原始组织对40Cr钢磨削硬化层的影响研究

在平面磨床上，采用刚玉砂轮和干磨削方式对40Cr钢进行了表面磨削硬化处理，研究了原始组织对磨削硬化层组织与性能的影响。结果表明，在磨削温度和应力的综合作用下，完全硬化区马氏体均呈现“细—粗—细”的变化规律，且相对粗大马氏体相出现的次表层，而过渡区组织的形成因原始组织而异。此外，原始组织对完全硬化区显微硬度无显著影响，硬度值均在630-700HV之间，原始组织越均匀，磨削硬化层及完全硬化深度越大。     

硬化钢磨削实验及再硬化分析

对硬化钢16MnCr5(AISI 5115)进行了磨削实验和分析。实验结果显示磨削热对不同区域导致的材料改性取决于接触时间Δt和接触区最高温度T_(max),且在两个不同温度范围和接触时间里均观测到再次硬化区域。进一步分析表明,这些分开的磨削再硬化区的磨削时间和磨削温度范围对应于典型的残余奥氏体的改变范围。     

硬质合金磨削温度的实验研究

采用半人工和人工热电偶法，对硬质合金YG6和YT30平面磨削的磨削温度进行了实验研究。并对磨削参数与磨削温度的关系，进行了理论分析及实验验证。结果表明：磨削深度和工作台速度增加，磨削温度升高，但工作台速度的改变，对磨削温度的影响较小．     

双程切入磨削表面硬化层的研究

采用缓进给磨削方式和不同的磨削行程对40Cr钢进行了磨削淬硬,对单程和双程磨削表面硬化层的组织与性能进行了比较。结果表明,尽管单程和双程磨削时的原始组织不同,但两者的表面硬化层组织及其变化趋势完全相同。双程磨削淬硬可使表面硬化层深度及其均匀性、显微硬度及耐磨性得到进一步提高;但其最大残余压应力值及应力影响深度有所降低。双程磨削硬化层组织的形成机制同样适用于多程磨削淬硬或淬硬钢的磨削淬硬等场合。     

表面硬化钢磨削烧伤的监测和预报

成型磨削齿轮之类的表面硬化钢零件时极容易发生磨削烧伤的现象，严重地破坏了零件的表面完整性，降低了零件的使用性能。对表面硬化钢进行了大量宽磨削宽度的切入式磨削试验证实，用相对容易测量的磨削力和磨削参数计算所得的单位面积磨削工率Ｐ〃ｃ与砂轮一工件接区最高平均温度Ｔｍａｘ间有极好的函数对应关系，表面质量的各种不同的检测结果完全与Ｐ〃ｃ相对应，Ｐ〃ｃ的二个临界值Ｐ〃ｃＩ和Ｐ〃ＣⅡ以及Ｆｎ／Ｆｔ的变化率...     

Cr12钢磨削硬化工艺研究

研究了干磨和湿磨、不同磨削进给量和砂轮种类等工艺条件对Cr12钢磨削硬化效果的影响。结果表明在干磨状态下,使用碳化硅砂轮在磨削进给量为0.04mm时,磨削硬化效果最好。磨削硬化层的最大硬度为1,414HV,比基体硬度805HV提高了约75%。     

高锰钢冲击硬化层深度的数值模拟

利用有限元软件Abaqus模拟了高锰钢冲击过程,研究高锰钢冲击过程中时效温度、载荷、频率对硬化层深度的影响。研究表明,时效温度越高,等效应变值越小,则硬化层深度越小;冲击频率和载荷越大,则等效应变值越大,则硬化层深度越大。     

接触板式平面砂带磨削温度的试验研究

本文首次从理论上导出了能反映各机理性参数和磨削过程中切屑形成能、耕犁能、滑擦能的综合影响的计算磨削区平均温度的理论公式,通过试验实测的磨削温度与理论计算值十分吻合;并进行了砂轮磨削和砂带磨削温度对比试验,磨削用量对砂带磨削温度的影响规律以及砂带磨损对磨削温度的影响等大量试验研究,得出了一些重要结论。     

