磨削温度的试验研究

经过试验和理论计算,研究了磨削区的最高磨削温度.详细探讨了热电偶测温技术的实质和过程.利用热电偶测量了磨削接触区的最高温度.对测量温度值与理论计算值进行了比较,试验结果与采用磨削热模型理论的计算结果基本一致.     

磨削温度信号的测量与分析

在磨削力的研究和磨削加工过程监控中都需要测量磨削温度。通过试验和理论计算,研究了磨削区的最高磨削温度及热电偶测温技术。试验采用对合金钢38MnSiVS6进行平面磨削加工,使用人工热电偶测量磨削接触区的最高温度。通过对测量温度值与理论计算值进行比对分析研究,发现试验结果与采用热模型理论的计算结果基本一致。研究结果还表明,热电偶结的大小对信号的可靠性和准确性有很大的影响。影响测量精度的其他因素还包括热电偶时间常数,高速流动的冷却液,信噪比的改善等。     

陶瓷材料高速高效磨削温度研究的进展

介绍了陶瓷材料磨削温度理论的研究现状；阐述了几种热源模型，总结了磨削参数与表面磨削温度的关系，分析了几种磨削热分配系数模型，讨论了到目前为止的几种温度测量及其后处理技术，展望了磨削温度研究的发展趋势。     

工程陶瓷磨削温度研究的现状与进展

介绍了工程陶瓷磨削温度的研究现状,阐述了磨削温度对陶瓷材料的去除机制的重要影响和几种磨削温度理论的计算方法,分析了几种工程陶瓷磨削中工件热分配系数模型,讨论了几种温度测量技术和讨论了用磨削液等方法来抑制磨削热.总结了磨削参数与表面磨削温度的关系.最后展望了工程陶瓷高速高效磨削温度研究的发展趋势.     

工程陶瓷磨削温度研究的进展

介绍了工程陶瓷磨削温度的研究现状，阐述了磨削温度对陶瓷材料的去除机理的重要影响和几种磨削温度的理论计算方法，分析了两种工程陶瓷磨削中工件热分配系数模型，讨论了两种温度测量技术。总结了磨削参数与表面磨削温度的关系，讨论了用磨削液等方法来抑制磨削热。最后展望了工程陶瓷高速高效磨削温度研究的发展趋势。     

高效深切磨削温度的研究

指出了高效深切磨削技术的最新发展。并对高效深磨中的磨削温度的计算模型,计算方法,测量技术做了研究。对高效深磨中磨削温度的最新研究成果给予了描叙。最后对今后的研究给予了展望。     

陶瓷磨削温度对表面残余应力的影响

研究了磨削热对陶瓷表面残余应力的影响。采用夹式热电偶结构和高精度信号调理器测试陶瓷磨削温度，根据正交设计法测量的磨削温度实验结果说明：磨削温度随着磨削深度和砂轮速度的增加而提高；磨削深度ap=30μm是磨削残余应力和磨削温度曲线的转变点；磨削温度随着连续磨削次数的增加而增加，在磨削过程中磨削温度具有明显的累积效应。     

高效深磨中磨削温度和表面烧伤研究

介绍了一种高效深磨的磨削热模型——圆弧热源模型，该模型和直线倾斜平面模型相比改进了温度的预测；给出了圆弧热源磨削温度的积分公式和量纲一温度计算式；详细分析了热流量，推导了工件、砂轮、磨削液和磨屑的对流因子计算公式，在此基础上给出了最大接触温度的计算公式；使用J形热电偶测量了磨削接触面接近磨削烧伤时的最高磨削温度和磨削液沸腾的温度。实验结果与理论计算值对比表明，测量温度与理论计算温度有极好的一致性。     

花岗石磨削中的界面热特性分析

对垂直轴磨削花岗石和平面磨削花岗石加工过程中磨削弧区的温度场进行了理论解析，并采用铁-康铜热电偶测量了磨削弧区温度。通过将实际测量的温度结果与理论解析结果进行拟合得出了传入工件的能量比例。结果表明，垂直轴干磨削花岗石过程中磨削弧区内的花岗石表面的平均温度不超过100℃。工具与工件接触界面中约5l％的热量传入工件，其它的热量传到了树脂结合剂砂轮。在平面磨削花岗石的过程中，磨削弧区温度不超过120℃，工具与工件接触界面中约有3l％的热量传到工件，其它的热量传到了树脂砂轮。本文的研究结果对减小金刚石工具消耗，提高加工效率和石材表面质量有实际指导意义。     

