55钢平面磨削中未变形磨屑厚度及单位磨削力的研究_王君明
《金刚石与磨料磨具工程度》2010年总目次
总第１８０期 金刚石与磨料磨具工程 ９３
《金刚石与磨料磨具工程度））２０１０年总目次
２０１０年第１期（总第１７５期）
单颗粒金刚石划擦脆硬材料的表面形貌影响因素研究………………………………………………胡珊珊王成勇 卢锡泉等（１）
铜化学机械抛光材料去除机理研究…………………………………………………………………苏建修 高虹 陈锡渠等（５）
烧结工艺对铁基胎体合金化程度影响的研究………………………………………………………………………韦统彬戴秋莲（１０） 以工件材料作为修整电极的球面ＥＬＩＤ精密磨削试验研究……………………………………………佟富强 张勇 张飞虎（１６）
磨料对磁流变工作液性能及加工效果的影响…………………………………………………………张鹏程 阎秋生 路家斌（２０） 低温陶瓷结合剂ｃＢＮ平面磨砂轮的制备工艺研究…………………………………………………刘 伟 刘一波 杨德涛等（２５）
汽缸套平台网纹加工专用金刚石珩磨油石性能的研究………………………………………………邹文俊韩平 彭进等（２９）
不同品种立方氮化硼晶体的Ｒａｍａｎ光谱…………………………………・…………………………一张奎鲁占灵 张相法（３４）
超声波对电镀金刚石工具性能的影响…………………………………………………………………王秀芝 于爱兵林彬等（３９）
钛合金表面磨粒流加工工艺研究……………………………………………………………………焦佳能 费群星 白风民等（４２）
基于线结构光的砂轮地貌测量技术研究……………………………………………………………………………龚俊锋吴耀字（４６）
Ｓｉ Ｎ 晶须结合剂合成ＰｃＢＮ微观组织结构的研究…………………………………………………董企铭位星 彭进等（５０）
扩大金刚石合成腔体的一种有效途径…………………………………………………………………张宝法 安军宏 贾传宝（５３）
脉冲偏压辅助热丝法沉积金刚石膜的实验研究………………………………………………………胡东平 季锡林梅 军（５６） 电子信息行业用超硬材料切割工具综述………………………………………………………………………………………侯长红（６０）
淬硬模具钢磨削加工实验研究
淬硬模具钢磨削加工实验研究
林权
【摘 要】使用金刚石砂轮对高耐磨空淬冷作模具钢Cr12Mo1V1进行磨削加工实验,研究在一定试验条件下,进给速度、磨削深度等磨削工艺参数对加工中的磨削力的影响,研究不同加工条件对Cr12Mo1V1的表面粗糙度的影响.为高耐磨淬硬模具材料高效的成型磨削加工提供参考依据.
【期刊名称】《宜春学院学报》
【年(卷),期】2010(032)008
【总页数】3页(P21-23)
【关键词】Cr12Mo1V1模具钢;磨削;工艺参数;磨削力;表面粗糙度
【作 者】林权
【作者单位】武夷学院,福建武夷山354300
【正文语种】中 文
【中图分类】TG144
Abstract:The writer uses the diamond grindingwheel to make the grinding
experiment on the high wear-resistance,air quenching and coldworkmould
steelCr12Mo1V1 to study the impactof such processparameters as feeding
speed and grinding depth on the grind2 ing force under certain conditions
and the effectof the processing conditionson the surface roughness of
Cr12Mo1V1 in order to provide references for the form grinding of high wear-resistance quenched mould materials1
Key words:Cr12Mo1V1 Mould Steel;Grinding;Process Parameter;Grinding
结构化砂轮磨削蓝宝石微沟槽底面质量的研究
第 51 卷 第 4 期2024 年 4 月Vol.51，No.4Apr. 2024湖南大学学报（自然科学版）Journal of Hunan University（Natural Sciences）
结构化砂轮磨削蓝宝石微沟槽底面质量的研究
周飞 1，2，许金凯 1，2†，张文通 1，2，于化东 3
（1.长春理工大学 机电工程学院，吉林 长春 130022；2.长春理工大学 跨尺度微纳制造教育部重点实验室，吉林 长春 130022；3.吉林大学 机械与航空航天工程学院，吉林 长春 130025）
摘要：针对蓝宝石这类超硬材料表面微结构难加工的问题，提出一种基于结构化砂轮的
磨削表面微结构方法.采用电火花线切割（Wire Electrical Discharge Machining， WEDM）技术对砂轮表面进行结构化修整，利用修整后的结构化砂轮磨削蓝宝石表面微结构，研究顺磨和逆磨方式下，结构化砂轮磨削速度、磨削深度和进给速度对蓝宝石微沟槽底部表面粗糙度的影响规律.研究结果表明，结构化砂轮磨削蓝宝石表面微沟槽形貌基本完整，且相对120 µm的加工深度，尺寸误差仅为1.4 µm，微沟槽的垂直度较好，垂直度偏差仅为4.9°；顺、逆磨方式下，随着磨削速度增大，磨削深度和进给速度减小，都可以减小蓝宝石微沟槽底部表面粗糙度；相较于逆磨方式，顺磨方式下微沟槽底面微坑较小，底面质量更优；在较优加工参数砂轮磨削速度 35 m/s、磨削深度1 µm、工件进给速度200 mm/min下，表面粗糙度从4.487 µm降低至2.923 µm.
