自阻加熱磨削強(qiáng)化機(jī)理及工藝實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、磨削強(qiáng)化作為一種高度集成的加工工藝，不僅將磨削中的磨削熱作為積極因素利用起來(lái)，變廢為寶，而且省去了熱處理工藝及熱處理工藝前后的清洗和運(yùn)輸?shù)裙に嚕s短了生產(chǎn)線、提高了生產(chǎn)效率、減少了對(duì)環(huán)境的污染，從而具有重要的研究意義。針對(duì)磨削強(qiáng)化中強(qiáng)化層深度較淺以及在干磨條件下強(qiáng)化層常分布為殘余拉應(yīng)力或較小的殘余壓應(yīng)力等問(wèn)題，本文提出了一種基于自阻加熱的預(yù)加熱磨削強(qiáng)化加工工藝，旨在提高強(qiáng)化層的深度，同時(shí)改善工件強(qiáng)化層殘余應(yīng)力的分布。本文的主要研究?jī)?nèi)容包

2、括:
　　(1)根據(jù)能量守恒原理，定性地分析預(yù)加熱溫度對(duì)強(qiáng)化層深度的影響機(jī)理，研究加熱溫度與加熱電流的關(guān)系，從理論上闡釋了自阻加熱磨削強(qiáng)化的可行性;設(shè)計(jì)自阻加熱磨削強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)方案，對(duì)實(shí)驗(yàn)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)與選型，搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并對(duì)加熱速度進(jìn)行研究。
　　(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)40Cr工件進(jìn)行自阻加熱磨削強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)，研究不同預(yù)加熱溫度對(duì)磨削力及強(qiáng)化層表面質(zhì)量（包括表面粗糙度、表面形貌、亞表面金相組織、強(qiáng)化層的深度及硬度、表面殘余

3、應(yīng)力）的影響規(guī)律。結(jié)果表明:隨預(yù)加熱溫度的升高，磨削力有所降低，強(qiáng)化層深度顯著增加，強(qiáng)化層硬度有降低趨勢(shì)，表面殘余應(yīng)力從殘余拉應(yīng)力逐漸變?yōu)闅堄鄩簯?yīng)力。對(duì)比了預(yù)加熱溫度和磨削深度對(duì)強(qiáng)化層深度的影響，預(yù)加熱條件下采用較小磨削深度就能獲得較厚的強(qiáng)化層深度，從而可以降低磨削實(shí)驗(yàn)對(duì)砂輪的磨損以及對(duì)機(jī)床主軸功率的要求。
　　(3)根據(jù)能量守恒和傳熱學(xué)相關(guān)理論，對(duì)自阻加熱磨削強(qiáng)化過(guò)程中工件表層的總能量及次表面溫度進(jìn)行計(jì)算，對(duì)磨削溫度場(chǎng)進(jìn)行有限元