預(yù)應(yīng)力淬硬磨削加工中預(yù)應(yīng)力對表面粗糙度影響機理分析.pdf

1、預(yù)應(yīng)力淬硬磨削是將預(yù)應(yīng)力加工和磨削淬硬結(jié)合形成的一種新型復(fù)合磨削加工工藝。而磨削加工的目的是為了得到良好的表面質(zhì)量，降低零件表面粗糙度，因此研究預(yù)應(yīng)力淬硬磨削下零件表面粗糙度變化機理有十分重要的意義。和磨削淬硬工藝相比，預(yù)應(yīng)力淬硬磨削下磨削加工參數(shù)對表面粗糙度的影響機制基本上是一致的。因此要分析預(yù)應(yīng)力淬硬磨削下表面粗糙度變化的機理，實質(zhì)就是要分析預(yù)應(yīng)力對表面粗糙度的影響。
　　本文研究了預(yù)應(yīng)力淬硬磨削的磨削機理，對磨削過程中接觸弧

2、長，未變形切屑厚度和磨削力進行分析和計算，著重研究了預(yù)應(yīng)力條件下表面粗糙度形成的機理，以及不同磨削參量與粗糙度之間的關(guān)系。重點分析了預(yù)應(yīng)力對表面粗糙度變化的影響機制，主要針對預(yù)應(yīng)力施加后產(chǎn)生的表面殘余應(yīng)力對表面粗糙度的影響這一情況進行討論，同時研究了預(yù)應(yīng)力引起的表面回彈變形對表面粗糙度的影響。在殘余應(yīng)力對粗糙度的影響機制中主要分析了殘余應(yīng)力對位錯密度、晶粒體積和表面微觀裂紋的作用，得出殘余壓應(yīng)力能使表層位錯密度增大，晶粒體積減小，對表面

3、微觀裂紋的產(chǎn)生起抑制作用。在預(yù)應(yīng)力引起的表面回彈變形中，得出預(yù)應(yīng)力的施加應(yīng)該在一個合理范圍內(nèi)，隨著預(yù)應(yīng)力的施加，表面粗糙度降低，但是預(yù)應(yīng)力過大會形成褶皺，反而增大表面粗糙度。
　　以理論研究為基礎(chǔ)，用Deform-3D軟件對預(yù)應(yīng)力淬硬磨削加工過程進行仿真。獲得了磨削力和預(yù)應(yīng)力的關(guān)系，表層殘余應(yīng)力和等效應(yīng)變的分布。研究結(jié)果表明，仿真的結(jié)果與理論分析一致，預(yù)應(yīng)力并不會改變磨削力，而殘余壓應(yīng)力和表面等效應(yīng)應(yīng)變都增大說明表面位錯密度升高。