关键词：蓝宝石；磨削；表面粗糙度；结构化砂轮；磨削方式；微沟槽中图分类号：O786 文献标志码：A
Research on Quality of Bottom Surface of Sapphire Micro-grooves Ground
by Structured Grinding Wheels
高速精密磨削9CrWMn冷作模具钢的磨削力和比磨削能
高速精密磨削9CrWMn冷作模具钢的磨削力和比磨削能
王艳;徐九华;杨路
【摘 要】分析了高速精密磨削9CrWMn冷作模具钢的机理,采用DEFORM软件对高速磨削模具钢9CrWMn过程进行了磨削力仿真.使用高精密高速平面磨床对模具钢9CrWMn进行了高速精密磨削试验,并在线测量了多种工况下的磨削力.结果表明:在其他两组工艺参数不变时,随着工件进给速度增加,磨削力特别是法向磨削力会增大近45％;法向磨削力和切向磨削力随着砂轮的线速度上升而下降,法向磨削力下降近33％;磨削深度对磨削力影响较大,大的磨削深度对法向磨削力的影响尤其显著,可使法向磨削力增大近100％.分析了磨削工艺参数对比磨削能的影响规律,结果显示:随着磨削深度和工件进给速度的增大,比磨削能呈比较明显的下降趋势,符合磨削加工中的尺寸效应;随着砂轮线速度的增大,比磨削能呈上升趋势.最后,对高速磨削前后工件表面的微观形貌进行了对比分析,磨削力试验结果和仿真理论分析相一致.
【期刊名称】《光学精密工程》
【年(卷),期】2015(023)007
【总页数】12页(P2031-2042)
【关键词】高速磨削;冷作模具钢9CrWMn;磨削力;比磨削能;在线测量
【作 者】王艳;徐九华;杨路
【作者单位】上海理工大学机械工程学院,上海200093;南京航空航天大学机电工程学院,江苏南京210016;南京航空航天大学机电工程学院,江苏南京210016;南京航空航天大学机电工程学院,江苏南京210016 【正文语种】中 文
【中图分类】TG580.11
1 引 言
高速磨削加工技术是一种通过极大地提高磨削速度来达到提高材料切除率、加工精度和加工质量的高新磨削加工技术，它通常采用超硬磨料砂轮和能可靠实现高速运动的高精度、高自动化、高柔性的制造设备完成加工，是一种高效、经济的现代加工制造技术。该技术可大大提高加工生产率和工件表面质量，并能实现黏性金属和脆性金属等难加工材料的高效加工，极大地缩短产品的生产制造周期，大幅度降低加工成本。
单晶硅微尺度侧磨削边缘崩裂影响因素试验研究
第19卷第6期2021年12月中国I：程机械学报CHINESE JOURNAL OF CONSTRUCTION MACHINERYVol. 19 No.6Dec. 2021
单晶硅微尺度侧磨削边缘崩裂影响因素
试验研究
毕长波，田川川，李红阳，周云光
(东北大学秦电岛分校控制I：程步院.河北秦呛岛066004 )
摘要：为提高单晶硅材料微细加I：过程中表面质量和单晶硅咨部件的使用寿命.采用直径为0.9 mm、电镀500#
金刚石磨粒的微磨棒沿单晶ft卡(100)晶面进行三因素五水平微尺度侧磨削试验首先.通过极差分析和灰色关
联分析.研究了磨削参数影响单品硅边缘朋裂的主次因索；八:次.优化出获得较低边缘朋裂K度值的加参数组 合;最厉.通过单因素试验研究门卩品硅边缘崩裂长度值随懦削参数的变化规律结果衣明：幣惻参数对边缘崩
裂长度值影响顺序依次为进给速度、磨削深度、主轴转速;''1 £轴转速%= 40 000 r/min、进给速度%=20 “m/s、磨
削深度a”=3 “m时.边缘崩裂长度值赧低;边缘崩裂氏度值随卜：轴转速增大呈现先卜•降麻I：升的趋势.随进给速
度和磨削深度的增大而增大
关键词：单晶硅;微磨削;磨削表而质量;边缘崩裂
中图分类号:TH 161.14 文献标志码：A 文章编号：1672-5581(2021)06-()536-()6
Experimental study on influencing factors of edge
