检索结果-内蒙古大学图书馆

制造技术与机床 2025年第2期 194-199页

作者：付宇张春芝刘海华马晨祥孟祥懿天津工业大学机械工程学院天津300387 中国石油集团海洋工程有限公司工程设计院天津300450 天津中德应用技术大学天津300350

在焊缝磨削过程中,磨削力与磨具磨损程度、磨削精度和表面完整性紧密相连。磨削力受磨粒数量、磨粒粒径以及磨削工艺参数等多元影响。针对磨削过程受力特性,基于Johnson-Cook本构模型,提出单磨粒磨削过程的仿真分析法,研究磨削参数对磨... 详细信息

在焊缝磨削过程中,磨削力与磨具磨损程度、磨削精度和表面完整性紧密相连。磨削力受磨粒数量、磨粒粒径以及磨削工艺参数等多元影响。针对磨削过程受力特性,基于Johnson-Cook本构模型,提出单磨粒磨削过程的仿真分析法,研究磨削参数对磨削力的影响规律。根据磨粒分布理论将单磨粒在磨削加工区域有效集成,建立磨具法向磨削力的数学模型。磨削试验验证表明,磨削深度为1~5 mm时的平均误差约为9.9%,在磨削深度高于3 mm工况时的平均误差仅为1.9%,为焊缝磨削的稳定性控制提供了一定的理论依据。

关键词：磨粒分布理论有限元仿真磨削力建模焊缝磨削磨削过程

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轴向超声振动辅助磨削的磨削力建模

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机械工程学报 2016年第15期52卷 184-191页

作者：唐进元周伟华黄于林中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083

以单颗磨粒为对象,分析轴向超声振动下磨粒的运动特性。在此基础上,将磨削力分为切屑变形力和摩擦力两部分,分别分析了轴向超声振动对切屑变形力和摩擦力的影响。在切屑变形力方面,轴向超声振动改变了磨粒运动方向与主切削方向间的夹角... 详细信息

以单颗磨粒为对象,分析轴向超声振动下磨粒的运动特性。在此基础上,将磨削力分为切屑变形力和摩擦力两部分,分别分析了轴向超声振动对切屑变形力和摩擦力的影响。在切屑变形力方面,轴向超声振动改变了磨粒运动方向与主切削方向间的夹角;在摩擦力方面,轴向超声振动降低了磨粒与工件间的摩擦因数。基于此建立了轴向超声振动辅助磨削的磨削力模型。通过对21Ni Cr Mo5H进行了轴向超声振动辅助磨削的磨削力试验,确定了模型中的常数,并验证了所建模型的正确性。建立的磨削力模型是轴向超声振动辅助磨削的磨削力预测的一种有效方法,对轴向超声振动辅助磨削机理的认识具有较大意义。

关键词：轴向超声振动磨削力建模切屑变形力摩擦力磨削力预测

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基于冲击原理的磨削接触区及磨削力建模

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东北大学学报（自然科学版） 2014年第2期35卷 268-272页

作者：修世超刘明贺张修铭白斌东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 沈阳工程学院机械工程学院辽宁沈阳110136

磨削力是滑擦、耕犁及切削三个阶段共同作用的结果,仅对切削阶段进行研究通常造成切削力计算值与实测值的误差较大;因此本文考虑磨削接触区冲击效应对整个平面磨削加工过程的影响,将接触区划分为冲击区和切削区两部分.通过分析磨粒在冲... 详细信息

磨削力是滑擦、耕犁及切削三个阶段共同作用的结果,仅对切削阶段进行研究通常造成切削力计算值与实测值的误差较大;因此本文考虑磨削接触区冲击效应对整个平面磨削加工过程的影响,将接触区划分为冲击区和切削区两部分.通过分析磨粒在冲击区内对工件产生的冲击载荷的变化情况,建立了单颗磨粒的冲击载荷模型及参与冲击的磨粒数目模型,并结合磨削力在切削区的变化情况,构建磨削力理论计算模型及总磨削力数学模型.最后通过实验研究验证了理论分析的合理性.

关键词：平面磨削接触区磨削力建模冲击载荷

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基于硬脆材料端面轴向进给的磨削力建模与实验分析研究

基于硬脆材料端面轴向进给的磨削力建模与实验分析研究

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作者：高成温州大学

学位级别：硕士

硬脆材料的磨削力预测对制造企业产品的质量要求有着重要影响。随着制造业的发展,各种具有优良属性的硬脆材料被频繁的使用到工业生产过程中,稳定的磨削加工系统将直接影响到硬脆材料的加工精度。而磨削力作为一个衡量磨削过程的重要指... 详细信息

