相变材料对磨具磨削层热性能影响的理论与数值分析

磨具的磨削层结合剂中的相变材料可以改变磨削层的热性能,进而影响磨削层与工件间的热量分配。通过建立相变材料相变过程的两相复合材料等效比热容理论模型,以及石蜡/环氧树脂复合材料与蓝宝石工件的传热数值模型,分析相变材料体积分数对磨削层热性能以及磨削层与工件热量分配的影响。结果显示:复合材料等效比热容理论值与仿真值误差小于2%,验证了该理论模型的有效性。随着相变材料体积分数的增加,磨削层的等效比热容逐渐增大,工件分配的热量逐渐减少。与磨削层强度分析结合,确定相变材料体积分数的最优值为26%。