crack in micro scale side grinding of
single crystal silicon
BI Changbo, TIAN Chuanchuan .LI Hongyang,ZHOU Yunguang
(School of Control Engineering, Northeastern University at (^inhuangdao. Qinhuangdao 0()()(M)4. China)
磨削加工萨洛蒙的理论解释与分析
综合论坛Comprehensive forum
231军民两用技术与产品 2015·4（下）文章编号：1009-8119（2015）04（2）-0231-02
1 萨洛蒙曲线的理论解释磨削过程中力和温度相互作用，关于萨洛蒙曲线的理论解释可以从工件材料的机械性能与温度的关系来考虑。多数材料的物理属性都不是固定的，包括屈服强度、拉伸强度等力学性能及比热容导热率等热性能，都会随着温度的变化而变化。当砂轮速度较低时，砂轮工件接触区温度不高，对工件材料的屈服强度影响不大，砂轮速度升高后，砂轮与工件之间的摩擦以及工件材料的断裂等会迅速产生大量的热量，这些热量产生在砂轮工件之间的接触区间，磨削液也很难进入，因而会引起工件表面温度的迅速升高，甚至达到工件材料的熔点温度。随着工件温度的升高，工件材料的物理属性随之变化，其屈服强度降低（若温度达到熔点，其屈服强度将会降低到0），甚至发生相变，导致砂轮工件之间的接触逐渐由弹性接触过渡为弹性-塑性接触，若温度进一步升高，甚至会变为塑性接触，引起砂轮工件摩擦系数的变小，磨削力变小。磨削力降低之后，接触区域之间的发热功率就会随之降低，温度也会降低，工件材料的屈服强度就会变大，磨削力就随之增大，发热功率也变大，工件表面温度升高……，整个震荡过程类似于阻尼曲线，最终达到稳定状态。此外，砂轮速度升高，磨粒的未变形磨削厚度降低，切削力降低，导致发热功率的降低，也会引起磨削温度降低，且高速磨削时，磨屑带走的热量也不可忽略。综上，萨洛蒙曲线可以通过图1.1所示的动态流程图来解释。
图1.1 萨洛蒙曲线流程图Fig1.1 The flowchart of Salomon phenomenon2 萨洛蒙曲线的理论分析磨削力由摩擦力、耕犁力和成屑力三部分组成，由于耕犁力所占比例很小，本节忽略耕犁力的影响，认为磨削温度主要是由摩擦力和成屑力引起的，并从工件材料屈服强度与温度关系出发，参考前文磨削力模型，从宏观角度进行了解释。摩擦力可以分解为切向力和法向力两个分力，法向力主要由砂轮工件的接触产生，切向力是发热的主要来源，从作用效果来看，可以将法向摩擦力定义为砂轮工件接触强度与接触面积的乘积，可以表示为 （2.1）式中，αr为砂轮工件之间的实际接触面积；λ为实际接触面积在总接触面中所占比例；lc为接触弧长；b为磨削宽度；σ为接触强度；μ为砂轮工件之间的摩擦系数。由上文可知，砂轮工件之间的接触情况随温度的变化而变化，逐渐由弹性接触过渡为塑性接触，因而其屈服强度和摩擦系数都是随温度变化的，可以将其表示为温度的函数 （2.2）式中，μ(T）为摩擦系数与温度的关系式，可以通过式（3.17）得到。σ(T）为材料屈服强度与温度的关系式，本文通过二次拟合得到的关系式为 （2.3）将式（2.3）带入式（2.2），得到 （2.4）成屑力可以看做是工件材料的塑形去除，成屑力的切向分力可以表示为 （2.5）将式（2.3）带入式（2.5），得到 （2.6）将式（2.5）与式（2.6）合并，得到总的切向磨削力 （2.7）发热功率 （2.8）在高速磨削时，磨屑带走的热量所占比例较大，不能忽视，需要计算出磨屑带走的当量功率。 时间内，去除磨屑质量 （2.9）磨屑带走热量 （2.10）由于T》T0，所以Q可以简化为 （2.11）磨屑带走的当量发热功率 （2.12）实际发热功率 （2.13）砂轮工件接触面上的热源强度 （2.14）按照平面无限大热源计算，工件表面的温升为 （2.15）该温度是按照初始情况计算得到的，并不是最终的稳定状态，将该温度带入到式（2.14）中，不断重复式（2.14）和式（2.15）的计算过程，即可得到某一磨削速度下的稳定温度，在平面坐标系中以砂轮速度为横坐标，温度为纵坐标作图即可得到萨洛蒙曲线。3 萨洛蒙曲线的模拟仿真（下转237页）摘 要 萨洛蒙曲线普遍存在于各种机械加工过程中，但基于硬件条件限制，尚未在实际加工中得到应用。本文对磨削加工中存在的萨洛蒙曲线进行了理论分析，并进行了仿真验证。关键词 萨洛蒙曲线；理论分析；
