基于单颗磨粒切削的钛合金磨削过程仿真研究

采用有限元分析软件DEFORM的Johnson Cook材料模型,模拟了润滑涂层单颗磨粒磨削TC4合金的加工过程,对磨屑形成过程中磨削区温度、磨削力和切削变形区内应力的变化情况进行了有限元分析。结果表明:切削高温和高内应力主要集中在剪切变形区的刀尖位置;随着一个锯齿状磨屑节块的生长,温度降低、内应力减小。磨削力和磨削温度随磨屑的形成过程呈规律性变化:随着磨削进行,磨削力逐渐增大,磨削温度也相应升高;在锯齿状切屑完整形成时,磨削力最小、磨削温度最低。     

基于GA与RBF神经网络的工程陶瓷点磨削表面硬度数值模拟

基于RBF神经网络理论,对工程陶瓷点磨削表面硬度HV与切削速度vc、进给速度f、切削深度ap、倾斜角α、和偏转角β五个工艺参数的关系进行了单因素数值拟合,并以拟合优度对拟合结果进行了检验,检验结果表明模型具有较高可信度。基于遗传优化算法,对点磨削表面硬度关于五个工艺参数的多元模型进行了优化建模,设计了正交实验对模型进行检验,最大误差在10%以内,表明模型具有较高的可靠性。     

YG8材料ELID磨削过程中法向磨削力的研究

在线电解修整(Electrolytic In-Process Dressing,ELID)磨削方法由于其高效的镜面磨削效率而被广泛应用于硬、脆性材料的镜面磨削加工。在精密平面磨床上加装喷嘴电解ELID磨削系统,进行了硬质合金材料YG8的ELID磨削试验研究。实验分析了磨削力与输出电压、脉冲频率、脉冲电流占空比、砂轮转速、工作台进给速度及磨削深度等ELID磨削工艺参数变化的影响关系。同时,在相同的磨削参数下,对ELID磨削和普通磨削条件下的磨削力进行对比分析。试验结果表明:ELID磨削能明显降低磨削力,与普通磨削相比较,能更好地实现YG8的超精密磨削加工。     

超高强度钢AerMet100磨削烧伤研究

针对超高强度钢AerMet100磨削烧伤问题,基于磨削热力耦合及烧伤测试方法的结合获得磨削烧伤机理和定量化分析方法。在正交磨削工艺参数条件下对磨削温度和磨削力测试分析,建立了磨削力和磨削温度关于磨削工艺参数的回归经验模型。在此的基础上,分别采用酸洗法、显微硬度法、微观组织法研究了的磨削烧伤机理和测试方法,同时采用巴氏杂讯法获得了磨削烧伤关于磨削工艺参数的回归经验模型,分析了磨削工艺参数对磨削烧伤的影响规律。研究结果表明:磨削烧伤是磨削热力耦合作用的结果,采用巴克杂讯法检查烧伤具有无损测试、量化分析的优点;磨削力、磨削温度和磨削烧伤BN值均对磨削深度的变化最敏感,磨削烧伤BN值随着磨削深度、砂轮速度和工件速度的增大而增大。其为超高强度钢AerMet100构件的磨削烧伤测试和控制提供数据依据和理论指导。     

无磁轴连轴承细长台阶孔的磨削工装设计

针对微型高精度无磁轴连轴承细长轴台阶内孔在精密磨削时无法装夹定位的问题,设计了一种二级夹具,解决了无磁材料在电磁无心夹具上加工定位以及细长轴刚度低造成台阶内孔锥度差的问题。     

M22机用丝锥产生裂纹的原因分析与探讨

在M22机用丝锥蒸汽处理后发现有批量的产品存在裂纹,经过分析认为:裂纹产生于机加工的磨槽工序,磨削过程中产生了加工变质层,导致产生了磨削应力。在机加工后,磨削应力转变成残余磨削应力,磨削应力以及残余磨削应力的本质是拉应力,应力在丝锥牙根处集中导致裂纹的产生和扩展。     

基于PFC~(3D)的新型球磨机数值模拟研究

为探索能够提高球磨机生产效率和延长球磨机研磨寿命的途径,利用PFC3D程序,建立了传统球磨机与变结构球磨机的离散元模型,针对不同转速、不同衬板高度,对磨介运动进行了仿真与分析,确定了辅助结构–旋转档板的位置。通过模拟实验发现,研磨腔内磨球的下落速度由原来的2m/s,增长到了5m/s左右。有效地提高了磨介的冲击力,避免了传统球磨机需要通过改变研磨介质磨粒的质量和滚筒的直径等参数来提高研磨效率的局限性。     

聚羧酸助磨剂合成及其性能

利用水泥粉磨过程中的机械力促使水解聚马来酸酐(HPMA)与聚乙二醇单甲醚(MPEG)进行酯化反应形成聚羧酸助磨剂。试验研究了HPMA、MPEG、HPMA与MPEG的混合物、HPMA与MPEG的反应合成物对水泥助磨效果以及对砂浆性能的影响。结果表明,HPMA与MPEG都有一定的助磨性,HPMA与MPEG的混合物和反应合成物具有更佳的助磨性能,且可以改善水泥砂浆的流动性能和显著提高水泥砂浆的早期强度。激光拉曼光谱测试表明HPMA与MPEG的混合物和反应合成物与水泥共同粉磨后吸附在水泥颗粒表面,具有相似的拉曼位移图谱。     

高压辊磨机液压系统参数对辊隙偏差影响研究

针对高压辊磨机工作时的动态辊隙偏差问题,根据振动原理和液压加载系统对辊隙的控制原理,建立了动态辊隙纠偏的数学模型,借助Matlab软件进行数值计算,研究了两侧液压加载系统参数对辊隙偏差的影响规律,最后采用相似实验验证,为动态辊隙纠偏提供理论基础。研究结果表明：辊隙偏差极大值随动辊两侧液阻取值的增大而减小,当液阻达到6×10 7　Ns/m5之后,其减小程度不再明显;辊隙偏差的稳定值主要受到两侧系统压差和蓄能器工作容积差的影响,在原有的基础上,增加了非传动侧系统压力0.3　MPa,或者增加了传动侧蓄能器工作容积0.002　5　m3,动辊稳定后的偏转角度和辊隙偏差可得到有效纠正。相似实验表明实验数值与仿真数值的变化规律基本一致。     

高速精密磨削9CrWMn冷作模具钢的磨削力和比磨削能

分析了高速精密磨削9CrWMn冷作模具钢的机理,采用DEFORM软件对高速磨削模具钢9CrWMn过程进行了磨削力仿真。使用高精密高速平面磨床对模具钢9CrWMn进行了高速精密磨削试验,并在线测量了多种工况下的磨削力。结果表明:在其他两组工艺参数不变时,随着工件进给速度增加,磨削力特别是法向磨削力会增大近45%;法向磨削力和切向磨削力随着砂轮的线速度上升而下降,法向磨削力下降近33%;磨削深度对磨削力影响较大,大的磨削深度对法向磨削力的影响尤其显著,可使法向磨削力增大近100%。分析了磨削工艺参数对比磨削能的影响规律,结果显示:随着磨削深度和工件进给速度的增大,比磨削能呈比较明显的下降趋势,符合磨削加工中的尺寸效应;随着砂轮线速度的增大,比磨削能呈上升趋势。最后,对高速磨削前后工件表面的微观形貌进行了对比分析,磨削力试验结果和仿真理论分析相一致。