超高速磨削工件表面温度场分析

推导了超高速磨削中磨削力的理论模型,建立了超高速磨削的磨削力计算公式,对超高速磨削条件下磨削热分配的比例系数随磨削速度的变化进行了定性的探讨。利用推导的磨削温度模型进行了仿真计算。     

单晶刚玉砂轮磨削AerMet100钢磨削温度场

为研究单晶刚玉(SA)砂轮磨削Aer Met100超高强度钢表面完整性形成机理需要,采用试验和数值分析方法,从宏观和微观两方面对磨削温度场展开研究.试验建立Aer Met100钢的本构模型,为数值分析提供基础;实施磨削力和温度测量试验,根据结果确定作用于工件表面的磨削热载荷;分别建立数值分析模型,对磨削热作用形成的磨削区温度场及磨粒切削作用形成的磨削点温度场进行分析计算;分析宏观磨削区温度场和微观磨削点温度场的特征及工艺参数的影响.结果表明,磨削温度处于190~500℃,与磨削工艺参数正相关,磨削点温度场最高温度位置位于工件与磨粒接触区边缘前端,温度可达到约820℃,磨削点温度场的影响深度约为5~10μm.     

钢管磨削力软测量模型及其应用研究

在钢管磨削生产过程中,磨削力的大小与钢管表面磨削质量密切相关,一般情况下,磨削力难以直接测量。目前软测量技术是解决这一问题的有效方法。在详细分析磨削电机电流和砂轮磨削力关系的基础上,建立了钢管磨削力软测量模型,为钢管磨削力精确控制提供了可靠保证。     

杯型砂轮平面磨削的磨削力模型研究

风电叶片的表面处理是其制造过程中的重要步骤。磨削力是影响表面质量、打磨效率和磨削温度的主要因素，目前普通砂轮磨削力在理论和实验上都得到很大的发展。针对基于风电叶片表面处理的杯型砂轮磨削理论模型研究，利用未变形临界磨削深度分析材料的去除方式，提出了一种杯型砂轮高速精磨的磨削机理。通过运动学分析提出了打磨的未变形接触长度，并根据实验测得有效磨粒数推导瞬时打磨深度，利用正态函数得到的活动磨粒数建立了揭示磨削力与输入变量之间关系的磨削力模型。实验结果有力地证明了磨削力模型的正确性。表明了理论力模型可以用于估计磨削力，提高表面质量和打磨效率，对工程实践选择合理的打磨参数具有指导意义。     

钛合金磨削加工性的改善

本文分析了磨削钛合金的砂轮磨损机理,提出了改善钛合金磨削加工性的措施。试验研究结果表明,若采用所推荐的砂轮及磨削油,则可使砂轮粘附、磨削力和磨削温度明显降低,磨削比显著提高,极大地改善了钛合金的磨削加工性。     

磨削理论中的力—热悖论

以哲学思想为指导，通过逻辑论证，说明了如果仅限于数学运算来求解磨削力和磨削温度的精确解，就会出现力－热悖论。该悖论在纯数学系统中是无解的，只有通过迭代计算才能求得力和温度的近似解。     

介观与宏观角度下的磨削力修正研究

从砂轮磨粒的几何形状和砂轮地貌入手,针对45^# 钢磨削力变化规律,从介观和宏观两个角度对磨削力进行了研究。通过介观角度下的磨削力仿真分析,研究了磨削深度、磨削速度与磨削力之间的关系;通过宏观角度下的磨削力仿真研究,得出了某一磨削参数下的磨削应力云图和磨削力变化图;对介观和宏观角度下的磨削力研究结果进行总结,得到了45# 钢磨削力的修正公式。从仿真研究以及得到的磨削力修正公式可以看出,磨削力随磨削深度的增大而增大,磨削深度越大,磨削力变化趋势越明显;磨削力随磨削速度的增大而减小,当磨削速度超过一定值时,磨削力减小趋势减缓。     

内圆磨削HIPSN工程陶瓷磨削力的实验研究

目的研究不同工况下,金刚石砂轮内圆磨削HIPSN陶瓷过程中的磨削力的变化特征;建立HIPSN陶瓷内圆磨削的经验力学公式.方法利用旋转测力仪进行了不同砂轮转速、径向切削深度、以及工件转速对磨削力影响的测试实验.结果HIPSN陶瓷材料磨削力比Fn/Ft=6~11,在硬脆材料中较大,可加工性相对较差.结论通过对建立的HIPSN陶瓷内圆磨削公式的分析可知,与HIPSN陶瓷内圆磨削力关系最大的为砂轮转速,其次是切削深度,工件转速影响最小.通过验证,所提出的公式的平均相对误差在2%以内,对生产实践具有一定借鉴和指导作用.     

