預應力對零件磨削淬硬加工表面殘余應力影響研究.pdf

1、作為最終加工工序的磨削是機械加工中的重要工藝，隨著技術的發(fā)展，高硬度、高強度、高耐磨性、高性能的新型材料的應用對磨削零件的疲勞壽命，加工精度和耐腐蝕性提出了更高的要求。磨削加工磨削零件材料時伴隨著大量的熱量產(chǎn)生，并且絕大部分的熱量會導入零件，導致磨削區(qū)域出現(xiàn)高溫，甚至有可能造成磨削燒傷，而高溫熱應力又影響零件表面的殘余應力的大小和分布，而殘余應力會導致表面裂紋的出現(xiàn)。因此，本文以45鋼為研究材料，在預應力條件下進行平面磨削淬硬試驗。并且

2、利用ANSYS對零件表面的殘余應力進行仿真預測，以求能為改善預應力條件下的磨削淬硬提供一些研究基礎。
　　(1)本文對磨削過程進行了相應理論模型建立，基于ANSYS對不同的磨削參數(shù)如磨削深度、工件進給速度等進行溫度仿真模擬。得出工件磨削區(qū)溫度場和溫度場沿工件表面的變化趨勢。
　　(2)編寫APDL程序，進行45鋼預應力平面磨削熱力耦合仿真模擬，得到工件在預應力磨削后冷卻至常溫時的殘余應力大小及分布狀態(tài)，探討了預應力以及其他磨

3、削參數(shù)對工件表面的殘余應力的影響。
　　(3)基于不同試驗條件，對45鋼工件進行預應力條件下的磨削淬硬磨削試驗。利用X射線衍射法對工件進行殘余應力測量。利用MATLAB和ORIGIN軟件繪制應力曲線圖來對比試驗數(shù)據(jù)和仿真結果，以此驗證仿真的可行性。
　　試驗和仿真結果表明:溫度梯度在表面的變化很大，引起溫度變化的主要原因是磨削深度，磨削溫度隨著磨削深度的增加而升高。
　　殘余應力在工件表面表現(xiàn)為拉應力狀態(tài)，而預應力能有