切实验数值模拟[A];第七届全国MTS材料试验学术会议论文集(二)[C];2007年
9 吴迪;张建红;王静;雷明凯;宫野;;强流脉冲离子束辐照混合双层靶的数值研究[A];第九届真空冶金与表面工程学术会议论文摘要集[C];2009年
10 张俊兵;傅洪贤;李克民;;高台阶抛掷爆破爆堆形态的模拟[A];中国爆破新技术Ⅱ[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张磊;单程平面磨削淬硬技术的理论分析和试验研究[D];山东大学;2006年
2 张建华;单程平面磨削淬硬层预测及其摩擦磨损性能研究[D];山东大学;2008年
3 孙喜新;济阳坳陷馆陶组构造特征及成藏模式研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2005年
4 严春吉;液体射流分裂雾化机理及内燃机缸内工作过程的模拟[D];大连海事大学;2005年
5 何志伟;复合期权与路径相关期权定价理论模型、数值模拟及应用研究[D];华中科技大学;2005年
6 郭永红;超细粉再燃低NO_x燃烧技术的数值模拟与实验研究[D];华北电力大学(北京);2006年
7 胡国权;淮河试验时期的能量与水份循环研究[D];中国气象科学研究院;2001年
8 吴一红;管阵流体弹性不稳定性研究及流体诱发振动数值模拟[D];清华大学;1991年
9 陈黎明;电弧加热发动机的设计与研究[D];清华大学;2002年
10 肖金花;波纹管传热强化及其轴向承载能力研究[D];北京化工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈学文;湿磨温度场的理论研究及有限元仿真[D];天津大学;2007年
2 赵美荣;环件辗轧工艺有限元模拟与优化[D];太原理工大学;2005年
3 吕继组;柴油机冷却系统及工作过程的多维流动数值模拟[D];大连理工大学;2006年
4 张茜;磨削淬硬层残余应力的有限元分析[D];山东大学;2008年
5 张渤涛;复杂形状汽车覆盖件成形过程数值仿真模式的研究[D];山东大学;2005年
6 孙明新;起重机臂架受力状态模拟[D];山东大学;2005年
7 邱田金;日照港岚山港区30万吨原油码头工程潮流数值模拟及泥沙淤积分析[D];中国海洋大学;2005年
8 张皓光;轴向间隙引气对多级轴流压气机性能及流场影响的数值模拟[D];西北工业大学;2006年
9 李建平;超燃冲压发动机尾喷管设计及性能研究[D];西北工业大学;2006年
10 刘冰;高强混凝土试验及破坏过程模拟[D];河海大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员 朱江 冯明农;风能项目组研讨数值模拟产品共享[N];中国气象报;2010年
2 本报记者 赵亚辉;探寻“大气”的奥秘[N];人民日报;2005年
3 张晓健;二重大型铸锻件数值模拟国家工程实验室获批[N];中国冶金报;2007年
4 清晨;钢包耐火材料炉衬中温度分布模型[N];世界金属导报;2004年
5 向杰 实习生:孙馨;在计算机上模拟大气和海洋运动[N];科技日报;2005年
6 本报记者 吴楠 通讯员 许家帅;数值模拟预测工程效果指导工程建设[N];中国交通报;2008年
7 上海交通大学 潘健生;材料热处理过程的数值模拟[N];科技日报;2002年
8 杨雄飞;炼钢与环境技术的研究方法[N];世界金属导报;2007年
9 黄每裕;广东中药资源生态分布模型落成[N];中国医药报;2008年
10 陈金伟;病情不同饮食也应不同[N];中国中医药报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978