铝合金Al6061微尺度磨削力热特性试验分析

微磨削加工是微尺度加工领域的一种重要的加工方法。基于铝合金Al6061建立微磨削力热特性的理论模型。设计铝合金Al6061材料的微磨削单因素试验,分析试验结果得出不同磨削参数对微磨削力和磨削温度影响规律。针对不同的磨削深度,研究微磨削表面温度和表面下不同深度位置的温度分布情况,并对加工表面进行热烧伤检测。根据试验数据结果对所建立微磨削力和微磨削温度的理论模型的准确性进行了验证,并通过试验测量得到微磨削后最高表面温度为78.5 ℃。试验研究结果也为进一步研究零件表面完整性和提高零件表面质量提供重要依据。     

Investigation on grinding temperature in ultrasonic vibration-assisted grinding of zirconia ceramics

The feasibility of ultrasonic vibration-assisted grinding (UVAG) in machining brittle materials, such as zirconia ceramics, has been preliminarily proved. The high temperature generated in grinding processes is a main factor responsible for thermal and surface/subsurface damage. However, there are few reports about grinding temperature for zirconia ceramics by UVAG. In this study, a grinding force model is used for the analysis of grinding temperature in UVAG based on kinematic principle of ultrasonic vibration and brittle material fracture removal mechanism. Then, the heat fluxes equation during grinding process is analyzed. And the grinding temperature model is developed based on theoretical grinding force model and heat fluxes. Finally, pilot experiments are carried out to analyze influence of vibration parameters and process parameters on UVAG temperature and verify the mathematical model. The comparison results show that ultrasonic vibration has an important influence on grinding temperature with the reduction of 10.6%. In addition, there is a good consistency between mathematical model and the experimental results. The average relative error is within 10%. Therefore, the mathematical model could be used to predict the UVAG temperature.     

椭圆振动修整超声磨削ＺrＯ２温度试验研究

采用椭圆超声振动辅助金刚石笔修整方法修整金属结合剂金刚石砂轮,考察声学系统参数及磨削参数对超声振动辅助磨削纳米氧化锆陶瓷过程中磨削温度的影响.试验结果表明,椭圆超声振动辅助修整的金刚石砂轮超声振动磨削中,磨削温度相对较低.相比其他修整参数,修整深度对磨削温度的影响较小.磨削参数中,磨削深度对磨削温度影响因子较大,砂轮速度影响较弱.此外,磨粒在切削过程中做超声振动,改变了切削条件及散热条件,弱化了砂轮表面地貌对磨削温度的影响,因此,不同修整方式的金刚石砂轮的磨削温度差别不大,两种修整方式下磨削温度下降的梯度大致相当.     

基于混合材料模型的颗粒增强钛基复材高速磨削温度研究

针对颗粒增强钛基复合材料（Particulate reinforced titanium matrix composites,PTMCs）高速磨削加工,建立一种三维混合材料磨削温度场有限元仿真计算模型,既考虑了Ti-6Al-4V基体材料特性,又包含了材料内部的TiC增强颗粒,由此分析了高速磨削过程中温度场特征及其演变规律。结果表明：基于三维混合材料模型的PTMCs磨削温度预测值与试验值相差小（为8%以下）,而基于普通均质材料模型的磨削温度预测值与试验值相差大（为16%以上）。PTMCs工件表面磨削温度随着磨削用量的增加逐渐上升。当砂轮线速度为120 m/s、工件进给速度为6 m/min时,磨削深度从20 μm增加到100 μm,PTMCs工件表面磨削温度从346℃增加到987℃,温度梯度值从1 070~624℃/mm增加到1 570~1 310℃/mm。磨削温度及其分布梯度对PTMCs亚表层显微组织变化层深度存在显著影响,磨削深度从40 μm上升到80 μm,显微组织变化层深度从22 μm增大到40 μm;当磨削深度进一步从80 μm增加到100 μm时,显微组织变化层深度增加到53 μm。     

