磨削机理论文_王伟

导读:本文包含了磨削机理论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:磨削,机理,砂轮,材料,石英玻璃,钎焊,钢轨。

磨削机理论文文献综述

王伟[1](2019)在《石英玻璃的高效可控精密磨削机理研究》一文中研究指出本文针对目前石英玻璃光学元件加工效率低,塑性域磨削难以实现的问题,研究了石英玻璃的高效可控精密磨削机理。从材料的力学响应机理及磨粒与工件接触区的应力状态入手,研究了石英玻璃磨削过程中的材料去除机理。建立了单颗磨粒划擦石英玻璃的弹性应力场解析模型。建立了磨削过程中单颗磨粒划擦原始损伤石英玻璃表面的裂纹失稳扩展临界函数,研究了石英玻璃表面微裂纹损伤的可控磨削机理。提出了石英玻璃的低裂纹损伤全脆性域磨削和高效可控塑性域干磨削工艺。(本文来源于《机械工程学报》期刊2019年05期)

关佳亮,戚泽海,孙晓楠,路文文[2](2018)在《轴承钢内圆ELID磨削机理及工艺参数优化》一文中研究指出针对轴承钢内圆传统磨削加工方式存在的精度低、烧伤及裂纹等缺陷,本文采用ELID精密镜面磨削技术对其进行试验研究。在ELID精密镜面磨削机理及钝化膜生成速率模型的理论指导下,通过采用二次通用旋转组合方法对影响轴承钢内圆表面粗糙度的各工艺参数进行ELID磨削试验设计。利用DPS数据处理系统软件对试验结果进行分析得到表面粗糙度二次回归数学模型及各工艺参数对表面粗糙度的单因素影响规律。利用Lingo软件优化得到轴承钢内圆ELID磨削最佳工艺参数为砂轮线速度30m/s、电解电压75V、电解间隙0.2mm、占空比50%,在此最佳工艺参数下,磨削轴承钢内圆可获得表面粗糙度为13nm的已加工表面。(本文来源于《工具技术》期刊2018年07期)

张彦彬[3](2018)在《植物油基纳米粒子射流微量润滑磨削机理与磨削力预测模型及实验验证》一文中研究指出纳米粒子射流微量润滑磨削技术是一种高效、低耗、清洁、低碳的精密加工生产新方式,新工艺最大限度增加了微量润滑磨削的换热能力和润滑性能,解决了微量润滑换热能力不足的技术瓶颈,为微量润滑在新型材料、难加工材料的磨削加工应用开辟了一条新途径。然而,纳米粒子射流微量润滑磨削主要存在以下瓶颈问题:以植物油为基础油的磨削区油膜形成机理、纳米流体物理性能对减摩抗磨及换热机理的评价工艺评价体系、低速/高速磨削工况下的材料去除机理、不同润滑工况对磨粒切削成屑的力学行为影响等科学本源问题还未解决,更无法在技术应用中实现冷却润滑性能的主动参数化控制。针对以上瓶颈问题,论文开展了植物油基纳米粒子射流微量润滑磨削机理的研究工作,对植物油作为微量润滑基础油、混合纳米粒子微量润滑等新工艺的磨削区摩擦学特性和强化换热特性进行了理论研究和实验验证,并且对低速/高速磨削工况下的材料去除机理和力学行为进行了揭示,以此为基础建立了磨削力模型。论文主要包括以下内容:(1)揭示了以植物油作为纳米粒子射流微量润滑基础油的磨削机理,研究了不同植物油分子结构和纳米流体物理特性对磨削区成膜机理及减摩抗磨特性的影响规律,分析了砂轮/工件楔形空间纳米流体边界层换热机理及影响因素,建立了植物油纳米流体对磨削区冷却润滑性能影响的评价体系,为植物油的应用提供了理论依据;进行了45钢工件材料磨削加工实验,观测磨削力、比磨削能、磨削热、工件表面粗糙度等磨削性能参数验证规律;(2)揭示了不同纳米粒子分子式结构对磨削机理的影响机制,针对难加工材料高温镍基合金的磨削加工,率先提出混合纳米粒子微量润滑磨削的新方法,揭示混合纳米粒子“物理协同作用”对磨削区的减摩抗磨增益机理;进一步探索混合纳米粒子的配比对“物理包覆”现象的影响并得出最优纳米流体参数;以典型混合纳米粒子MoS_2/CNTs作为研究对象进行高温镍基合金GH4196 NMQL磨削加工实验并对润滑性能进行评价;(3)揭示了不同质量分数对纳米流体物理特性影响机制,结合植物油和混合纳米粒子的优异性能,进一步提出植物油基混合纳米粒子射流微量润滑磨削加工方法,探索了不同纳米流体浓度对纳米流体物理特性(粘度、接触角)的影响机制,采用工件表面形貌自相关分析方法对工件表面形貌微观特性进行分析,定量表征工艺参数对磨削性能和工件表面质量的影响规律;(4)揭示了砂轮/工件楔形约束空间材料去除机理及基本力学行为,率先建立了基于材料断裂去除及塑性堆积原理的磨削力模型;揭示了磨削区动态有效磨粒干涉材料运动学机理并建立了动态有效磨粒切削深度计算公式,结合单颗磨粒磨削力模型实现不同润滑工况下(干磨削、微量润滑、纳米粒子射流微量润滑)的磨削力精准预测;进行了不同磨削参数和润滑工况下的磨削加工实验并测量磨削力,对磨削力模型预测结果进行了验证;(5)研究了不同润滑工况下“速度效应”对材料去除行为的影响机理,建立了单颗磨粒干涉材料运动学公式及磨屑叁维模型,探究了磨屑剪切滑移区变形机理及应变率的变化规律;揭示了应变率强化效应、应变硬化效应和热软化效应耦合作用下的磨屑形成机制和塑性堆积机理;进行了不同磨削速度、不同润滑工况(干磨削、微量润滑、纳米粒子射流微量润滑)下的单颗磨粒切削实验,观测磨屑形态、切削效率和磨削力对理论进行验证。(本文来源于《青岛理工大学》期刊2018-06-01)

