高速磨削18CrNiMo7-6齒輪鋼對殘余應(yīng)力的影響研究.pdf

1、近年來，高速磨削技術(shù)的發(fā)展和研究受到廣泛學(xué)者的關(guān)注和青睞。高速磨削技術(shù)的高效高質(zhì)量加工，不僅能為國防軍工、電力、鐵路等各行業(yè)提供難加工的工藝技術(shù)，也對提高機(jī)械產(chǎn)品的精度、可靠性和壽命等起著十分重要的作用。此外，根據(jù)saloman曲線可知，高速/超高速磨削能越過“熱溝”，減少磨削區(qū)產(chǎn)生的磨削熱傳入工件，避免或減少其表面“燒傷”，使表面獲得殘余壓應(yīng)力，從而使工件的疲勞強(qiáng)度得到提高。
　　18CrNiMo7-6是制造齒輪、軸等重要零件的

2、原材料，因其良好的力學(xué)性能和機(jī)械性能，普遍應(yīng)用于航天航空、電力、石油化學(xué)、機(jī)械等各個行業(yè)。研究不同的高速磨削參數(shù)對齒輪材料18CrNiMo7-6的殘余應(yīng)力及金相組織的影響，對于提高工件表面完整性和使用壽命具有重要的意義。本文以高速平面磨削探討了18CrNiMo7-6滲碳淬火齒輪鋼的高速/超高速磨削工藝技術(shù)與表面完整性（重點(diǎn)關(guān)注殘余應(yīng)力）之間的關(guān)系。通過設(shè)計合理的高速磨削加工試驗(yàn)方案及表面完整性檢測方案，獲取最佳磨削參數(shù)組合，為齒輪材料的

3、表面完整性及疲勞壽命的研究提供數(shù)據(jù)支持。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　（1）設(shè)計了18CrNiMo7-6高速磨削工藝單因素試驗(yàn)方案：磨削參數(shù)的設(shè)置中，砂輪線速度的變化范圍為60~160m/s，工作臺速度為2~6m/min，一次磨削深度為10~50μm。
　?。?）研究了金屬磨削機(jī)理，并以此建立了單顆粒磨削有限元模型，使用AdvantEdge切削有限元軟件中的三維彈塑性有限元技術(shù)和Power Law標(biāo)準(zhǔn)模型進(jìn)行模擬仿真，分析了

4、不同的切削速度和切削深度對試件殘余應(yīng)力的影響。
　?。?）研究分析了高速磨削后工件的金相組織成分、晶粒度的變化，磨削后試件的表層組織由回火馬氏體、小顆粒狀碳化物和少量殘余奧氏體組成，心部由低碳馬氏體和粒狀貝氏體組成。通過金相組織研究分析了殘余應(yīng)力的變化原因，為高速磨削對殘余應(yīng)力的影響研究提供了間接分析的試驗(yàn)依據(jù)。
　?。?）研究分析了不同磨削參數(shù)對齒輪材料18CrNiMo7-6殘余應(yīng)力場分布的影響。試驗(yàn)和仿真結(jié)果表明：砂輪線