1072磨削加工中的尺寸效应机理研究
[16]魏大宽,黄兵,周献中.不完备模糊目标信息系统粗集模型与知识约简[J].计算机工程,2006,32(8):4851.[17]吴贵生.技术创新管理[M].北京:清华大学出版社,2000.[18]LiuJune,WangHaikuan,ZhangLikun.ApplicationofEvaluatingModelofUnascertainedMeasureinBid&TenderofConstructionSupervision[C]//Proceedingsof2004InternationalConferenceonConstruction&RealEstateManagement.HongKong,2004:337340.[19]曹庆奎,任向阳,刘琛,等.基于粗集-未确知测度模型的企业技术创新能力评价研究[J].系统工程理论与实践,2006(4):6772.[20]张云涛,龚玲.数据挖掘原理与技术[M].北京:电子工业出版社,2004.[21]SlowinskiR,StefanoS.Rough-setReasoningaboutUncertainData[J]rm.,1996,27:229244.[22]PawlakZ.VaguenessandUncertainty-aRoughSetPerspective[J].ComputationalIntelligence,1995,11(2):227232.(编辑何成根)作者简介:童一飞,男,1981年生。南京理工大学机械工程学院博士研究生。主要研究方向为快速工艺准备、网格技术。发表论文3篇。李东波,男,1957年生。南京理工大学机械工程学院教授、博士研究生导师。于敏建,男,1966年生。南京理工大学机械工程学院讲师、博士研究生。贡智兵,男,1980年生。南京理工大学机械工程学院博士研究生。磨削加工中的尺寸效应机理研究陈勇平唐进元中南大学,长沙,410083摘要:从比切削能和比摩擦能的大小变化与磨削参数的关系出发,研究了磨削加工中的尺寸效应问题,结果认为:比切削能的尺寸效应是金属剪切流动应力的尺寸效应和磨粒顶端钝圆影响的综合作用结果;当磨削深度或工件进给速度减小时,平均未变形切屑厚度减小,金属材料的剪应变效应和剪应变率效应增强,而热软化效应减弱,从而金属材料的剪切流动应力增大;当未变形切屑厚度减小时,磨粒顶端钝圆的影响增大;比摩擦能的尺寸效应是由于工件和砂轮的实际接触面积与磨削深度之间存在非线性关系及工件和砂轮间的摩擦因数的速度效应造成的;当工件进给速度减小时,工件与砂轮磨损平面间的摩擦因数增大。关键词:磨削;尺寸效应;比切削能;比摩擦能中图分类号:TG580文章编号:1004 132X(2007)17 2033 04ResearchontheSizeEffectInvolvedinGrindingChenYongpingTangJinyuanCentralSouthUniversity,Changsha,410083Abstract:Thespecificgrindingenergyisdividedintothespecificcuttingenergyandthespecificfrictionenergy.Thesizeeffectofthespecificcuttingenergyisacombinedbehaviorcausedbythesizeeffectoftheshearflowstressofmetalmaterialandtheeffectofthetoppartoftheabrasivegrain.Ifthedepthofcutortheworkpiecefeedspeedisreduced,theaverageundeformedchipthicknesswilldecrease,theeffectoftheshearstrainandtheeffectoftheshearstrainratewillstrengthenandtheeffectoftemperaturewillweaken,sotheshearflowstresswillincrease;Iftheundeformedchipthicknessisreduced,theeffectofthetoppartoftheabrasivegrainwillincrease.Thesizeeffectofthespecificfrictionenergyisduetothenonlinearrelationshipbetweenthedepthofcutandtheactualcontactareabetweentheworkpieceandthegrindingwheel,andthespeedeffectofthefrictioncoefficientbetweentheworkpieceandthewearflatsofthegrindingwheel.Iftheworkpiecefeedspeedisreduced,thefrictioncoefficientwillincrease.Keywords:grinding;sizeeffect;specificcuttingenergy;specificfrictionenergy0引言磨削加工过程异常复杂,首先,磨削加工过程收稿日期:2006 07 13基金项目:国家重点基础研究发展计划资助项目(2005CB724100)中参与切削工件材料的磨粒数量众多,由于用于制造砂轮的磨粒晶体的生长机理不同及制粒过程的破碎方法不同,使得其几何形状极不规则,另外,由于砂轮结构和制造工艺的原因,磨粒在砂轮上呈随机分布状态;其次,磨削加工中的磨削速度!2033!磨削加工中的尺寸效应机理研究 陈勇平唐进元及磨削区的温度极高,工件材料在这种高应变、高应变率和高温下呈现出的材料性能非常复杂,而砂轮上磨粒的磨损、磨粒的切削性能也受到很大的影响;最后,为确保砂轮的切削性能及避免工件烧伤,通常在磨削区中加入冷却液,但冷却液在磨削区中的形态异常复杂,其在磨削区中各个部位的传热性能也各不相同。磨削加工中的尺寸效应是上述各种因素的综合效应,因此,研究尺寸效应对于更好地掌握磨削机理具有重要的意义。本文从比磨削能的两个组成部分 比切削能和比摩擦能的大小变化与磨削参数的关系来研究磨削加工中的尺寸效应。1磨削加工尺寸效应的研究概况比磨削能u是指去除单位体积金属材料所消耗的能量,可由下式计算得到:u=Ftvsvwapb(1)式中,Ft为切向磨削力;vs为砂轮线速度;vw为工件进给速度;b为磨削宽度;ap为磨削深度。磨削加工中比磨削能(或单位磨削力)随磨削深度或平均切屑截面积的减小而增大,这就是尺寸效应。对于尺寸效应产生的原因,存在不同的认识。Pashlty等[1]应用工件的加工硬化理论来解释尺寸效应。Shaw认为尺寸效应主要是由金属材料内部的缺陷所引起的。从金属物理学的角度来看,可以认为小体积金属包含位错缺陷的概率较小,故薄的未变形切屑厚度对应高的流动应力。但位错理论应用于金属切削却表明剪切区具有极高的位错密度,并为用透射显微镜观察精磨切屑所证实[2]。有研究人员从材料去除时所受的力、切削层的塑性变形、裂纹扩展到断裂这一过程,应用断裂力学原理对尺寸效应进行了分析[1]。金滩等[3]指出,磨削中的尺寸效应在一定程度上与材料的应变率强化效应有关,认为尺寸效应是应变硬化、应变率强化造成的热软化及材料缺陷等多因素共同作用的结果,在某些条件下,应变率效应起主导作用。