砂带磨削TC4磨削力数字建模及其预测

目的探索TC4砂带磨削的机理,优化表面加工质量。方法基于磨粒有序分布和等高性一致的假设,构建出单位面积磨粒的砂带几何模型,并建立了相应磨削的数值仿真模型,开展了模拟与实测接触轮在磨削过程中的弹性变形分析,建立了与印痕密切相关的砂带磨削力的预测模型,根据TC4的Johnson-Cook本构模型以及Johnson-Cook Sheiar Damage失效准则,模拟磨削区的热力特性。结果切向磨削力随着磨削深度的增加而增加,随砂带线速度的增加而逐渐减小,且切向磨削力随深度的变化趋势大于随砂带线速度的变化趋势。磨削温度随磨削深度和砂带线速度的增加而增加,且磨削温度随砂带线速度的变化趋势大于随深度的变化趋势。预测磨削力与实际实验值的误差在9%以内,通过对实验数据分析得到实验条件下的最优加工参数:砂带线速度5 m/s,进给速度1 m/min,磨削深度5?m。对陶瓷砂带磨削TC4进行了验证实验,预测值与实验值具有一致性。结论该方法建立的砂带磨削仿真模型和预测模型,可以较准确地预测砂带磨削TC4时的磨削力和磨削温度,为提高砂带磨削航发叶片表面质量的加工参数选择提供参考和指导。     

Mist cooling in neurosurgical bone grinding

This research investigates using cryogenic saline mist, in comparison to the conventional saline irrigation, in neurosurgical bone grinding to prevent thermal injury to surrounding nerves and to increase the visibility of surgical area for endoscopic operations. Delivery of cryogenic mist directly towards the grinding zone along with a backward grinding motion was found important to maximize and localize the cooling effect, thus reducing bone temperature rise. Experimental results also showed a pre-cooling effect of the cryogenic mist that helps reduce the initial temperature of bone prior to the occurrence of grinding.     

基于Deform-3D单粒磨削温度场仿真研究

单颗磨粒切削研究是认识复杂磨削作用的重要手段。基于Deform-3D有限元仿真软件,针对齿轮加工常用的45钢,在工件材料J-C本构模型基础上简化锥形磨粒,分别使用CBN、白刚玉两种不同材质磨料,获得相应的仿真磨削温度场。仿真结果显示:不同材质磨粒点磨削温度差异明显,最高温度接近工件材料熔点温度,磨削温度随着深度增加而增加,随速度增加变化不大。     

Optimization of peripheral non-round cylindrical grinding via an adaptable constant-temperature process

This paper introduces two new concepts in peripheral cylindrical grinding of non-round workpieces: (1) choosing process parameters based on a thermal model for achieving a constant temperature; and (2) optimizing the grinding process for shorter cycle times while applying the concept of constant temperature. The modeling of geometry, kinematics and thermal aspects accounts for large variations in specific material-removal rate, contact length and workpiece velocity as the workpiece rotates. Optimization is validated both in simulation and with grinding experiments, including measurements of Barkhausen noise. Significantly reduced cycle times are obtained along with a better ability to avoid thermal damage.     

低温冷却磨削机理的研究

磨削是各种加工材料获得精确尺寸和表面完整性的主要加工方法,但在加工过程中,由于磨削区温度过高,经常导致工件表面热损伤、微裂纹和产生残余拉应力,严重影响工件表面质量和完整性的提高。本文通过采用低温CO2和液态氮为磨削冷却介质,有效地控制磨削区温度。实验结果表明,与干磨削和油冷却磨削相比,液态氮低温冷却磨削力、比磨削能、磨削区温度明显降低,工件表面质量和完整性显著提高,同时明显提高了砂轮的使用寿命和减少了冷却液对环境地污染。     

Residual Stress Modeling in Orthogonal Machining

A predictive model for residual stresses in orthogonal cutting is presented. It uses process conditions as inputs and predicts surface and sub-surface residual stress profiles due to machining. The model formulation incorporates cutting force and cutting temperature predictions and utilizes those parameters to define the thermo-mechanical loading experienced by the workpiece. The stresses at the cutter edge hone and in the shear plane are considered in a rolling/sliding contact algorithm which admits kinematic hardening for non-proportional plasticity with subsequent stress relaxation to meet boundary conditions. Model predictions are compared to experimentally-measured residual stresses under various cutting conditions for validation.     

CAD系统中三维特征徒刑方案的描述

以Inventor为三维特征造型的应用对象,分析了三维特征,指出了特征造型方案应考虑的因素,并提出了利用特征表达式进行三维特征造型方案的描述,以利于择优选用设计方案。     

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。     

Solid Edge 中扫掠特征的应用技巧

本文阐述了基于SolidEdge软件的零件实体造型过程中扫掠延伸特性的具体使用方法和技巧，提出了利用软件自身功能实现辅助教学的思想及方法。