范梓良[4](2018)在《单颗磨粒高速磨削AISI 1045钢磨削机理的仿真与实验研究》一文中研究指出AISI 1045号钢是优质碳素结构钢,冷热加工性能优异,机械性能好,常用以制造法兰、泵的运动零件,还可代替渗碳钢制造齿轮、轴、机架等部件,也可作铸件。因此,AISI 1045钢的加工性能研究受到国内外学者的广泛关注。被加工表面的表面质量在很大程度上影响零件的质量和组件的使用性能,获得高精度、高表面质量的加工方法是研究的热点。目前普通车削、铣削能够达到的最大粗糙度为Ra 0.4,而精密磨削可以达到的最大粗糙度为Ra 0.05,能够达到绝大多数精密仪器的要求,因此研究AISI 1045钢的磨削机理具有重要意义。本文采用有限元仿真技术与实验方式,探索了AISI 1045钢的磨削机理,研究了不同磨削工艺参数(进给速度、磨削速度和磨粒前角)对磨削过程中磨削热和磨削温度的影响规律,为磨削理论的深入研究提供了理论依据。本文的主要研究内容如下:(1)建立单颗CBN磨粒类型,并根据当前实验条件对单颗CBN磨粒进行了简化,建立了简化模型;建立了磨削过程中的相关参数模型,总结了磨削区域的几何和运动接触弧长度、磨屑厚度基本理论;分析了磨削力理论并对其进行计算;研究了磨削的比磨削能与磨削热分配比,并建立的适合于实验与仿真的热源模型。(2)确定AISI 1045钢的Johnson-Cook本构方程参数。基于DEFORM-3D仿真软件,对单颗CBN磨粒磨削AISI 1045钢过程进行有限元仿真,分析了进给速度、磨削速度和磨粒前角对磨削力和磨削温度的影响规律,结果显示:随着进给速度的增大,磨削力和磨削温度均呈增大的趋势;随着砂轮线速度的增大,接触区域温度的最大值呈明显的升高的趋势,但磨削过程的磨削力随磨削速度的增大而减小;当进给速度和磨削速度一定时,接触区域温度的最大值和磨削力均随着磨粒前角的增大而减小。(3)完成了不同磨削参数下单颗CBN磨粒磨削AISI 1045钢实验,并观查并检测了磨削表面形貌。分别概括和分析了不同加工参数对磨削过程中样件受力情况和磨削区域温度的影响规律,研究表明:CBN磨粒在切入端经历滑擦、耕犁和切削的过程,磨削沟痕表面磨痕为磨粒微切削刃在切削过程中形成的切削痕迹;随着样件进给速度的增大,接触区域温度最大值和磨削力均呈现增大的趋势;随着砂轮线速度的增大,接触区域温度最大值呈明显的升高的趋势,但磨削过程的磨削力随磨削速度的增大而减小;接触区域温度最大值和磨削力均随着磨粒前角的增大而减小,有限元仿真结果与实验结果具有良好的一致性。(本文来源于《太原理工大学》期刊2018-06-01)

姚鹏,王伟,黄传真,朱洪涛[5](2018)在《石英玻璃的单颗磨粒划擦应力场解析模型及损伤可控磨削机理研究》一文中研究指出构建了单颗磨粒划擦各向同性硬脆材料的弹性应力场解析模型,并以此为基础提出单颗磨粒划擦各向同性硬脆材料表面的裂纹失稳扩展临界函数,临界函数包含原始表面应变速率、磨削液等因素对裂纹扩展造成的影响。将石英玻璃作为研究对象,深入分析了表面微裂纹损伤的可控磨削机理。在进行石英玻璃的磨削试验中,材料的磨削机理随单颗磨粒磨削深度的增加而变化,依次是塑性域去除、低载半脆性域去除、全脆性域去除和高载半脆性域去除。在1 mm/min的工件进给速度下,可以对石英玻璃进行塑性域磨削,从而获得无裂纹损伤的光滑磨削表面,然而其磨削效率较低,在实际生产中不能发挥理想的作用。对石英玻璃开展全脆性域磨削时,材料去除率较高、加工表面表面质量好、微裂纹损伤深度较小,砂轮自锐性良好,是一种优良的精密磨削工艺。(本文来源于《机械工程学报》期刊2018年21期)

苗天应[6](2018)在《钢轨干式磨削机理研究》一文中研究指出随着我国铁路运输的不断提速,货运量的不断增大,加剧了钢轨压溃、侧磨、剥离和波磨等病害的发生;单纯地依靠更换钢轨,既耗时费力又会造成巨大的经济损失,为降低铁路运营维护成本,从国外引进钢轨修复装置来去除钢轨表层的各类缺陷。钢轨铣磨车以其在作业精度、切削能力等方面的优异表现,尤其是处理病害严重的钢轨表现更佳,已逐渐成为重要的铁路养护修复设备。但铣磨车磨削部分作为钢轨修复质量控制的关键工序,其采用圆周磨削方式异于打磨车的端面磨削方式,由于对其磨削机理这方面研究的较少,在一定程度上限制了钢轨铣磨车的进一步应用和发展。本文主要针对钢轨干式磨削机理开展研究,参照钢轨铣磨车作业参数,制定合理的实验方案,研究普通磨料砂轮和超硬高速CBN砂轮的磨削性能,探索性研究斜接触磨削对磨削性能的改善情况,并分析成形磨削的特点,针对可能出现的问题尝试提出解决方案。主要研究内容如下:1)通过开展磨削实验,研究普通磨料砂轮和CBN砂轮的磨削能力,如最大无烧伤磨削深度、体积磨削比、磨削前后砂轮堵塞情况等方面;基于砂轮的磨削能力并结合铣磨车作业工况,制定磨削实验参数,开展磨削工艺实验,研究磨削参数变化对磨削力、磨削温度、比磨削能、最大未变形切屑厚度、工件表面粗糙度的影响。2)开展倾角变化对材料去除能力的影响,从理论分析了水平面存在倾斜角?时,对各磨削要素的影响;接着开展磨削实验,研究倾斜角?的变化,对法向力、切向力、磨削温度、粗糙度的影响;最后就砂轮在水平面是否需要倾斜进行了讨论。3)开展成形磨削的研究,分析成形磨削的几何学特征、砂轮廓形线上不同位置磨削要素的变化情况;并针对成形磨削,磨削深度难以选择的问题,编制自动判断磨削深度的软件,在线得到钢轨的最佳磨削深度;最后针对成形砂轮的数控修整程序,存在编程效率低、易出错的问题,编制能够自动生成成形砂轮数控修整程序的软件。(本文来源于《湖南大学》期刊2018-05-18)