笔者的研究认为,磨削加工中的尺寸效应应是以下4个因素综合作用的结果:∀平均未变形切屑厚度的减小使金属材料的剪切流动应力增大;#未变形切屑厚度的减小使砂轮上磨粒顶端钝圆的影响更加显著;∃工件进给速度的减小使工件与砂轮间的摩擦因数增大;%工件和砂轮磨损平面的实际接触面积与磨削深度成非线性关系。2尺寸效应机理研究在磨削力研究中,Malkin等[4]直观地把磨削力分为切屑变形力和摩擦力两部分,其中切向磨削力为Ft=Ftc+Fts(2)Fts=pAa(3)Aa=A0deap(4)式中,为摩擦因数;p为工件与砂轮磨损平面间的平均接触压力;Aa为工件与砂轮磨损平面的实际接触面积;A0为砂轮磨损表面积比;de为砂轮当量直径。由式(4)可知,工件与砂轮磨损平面的实际接触面积Aa与磨削深度ap成非线性关系。相应地可以把比磨削能分为比切削能和比摩擦能两部分:u=uc+usl(5)式中,uc为比切削能;usl为比摩擦能。比切削能的计算公式为uc=Ftcvsvwapb(6)比摩擦能的计算公式为usl=Ftsvsvwapb=pA0vsvwbdeap(7)2.1比切削能尺寸效应分析比切削能与单位宽度磨除率之间的关系见文献[57]。文献[57]从磨粒耕犁机理角度解释了比切削能的尺寸效应,如图1所示,图中upl为耕犁能,uch为成屑能。本文通过分析剪切区中流动应力的大小与磨削深度及工件进给速度之间的关系认为,比切削能的尺寸效应主要是由于磨削深度或工件进给速度减小时,平均未变形切屑厚度减小,金属材料的剪应变效应和剪应变率效应增强,而热软化效应减弱,从而使金属材料的剪切流动应力增大。图1切入平磨中比切削能与单位宽度磨除率的关系[57]!2034!中国机械工程第18卷第17期2007年9月上半月2.1.1材料的动态塑性本构关系在剪切变形情况下,材料动态塑性本构关系的一般形式为=f( , !,T)(8)式中,为剪切流动应力; 为剪应变;T为变形温度。考虑剪应变、剪应变率和温度各自对流动应力的影响,式(8)可表示为[8]=K !KTf( )(9)K !=1+Bln ! !0(10)f( )=A n(11)KT=e-CTT0(12)式中,A、B、C为系数。式(10)、式(11)、式(12)分别反映剪切流动应力的剪应变率效应、剪应变效应和热软化效应。当剪应变率、剪应变增大时,材料的剪切流动应力将增大。当变形温度升高时,材料的剪切流动应力将减小。2.1.2切削厚度与剪切流动应力的关系(1)在二维切削条件下,剪切区中的剪应变为 =cos 0sin!cos(!- 0)(13)式中,!为剪切角; 0为刀具前角。式(13)可化为 =2sin2!+2sin2!tan 0(14)而剪切角的实验公式[9]为!=!0+k1 0-k2vac(15)式中,!0、k1、k2分别为由工件材料确定的常数;ac为切削厚度;v为切削速度。将式(15)代入式(14)得 =2[sin2(!0+k1 0-k2vac)+2sin2(∀0+k1 0-k2vac)tan 0]-1(16)由式(16)可知,当切削厚度ac减小时,剪切区中的剪应变 将增大,从而金属的剪切流动应力将增大。(2)在二维切削条件下,剪切区中的剪应变率为 !=vcos 0#S1cos(!- 0)(17)式中,#S1为剪切区的宽度。以往的实验结果[10]表明:ac#S1sin!&10(18)将式(15)、式(18)代入式(17),得 !=10vcos 0ac[cot(!0+k1 0-k2vac)cos 0+sin 0](19)由式(19)可知,剪切区中的剪应变率 !近似与切削厚度ac成反比关系,故当切削厚度ac减小时,剪切区中的剪应变率 !将显著增大,从而金属的剪切流动应力也将显著增大。(3)实验数据证明[9],vactan!/K(K为工件材料的传热系数)的值越小,剪切区的热量分配比例就越小,故切削厚度ac越小,热软化作用就越弱,金属的剪切流动应力就越大。综上所述,当金属切削厚度减小时,剪切区中的剪应变、剪应变率增加,热软化作用减弱,金属的剪切流动应力增加,金属的比切削能增大。