超高速磨削材料去除機(jī)理的研究.pdf

1、超高速磨削是磨削技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)和方向。由于超高速磨削具有其它機(jī)械加工方式無法比擬的優(yōu)越性——更好的加工表面質(zhì)量和更高的生產(chǎn)效率，超高速磨削加工得到世界各國的重視。我國超高速磨削的起步較晚，為了能夠趕上德國、日本、美國等國家的技術(shù)水平更好的促進(jìn)國內(nèi)生產(chǎn)制造業(yè)的發(fā)展，迫切的需要投入大量的人員和資金進(jìn)行超高速磨削理論、工藝及相關(guān)設(shè)備的研究。材料去除是磨削加工的根本目的，因此，本文依托山西省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2013011024)，選定超高

2、速磨削材料去除機(jī)理作為研究方向，以期對(duì)我國超高速磨削加工事業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)微薄的力量。
　　本文首先通過分析磨削的特點(diǎn)，構(gòu)建出整體為圓錐，錐頂為球形的磨粒模型，并基于此模型推導(dǎo)出單顆磨粒磨削時(shí)的切向磨削力和法向磨削力以及砂輪磨削時(shí)的切向磨削力和法向磨削力的理論公式;分析了磨削過程的三個(gè)階段、法向磨削力和切向磨削力的作用狀態(tài)和磨削力比;理論推導(dǎo)出砂輪上磨粒的磨削軌跡方程，利用MATLAB軟件繪制磨削軌跡曲線，在分析軌跡曲線的基礎(chǔ)上構(gòu)建單

3、顆磨粒磨削的幾何模型。其次通過workbench軟件模擬單顆磨粒材料去除過程，并得到以下的結(jié)論:首先，單顆磨粒的磨削過程分為三個(gè)階段，滑擦階段、耕犁階段和材料去除階段;在材料去除階段，磨粒的沖擊成為接觸區(qū)的材料內(nèi)部應(yīng)力更重要的來源。在沖擊與摩擦的雙重作用下，接觸區(qū)的材料在磨粒與后續(xù)進(jìn)入接觸區(qū)材料的擠壓下形成切屑并溢出。其次，磨削層深度達(dá)到臨界磨削深度時(shí)，切屑才會(huì)產(chǎn)生。其他條件相同時(shí)，磨削速度越高，臨界磨削深度越小;其他條件相同時(shí)，磨粒磨