王佳佳[7](2018)在《U71Mn钢轨材料开槽砂轮干式磨削机理与工艺研究》一文中研究指出钢轨经过长期反复的碾压,表面会出现各种损伤。如果不能得到预防或及时清除,将会给列车运行带来很大的安全隐患。“铣磨”是目前最常用的钢轨修复方式。然而,铣刀盘价格十分昂贵以及普通刚玉砂轮在干磨削条件下容易造成钢轨表面烧伤。所以一种新的高效低成本的钢轨修复方法亟待开发。本课题旨在提出一种新的修复方法,以代替铣刀盘和普通刚玉砂轮修复钢轨,同时满足铣刀盘的大切深以及普通刚玉砂轮磨削精度的要求。本文首先设计开发了一种开槽单层钎焊CBN砂轮,并采用与非开槽单层钎焊CBN砂轮对比的方式,系统开展了钢轨材料磨削工艺试验,揭示了开槽砂轮干式磨削机理,进而开发了一套钢轨材料开槽砂轮干式磨削工艺。具体研究内容及结论如下:1)提出一种采用开槽单层钎焊CBN砂轮修复钢轨的高效低成本的方法;同时,设计开发出此开槽砂轮,包括对砂轮槽的形状和尺寸大小进行合理的设计以及对基体材质、钎料和磨料的选型;最后通过有限元模态分析,验证了此开槽砂轮的设计是安全、合理的。2)对开槽砂轮磨削钢轨材料进行了系统的试验研究,首先通过初步探索试验确定了此开槽砂轮磨削参数范围。其次,开展了两个对比试验:一是在干磨削条件下,探究开槽砂轮相对于普通砂轮的降温效果以及不同的磨削参数对磨削温度与磨削力的影响规律;二是探究冷气冷却方式相对于干磨削的降温效果。研究表明:开槽砂轮相对于普通砂轮具有一定的降温效果,降温幅度在15%-20%左右,而冷气冷却方式效果不明显,平均下降30℃左右。3)开展了钢轨材料磨削表面完整性的研究,探究了不同的磨削参数对表面粗糙度、表面微观形貌、表面层显微硬度和表面变质层的影响规律。研究发现:虽然不同的磨削参数下钢轨表面都出现了沟痕和凹坑,但表面粗糙度都满足钢轨修复的要求(R_a≤6μm);随着磨削深度的增加,加工硬化现象越来越严重,表面变质层越来越厚。当磨削深度为最大值a_p=0.35mm时,加工硬化程度达到40%,硬化层深度为100μm。综上所述,开槽单层钎焊CBN砂轮在降温方面取得了一定的效果,实现了大切深、快进给的高效率磨削过程,且磨削后钢轨表面质量符合钢轨修复的要求。(本文来源于《湖南大学》期刊2018-05-18)

覃永全[8](2018)在《钢轨材料新型类铣磨削机理与工艺研究》一文中研究指出钢轨作为列车运行的载体,在长期的交变载荷作用下其表层会产生各种各样的病害,恶化的轮轨关系将严重影响到列车运行的安全性和平稳性,制约着铁路运输的经济效益。因此需要定期对伤损钢轨进行修复,改善轮轨接触关系至正常状态。钢轨铣磨车是如今钢轨在线修复的主要设备,市场需求量极大。铣刀盘作为其核心工作部件之一,承担着绝大部分的材料去除工作,为后续磨削加工做准备。但铣刀盘刀粒损耗较快,加工过程中需及时对报废刀粒进行换新,然而更换过程相对复杂,耗时长且成本高。因此,本文从“以磨代铣”的基本目标出发,结合钢轨材料机械特性及其加工要求,提出新型类铣磨削加工工艺替代铣削工艺以尝试实现对钢轨的高效低成本修复,并开展了砂轮磨削钢轨的基础研究,主要研究内容如下:1)针对钢轨加工要求设计出新型单层钎焊有序排布CBN砂轮,合理设计砂轮基体结构,选择合适的基体材质、磨料、钎料以及磨粒有序排布方式,并对各个制造环节严格把关,保证磨粒出露高度的一致性,提高砂轮表面磨粒结合强度,减少磨削热,降低磨削比能和磨削温度,提高砂轮耐用度,实现对钢轨材料的优质高效加工。2)参考现役钢轨铣磨车作业参数,开展单层钎焊有序排布CBN砂轮磨削钢轨试验,通过磨削力、磨削温度以及比磨削能等指标综合评价砂轮磨削性能,探究其磨削机理及不同磨削用量条件下磨削力、磨削力比、磨削温度以及比磨削能的变化特点及规律。3)开展单层钎焊CBN砂轮磨损试验,基于砂轮表面形貌和过程信号变化对砂轮磨损进行了表征,探究了伴随工件材料累计去除体积的增加砂轮动态有效磨粒数目、磨粒磨损量的变化规律以及砂轮的主要磨损形式,同时分析了砂轮磨损对磨削力、磨削力比、比磨削能、磨削温度、表面粗糙度以及切屑的变化规律,并从保证工件表面完整性的角度出发综合得出了砂轮的耐用度指标。(本文来源于《湖南大学》期刊2018-05-18)

徐斌,周祖兵[9](2018)在《大规格陶瓷板均匀性磨削机理研究》一文中研究指出针对大规格陶瓷板磨削均匀性差,加工效率低的现状,本文提出大规格陶瓷板均匀性磨削机理及实现方法,采用均匀性磨削区域平移到非均匀性磨削区域,提高大规格陶瓷板板面均匀性。并通过仿真验证了所提大规格均匀磨削理论的正确性。研究结果还得出磨头并排磨削不仅提高均匀性还提高加工效率。(本文来源于《佛山陶瓷》期刊2018年05期)