纳米流体微量润滑磨削硬质合金温度场模型与实验验证

温度过高是目前磨削加工硬质合金的技术瓶颈。相比传统的干磨削工况,纳米流体微量润滑(NMQL)的冷却润滑方式是解决磨削热损伤的有效措施。为了验证纳米流体微量润滑工况下磨削硬质合金的可行性,建立了硬质合金的传热模型,并在此基础上对硬质合金的磨削温度场进行了数值仿真研究。对硬质合金(YG8)进行了不同工况下的表面磨削试验。结果表明,以干磨削工况下的磨削温度(227.2℃),微量润滑(MQL)工况和纳米流体微量润滑工况下磨削区温度分别降低了20.42%和39.48%。数值仿真温度与实验测量温度的误差为6.3%。从宏观参数(比磨削力、磨削温度)和微观参数(砂轮表面形貌)出发,研究了不同工况对砂轮磨损的影响。实验结果,进一步证明纳米流体微量润滑适用于硬质合金的磨削加工。     

工程陶瓷高效深磨温度场的有限元仿真

运用有限元法对工程陶瓷氧化铝及部分稳定氧化锆进行了高效深磨磨削温度场的仿真研究。基于磨削温度的实验和传热学理论,得出了工程陶瓷工件的磨削热分配比;得出了干磨及湿磨两种状态下工程陶瓷磨削温度场的分布。分析了磨削温度梯度对工程陶瓷热裂纹的影响。表明随着砂轮线速度增加,磨削温度场温度梯度增大;随着磨削深度增大,不同材料的磨削温度梯度变化不同。磨削温度梯度与磨削热裂纹的产生有一定的对应关系．     

磨削温度场的研究现状与发展趋势

综述了磨削温度场研究的历史、现状和发展趋势 ,介绍了有限元法和计算机仿真技术在磨削温度场研究中的作用。     

工程陶瓷超声磨削温度场的有限元分析及实验研究

运用有限元方法对工程陶瓷在普通和超声磨削条件下的温度场进行建模和分析.结果表明采用超声复合磨削技术可有效降低磨削区温度,有利于工程陶瓷的磨削.通过对工程陶瓷在不同磨削条件下的温度实验研究,验证了有限元分析的结果.     

磨削红外线测温及网络检测系统研究

介绍了磨削红外线测温一种新方法，设计了磨削温度自动检测仪，使工厂磨床与中央质量监测室组成局域网络，中央质量监测室适时地将磨削用量、修整砂轮等信息传递给各磨床操作者，对磨削零件的表面质量及生产率提高效果明显。     

SG砂轮磨削航空合金温度研究

钛合金和高温合金的导热性差,磨削过程中产生的高温不仅加速砂轮的磨损,而且降低工件表面质量,磨削温度是影响磨削过程的重要参数。本文重点阐述了夹丝半人工热电偶法测温原理及标定方法,并对不同磨削条件下磨削航空合金的温度进行了实验研究。实验选用新型陶瓷氧化铝SG砂轮和普通GC砂轮,分析磨削温度信号的物理意义,系统地研究了磨削用量、磨削方式、砂轮类型以及工件材料对航空合金磨削时温度的影响,为航空合金的高效高精度磨削加工工艺优化提供实验依据。     

齿根过渡圆弧对全齿槽成形磨削温度和残余应力影响的研究

在齿轮全齿槽成形磨削过程中,考虑相邻三个热源（齿底热源、过渡圆弧热源、齿廓热源）的耦合效应,建立了磨削温度场的三维有限元仿真模型,计算了全齿槽成形磨削温度,并在此基础上,采用基于热-结构耦合的有限元方法计算了磨削引起的残余应力,分析了磨削温度场和残余应力场的分布特征,以及齿根过渡圆弧的大小对磨削温度和磨削后齿根处残余应力分布的影响。结果表明,过渡圆弧半径对磨削温度的影响相对较小,但对齿根处残余应力的影响较大;与没有过渡圆弧的齿槽相比,当过渡圆弧半径超过2 mm时,磨削后齿根最大残余应力降低20%以上。实验测量结果与有限元仿真结果一致,证明了模拟结果的正确性。