镍基高温合金磨削烧伤机理

本文通过镍基高温合金的磨削试验，发现镍基高温合金在发生磨削烧伤时，其磨削表面颜色，表面纹理，表面显微硬度，磨削力和磨削温度均随烧伤程度不同而变化。在此基础上，探讨了镍基高温合金的磨削烧伤机理。     

砂带恒压磨削的有限元热学模型及实验验证

为了研究恒压砂带磨削的磨削温度与磨削参数之间的关系,改善磨削加工工艺,提高磨削质量,从磨削接触区域的弹性接触分析入手,研究了恒压砂带磨削区域上热源分布规律,建立了恒压砂带磨削的有限元热学模型,分析了磨削过程中的热现象,并进行了磨削温度的实验验证。结果表明,磨削热大部分集中于中间较宽的接触区域,单点磨削温度前期升温速度较快,而后期阶段降温速度则较为缓慢,磨削区面积较大时,磨削热分布较为平均。恒压砂带磨削实验采用热电偶露头埋设和浅埋设2种测温方式,分别测量了磨削区表面磨削温度和表层磨削温度,实验结果和模拟结果基本吻合,因此,所建立的恒压砂带磨削的有限元热学模型是有效的。     

不同磨削液时磨削表面的SEM考察

本文对磨削液不同、磨削用量与加工材料不同的磨削表面的形貌用扫描电镜(SEM)进行了考察,结果表明,干磨时因金属产生高温呈熔融状而有涂抹在磨削表面的现象,材料塑性愈大则愈严重;磨削液的润滑性、浸润性差时,磨削表面残留的切削沟痕较宽,沟槽两侧因金属产生侧流而隆起。反之,切削沟痕清晰、细密;使用冷却性好的磨削液时,很容易使烧伤表面产生裂纹;重负荷磨削时,磨削表面的切削沟痕普遍比一般磨削时的要宽,沟痕两旁隆起要高,随磨削液润滑性能的提高,其程度有所减轻。     

增效浸渗砂轮的增效机理及其效果

增效浸渗砂轮处理技术是用于解决干式磨削时，磨削精度和磨削质量差，砂轮消耗大等不足的一项应用技术。通过实验研究，分析了增效浸渗砂轮在提高磨削质量和磨削精度，提高砂轮的磨削能力及降低砂轮消耗等方面的增效机理及其效果。     

磨削力的试验研究

分析了国内外切削理论教材中有关磨削力的计算公式。指出了国内高校现有教材中存在的错误。利用自制的各种测力仪,对磨削力计算公式进行了试验研究,并提出了准确度高、实用性好的计算公式,对提高磨削生产效率、保证加工质量、降低成本提供了改进途径。     

金刚石磨轮加工花岗石时磨削温度测量系统的建立

设计了一套在SYM-10型石材磨抛机上采用半人工热电偶的方法测量磨削温度的新装置。该装置在金刚石磨轮上布设单根镍铬电偶丝，同磨轮基体组成半人工热电偶。该方法为磨削温度的测量提供了新的手段。     

成型磨齿机磨削烧伤的分析和防止措施

就如何减少大型重载齿轮的磨削烧伤,结合生产实际,分析了成型磨削原理、磨削烧伤的成因和检测方法,并就影响磨削烧伤的机床磨削方法、表面渗碳浓度、渗层显微组织、砂轮和修整轮、对中过程、切削参数、冷却液和辅助工艺进行了探讨,提出了相应的措施。     

基于控制图的磨削颤振预测方法

为了预测磨削过程中颤振的发生,提出一种基于休哈特控制图的磨削颤振预测方法.该方法基于统计质量控制中所遵循的"Kσ"原则来绘制颤振传感信号特征量的控制图,以监测识别磨削振动中不稳定性信号成分,达到快速准确预测磨削颤振的目的.首先,根据磨削加工过程中颤振信号的频谱分析得到颤振发生的敏感频段,以该频段能量占整个分析频段能量的百分比作为颤振特征量.然后,以平稳磨削过程振动信号的颤振特征量为统计特性值绘制控制图,并计算其均值和方差,进而得到控制图的上、下控制界限值.最后,利用控制图的判断准则对统计特性值是否发生异常波动进行判别,从而实现颤振预测.实验结果表明:基于控制图的磨削颤振预测方法能够准确地预测颤振的发生.     

小波包分解与Fuzzy ART神经网络在磨削振动监测中的应用

针对磨削加工的特点,通过小波包进行振动信号细化分解,提取各尺度能量作为特征量.利用无导师学习的Fuzzy ART神经网络进行振动异常的辨识,在发生未知模式振动异常时,网络将产生新的类报警.与传统监测方法相比,该方法能对已知和未知的振动异常进行辨识报警,在实际磨削过程监控应用中效果良好.     

磨削功率的智能检测及约束适应控制研究

本文说明了适用于磨削功率测量的电阻型传感器。利用TP805微机,研制了磨削功率的智能检测及约束控制系统。试验研究结果表明,该系统能够较好地对磨削过程中的磨削功率进行动态检测及约束控制。     

砂带磨削的机理及砂带磨损的探讨

本文探讨了砂带磨削的机理及砂带磨损过程.作者以磨粒切削刃高度减少量和后面磨损率来描述砂带的磨损状态,说明了恒压力磨削和恒切入磨削的两种砂带失效的判断方法,并介绍了砂带的耐用度公式.