2.1.3剪切流动应力与磨削深度的关系一般认为,金属磨削过程类似于车削和铣削,其金属材料是通过剪切过程去除的[2],而平均未变形切屑厚度[2]为ag=12agmax=1(Cr)0.5d0.25e(vwvs)0.5a0.25p(20)式中,C为砂轮单位面积的有效磨刃数;r为磨屑宽度与磨屑厚度之比。由式(20)可知,当工件移动速度或磨削深度减小时,平均未变形切屑厚度减小。由上述分析可知,当金属的切削厚度减小时,金属的剪切流动应力增大,故磨削加工中的比切削能增大。砂轮上的磨粒一般都存在顶端钝圆,在不同的磨削参数条件下,磨粒顶端钝圆的影响程度有所不同。未变形切屑厚度越小,其影响越显著,即相当于增大了磨粒的负前角[11]。由于顶端钝圆的存在,当未变形切削厚度越小时,磨粒的实际负前角会增大,即当 0减小时,金属的剪切流动应力略有增大[12],故磨削加工中的比切削能将增大。2.2比摩擦能尺寸效应分析在磨粒的几何动力学分析中,当用抛物线近似拟合其切削路径时,砂轮半径和切削轨迹曲率半径的差为[13]#=∋4vwdevs(21)式中,正号用于逆磨;负号用于顺磨。从有限的试验数据可知,工件与砂轮磨粒磨损平面间的平均接触压力p随曲率半径差值#的增加而近似成线性关系增大[5](图2),其关系可表示为p=p0#=4p0vwdevs(22)式中,p0为常数,可通过试验确定。由式(22)可知,工件与砂轮磨粒磨损平面间!2035!磨削加工中的尺寸效应机理研究 陈勇平唐进元
磨工考试题及答案
磨工考试题及答案
磨工考试试题
1、控制器的功能是分析指令并发出相应的控制信号。
2、表示存储器的容量时，1MB的准确含义是1 024K字节。
3、计算机的内存容量通常是指RAM的容量。
4、低应力磨削时，在工件表面0.025mm以下深度其残余应力小于120MPa。
5、立方氮化硼磨料在2000℃时，才与碳起反应。
6、液压系统的压力是由液压泵决定的。
7、砂轮架主轴轴承的间隙冷态时应调整在0.015-0.020mm之间。
8、静压轴承之所以能够承受载荷，关键在于液压泵在油缸之间有节流阀。
9、磨床运动部件从某一个位置运动到预期的另一个位置所达到的实际位置精度称为定位精度。
10、磨床的几何精度是保证加工精度的最基本条件。
11、磨削锥齿轮端面的夹具，应以齿轮的分度圆作为定位基准。
12、浮标式气动量仪属于流速式气动量仪。
13、对RZ值小于0.8μm的工件，需采用干涉显微镜来测量其表面粗糙度值。
14、精磨细长轴时，工件一般圆周速度为20-40m/min。
15、由于磨削压力引起的内应力，很容易使薄片工件产生变形现象。
16、既硬又粘的材料磨削后，工件的加工硬化现象严重，表面发生烧伤等现象。
17、砂轮强迫，会使内圆磨削的工件呈锥形。
18、低粗糙度值磨削时，应特别注意工件的自激振动所引起的表面烧伤和波纹度误差。
19、在工艺基准选择时，主要应保证设计尺寸能满足零件的使用要求。
改写每段话：
1、控制器的功能是分析指令并发出相应的控制信号，以控制运算的速度。
2、1MB的准确含义是1 024K字节，用于表示存储器的容量。
3、计算机的内存容量通常是指RAM的容量，而不是RAM与ROM的容量总和或软盘与硬盘的容量总和。
4、低应力磨削时，在工件表面0.025mm以下深度其残余应力小于120MPa，可以保证磨削后工件表面的平整度。
5、立方氮化硼磨料需要在2000℃时才能与碳起反应，因此需要在高温下使用。
55钢CBN砂轮平面磨削的磨削力模型研究
２０１０年ｏ２月第１期 第３Ｏ卷总第１７５期 金刚石与磨料磨具工程 Ｄｉａｍｏｎｄ＆Ａｂｒａｓｉｖｅｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｆｅｂ．２０１０ Ｎｏ．１ Ｖｏ１．３０ Ｓｅｒｉａ１．１７５
文章编号：１００６—８５２Ｘ（２０１０）０１—００６７—０４
５５钢ＣＢＮ砂轮平面磨削的磨削力模型研究
王君明１，３ 叶人珍 汤漾平 宾鸿赞
