自阻加熱磨削強化機理及工藝實驗研究.pdf

1、磨削強化作為一種高度集成的加工工藝，不僅將磨削中的磨削熱作為積極因素利用起來，變廢為寶，而且省去了熱處理工藝及熱處理工藝前后的清洗和運輸?shù)裙に?，縮短了生產(chǎn)線、提高了生產(chǎn)效率、減少了對環(huán)境的污染，從而具有重要的研究意義。針對磨削強化中強化層深度較淺以及在干磨條件下強化層常分布為殘余拉應(yīng)力或較小的殘余壓應(yīng)力等問題，本文提出了一種基于自阻加熱的預(yù)加熱磨削強化加工工藝，旨在提高強化層的深度，同時改善工件強化層殘余應(yīng)力的分布。本文的主要研究內(nèi)容包

2、括:
　　(1)根據(jù)能量守恒原理，定性地分析預(yù)加熱溫度對強化層深度的影響機理，研究加熱溫度與加熱電流的關(guān)系，從理論上闡釋了自阻加熱磨削強化的可行性;設(shè)計自阻加熱磨削強化實驗平臺方案，對實驗相關(guān)設(shè)備進行設(shè)計與選型，搭建實驗平臺，并對加熱速度進行研究。
　　(2)設(shè)計實驗方案，對40Cr工件進行自阻加熱磨削強化實驗，研究不同預(yù)加熱溫度對磨削力及強化層表面質(zhì)量（包括表面粗糙度、表面形貌、亞表面金相組織、強化層的深度及硬度、表面殘余

3、應(yīng)力）的影響規(guī)律。結(jié)果表明:隨預(yù)加熱溫度的升高，磨削力有所降低，強化層深度顯著增加，強化層硬度有降低趨勢，表面殘余應(yīng)力從殘余拉應(yīng)力逐漸變?yōu)闅堄鄩簯?yīng)力。對比了預(yù)加熱溫度和磨削深度對強化層深度的影響，預(yù)加熱條件下采用較小磨削深度就能獲得較厚的強化層深度，從而可以降低磨削實驗對砂輪的磨損以及對機床主軸功率的要求。
　　(3)根據(jù)能量守恒和傳熱學(xué)相關(guān)理論，對自阻加熱磨削強化過程中工件表層的總能量及次表面溫度進行計算，對磨削溫度場進行有限元