张国军[10](2018)在《TiAl基合金薄壁构件砂带精密磨削机理及表面完整性研究》一文中研究指出TiAl基合金作为备受国际青睐的一种新型复合材料,与钛合金、镍基高温合金相比,具有密度小、比强度高、高温抗蠕变性能强、抗氧化性强等优点,在航空航天领域具有广阔的应用前景。然而TiAl基合金塑性低、脆性大,材料难加工,使用传统机械加工方式难以满足加工要求,因此其发展应用受到一定程度的制约。本文针对TiAl基合金薄壁构件表面难加工问题开展研究,采用仿真与试验相结合的方法,提出一种适用于TiAl基合金“柔性”精密加工的砂带磨削加工方法。本文完成的主要研究工作如下:(1)开展TiAl基合金材料可加工性及加工变形特性分析,研究砂带单颗磨粒切削机理及型面磨削机理,为后续考虑变形与磨损的磨粒空间运动轨迹模型建立及薄壁构件型面磨削策略分析奠定基础。(2)开展磨削接触状态对TiAl基合金砂带磨削材料去除影响机制的研究,建立考虑变形的磨粒空间运动轨迹模型,结合有限元仿真与基础实验确定了TiAl基合金砂带精密磨削工艺参数,为后续试验研究提供理论依据。(3)利用最小二乘法及功率谱密度分析法处理采集得到的砂带表面形貌,采用数值模拟算法仿真砂带表面形貌,建立砂带磨粒磨损高度的预测模型,建立虑及磨损的磨粒空间运动轨迹模型,创建TiAl基合金工件表面磨削形貌仿真算法,分析对比仿真与实测的磨削表面形貌及表面粗糙度。(4)开展TiAl基合金砂带精密磨削正交试验,利用灰色关联法确定最优磨削工艺参数,从表面粗糙度、表面硬度、残余应力及表面形貌等方面研究磨削表面完整性。开展复杂型面薄壁构件砂带磨削试验,分析表面磨削质量,验证TiAl基合金薄壁构件砂带精密磨削的可行性。(本文来源于《重庆大学》期刊2018-05-01)

磨削机理论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对轴承钢内圆传统磨削加工方式存在的精度低、烧伤及裂纹等缺陷,本文采用ELID精密镜面磨削技术对其进行试验研究。在ELID精密镜面磨削机理及钝化膜生成速率模型的理论指导下,通过采用二次通用旋转组合方法对影响轴承钢内圆表面粗糙度的各工艺参数进行ELID磨削试验设计。利用DPS数据处理系统软件对试验结果进行分析得到表面粗糙度二次回归数学模型及各工艺参数对表面粗糙度的单因素影响规律。利用Lingo软件优化得到轴承钢内圆ELID磨削最佳工艺参数为砂轮线速度30m/s、电解电压75V、电解间隙0.2mm、占空比50%,在此最佳工艺参数下,磨削轴承钢内圆可获得表面粗糙度为13nm的已加工表面。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

磨削机理论文参考文献

[1].王伟.石英玻璃的高效可控精密磨削机理研究[J].机械工程学报.2019

[2].关佳亮,戚泽海,孙晓楠,路文文.轴承钢内圆ELID磨削机理及工艺参数优化[J].工具技术.2018

[3].张彦彬.植物油基纳米粒子射流微量润滑磨削机理与磨削力预测模型及实验验证[D].青岛理工大学.2018

[4].范梓良.单颗磨粒高速磨削AISI1045钢磨削机理的仿真与实验研究[D].太原理工大学.2018

[5].姚鹏,王伟,黄传真,朱洪涛.石英玻璃的单颗磨粒划擦应力场解析模型及损伤可控磨削机理研究[J].机械工程学报.2018

[6].苗天应.钢轨干式磨削机理研究[D].湖南大学.2018

[7].王佳佳.U71Mn钢轨材料开槽砂轮干式磨削机理与工艺研究[D].湖南大学.2018

[8].覃永全.钢轨材料新型类铣磨削机理与工艺研究[D].湖南大学.2018

[9].徐斌,周祖兵.大规格陶瓷板均匀性磨削机理研究[J].佛山陶瓷.2018

[10].张国军.TiAl基合金薄壁构件砂带精密磨削机理及表面完整性研究[D].重庆大学.2018

论文知识图

磨粒的压痕模型氧化锆的叁种晶相配位结构示意图不同核函数图超声激励非局部核函数图超声激励频率对核参量的影响曲线超声激励振幅A对核参量ε的影响曲线

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磨削机理论文_王伟
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