（１．华中科技大学机械学院，武汉４３００７０） （２．华中农业大学，武汉４３００７０） （３．湖北水利水电职业技术学院机电系，武汉４３００７０）
摘要本文建立了基于未变形磨屑厚度的磨削力计算模型。根据５５号钢的ＣＢＮ砂轮平面磨削实验，
首先采用随机方向搜索法对切向力模型进行优化拟合，再根据拟合的参数对法向力模型进行优化，得出
了ＣＢＮ砂轮与工件之间的摩擦系数和磨粒顶锥角。分析了摩擦力在磨削力中所占比重的影响因素，结
果表明：当切深不变时，随着口 ／Ｖ 比值的增加，磨削力以及摩擦力在磨削力中所占的比重均下降，但当
磨粒间距增加时，磨削力减小，而摩擦力在磨削力中所占比重增加。
关键词５５钢；平面磨削；磨削力模型；随机方向搜索法
中图分类号ＴＧ７４；ＴＧ５８文献标识码Ａ ＤＯＩ编码１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—８５２Ｘ．２０１０．Ｏ１．０１７
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ５５
ｄｕｒｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｗｉｔｈ ＣＢＮ ｗｈｅｅｌ
Ｗａｎｇ Ｊｕｎｍｉｎｇ ・ Ｙｅ Ｒｅｎｚｈｅｎ Ｔａｎｇ Ｙａｎｇｐｉｎｇ Ｂｉｎ Ｈｏｎｇｚａｎ
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕａＺｈｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ
Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００７０，Ｃｈｉｎａ）
（２．ＨｕａＺｈｏｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００７０，Ｃｈｉｎａ）
镍基单晶高温合金DD5_磨削成屑机理研究
镍基单晶高温合金DD5磨削成屑机理研究*
于贵华1， 朱 涛1， 蔡 明1， 安志欣1， 王成静2， 罗书宝1
（1. 辽宁石油化工大学 机械工程学院, 辽宁 抚顺 113001）（2. 辽宁石油化工大学 石油化工学院, 辽宁 抚顺 113001）
摘要 为研究镍基单晶高温合金DD5的磨削去除机理，提高其加工效率，针对镍基单晶高温合金具有显著
各向异性的特点，建立基于Hill模型的三维有限元磨削模型，研究镍基单晶高温合金DD5的表面加工形貌
和切屑形貌，分析切屑形貌演变过程及其磨削力变化，探究磨削速度对切屑形貌和切屑形成频率的影响。
研究表明：在磨削参数范围内，加工DD5容易出现锯齿形切屑；磨削力呈稳定增加并伴有一定的周期性波动，
其波动情况与锯齿形切屑相对应；随着磨削速度的增大，磨粒能更快进入切削阶段，其临界成屑厚度由0.225
μm最终降为0.158 μm，成屑阶段占比由85.0%提高到89.5%；临界划擦厚度受磨削速度变化影响不大；随着
磨削速度的增加，DD5切屑形貌由锯齿分节密集堆叠的单元节状向连续型锯齿状转变，最后发展为条形带
状切屑。
关键词 磨削；切屑形貌；镍基单晶高温合金DD5；有限元分析 中图分类号 TG58; TH161 文献标志码 A
文章编号 1006-852X(2023)06-0760-12
DOI码 10.13394/ki.jgszz.2022.0169收稿日期 2022-10-11 修回日期
2023-01-16
作为航空发动机涡轮盘、转子叶片、涡轮导向叶
片等关键零部件的主要材料，镍基单晶高温合金具有
优异的物理和化学性能，例如抗蠕变性能、耐高温性
能、抗冲击性能等[1-2]。然而，这些优异的力学性能也
给其加工制造带来了巨大困难，使其出现加工质量差、
加工成本高等缺点[3]。和其他传统加工方式相比，磨削
加工具有加工质量好、精度高等特点，能够满足镍基
单晶高温合金在特殊工况下的使用条件[4]。但是，在磨