硬脆材料的磨削力预测对制造企业产品的质量要求有着重要影响。随着制造业的发展,各种具有优良属性的硬脆材料被频繁的使用到工业生产过程中,稳定的磨削加工系统将直接影响到硬脆材料的加工精度。而磨削力作为一个衡量磨削过程的重要指标,对其研究至关重要。本文在回顾和总结以往硬脆材料磨削力建模的相关成果后发现,针对硬脆材料(SiN陶瓷和硬质合金)刀具的磨削力建模问题,多采用传统的端面磨削和仿真的方法,鲜有文献考虑到具体实际工况对磨削力的影响。然而,实际加工过程中,硬脆材料刀具的磨削加工实际是属于轴向进给的端面磨削,区别于传统的端面磨削。因此,本文围绕此问题,建立了一种基于硬脆材料端面轴向进给的磨削力数学模型,并通过Si3 N4陶瓷和硬质合金的磨削实验验证了该模型的有效性,进而分析不同工艺参数变化对磨削力的影响和对已加工工件表面质量的影响。首先研究了硬脆材料的脆塑转变机理。本文通过分析单颗磨粒切削硬脆材料的过程,将硬脆材料的脆塑转变分为塑性变形去除、脆塑混合去除和脆性断裂去除三个阶段,并根据单颗磨粒未变形切屑厚度的几何模型推导出临界未变形切屑厚度的解析表达式。然后建立了一种基于硬脆材料端面轴向进给的磨削力模型,并确定了其稳定边界。硬脆材料的磨削过程大致可以分为滑擦、耕犁和切削变形三个阶段,建立在此基础上,本文将硬脆材料端面轴向进给磨削所产生的磨削力分为轴向切屑变形力、切向切屑变形力和切向滑擦力三个空间分量,并结合比切屑能和材料本构求出这三个磨削力分量,完成磨削力的数学建模。为了进一步完善所建立的磨削力模型,本文对影响磨削力的工艺参数进行了限制,求得了使磨削工艺系统稳定工作的边界条件。最后对已建立的磨削力模型进行实验分析。通过实验的方式验证了本文所建立磨削力模型的有效性,并进一步分析了工艺参数的变化对磨削力和已加工工件表面质量的影响,得到了磨削力与砂轮的旋转速度成反比,与砂轮的轴向进给速度成正比的结论,以及基于已加工工件表面质量磨削SiN陶瓷的最优工艺参数的选取。

关键词：端面磨削硬脆材料脆塑转变磨削力建模磨削稳定性

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基于超声辅助端面微磨削的硬脆材料磨削力建模研究

基于超声辅助端面微磨削的硬脆材料磨削力建模研究

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作者：赵岩河北工业大学

学位级别：硕士

微磨削技术适于加工脆硬材料,且加工零件表面精度及棱边精度高,对于加工复杂三维形状的脆硬材料微零件具有独特优势。然而,微磨削加工技术存在加工效率低、磨削热量大、微砂轮易磨损等缺陷。已有研究表明,机械—超声振动复合加工方法可... 详细信息

微磨削技术适于加工脆硬材料,且加工零件表面精度及棱边精度高,对于加工复杂三维形状的脆硬材料微零件具有独特优势。然而,微磨削加工技术存在加工效率低、磨削热量大、微砂轮易磨损等缺陷。已有研究表明,机械—超声振动复合加工方法可有效减小切削力、降低磨削温度、抑制砂轮阻塞等。这为针对性地解决上述问题提供了一种有效的思路:于微磨削技术附加超声振动,成为一种复合加工方法——超声振动端面微磨削技术。磨削力作为一种能够综合反映磨削过程的重要加工参数,对其研究具有重要的意义,本文对硬脆材料超声振动端面微磨削磨削力进行了建模与实验研究。基于加工表面微观形貌分析,将端面磨削区域划分为主磨削区、耕犁磨削区、滑擦磨削区三个子磨削区域。通过磨粒运动学分析,研究了断续磨削实现的条件和脆—塑转变临界磨削参数。分别建立了不同材料去除机理下单颗磨粒磨削力模型:基于布氏硬度试验,建立了滑擦作用和耕犁作用下单颗磨粒磨削力模型;基于材料塑性剪切理论,采用改进的Janson-Cook本构模型,建立了塑性剪切下单颗磨粒磨削力模型;基于断裂力学及划痕试验原理,建立了裂纹形成下单颗磨粒磨削力模型。从材料应变梯度塑性理论、泰勒位错理论、耕犁力与滑擦力影响的角度,考虑了尺寸效应对磨削力的影响。基于微径砂轮表面形貌分析、统计学原理和离散积分思想,建立了各子磨削区域整体磨削力模型,并最终建立了砂轮整体磨削力模型。设计了超声振动端面微磨削试验平台,模型预测结果与实验结果较为吻合,结果表明:当频率系数k不为整数且进给—振幅比率λ小于2时,超声振动辅助端面微磨削能够实断续磨削;附加超声振动使法向磨削力、进给方向磨削力、横向进给方向磨削力分别最高降低了65.6%、47.7%、42.2%;附加超声振动使加工表面质量得到明显改善;随砂轮转速增大、进给速度减小、磨削深度降低,磨削力减小,加工表面质量逐渐改善。

关键词：超声振动微磨削尺寸效应脆—塑转变磨削力建模

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碳化硅陶瓷超声振动运动轨迹以及磨削力建模

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建模与仿真 2024年第1期13卷 737-747页

作者：谢家富上海理工大学机械工程学院上海

为了研究在磨削过程中超声振动对于加工的影响,现对单颗磨粒运动轨迹进行了数学理论模型以及仿真,并且在单颗粒运动学仿真的基础上,建立了超声振动磨削碳化硅的力学模型,结果表明:随着超声振动的加入,单位时间内磨粒运动轨迹长度也随之... 详细信息

为了研究在磨削过程中超声振动对于加工的影响,现对单颗磨粒运动轨迹进行了数学理论模型以及仿真,并且在单颗粒运动学仿真的基础上,建立了超声振动磨削碳化硅的力学模型,结果表明:随着超声振动的加入,单位时间内磨粒运动轨迹长度也随之增加;在所选工艺参数范围内,高砂轮转速以及高超声振动频率能有效降低磨削力,小进给速度和小磨削切深度也能有效降低磨削力,加入了超声振动之后,磨削力下降幅度最高达到21.1%。

关键词：超声振动碳化硅陶瓷磨粒运动轨迹磨削力建模

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纳米结构WC/12Co涂层材料磨削力研究与建模

纳米结构WC/12Co涂层材料磨削力研究与建模

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作者：曹建平湖南大学

学位级别：硕士

本文依托国家863计划课题——特种材料(纳米结构陶瓷)精密磨削及预报，对使用金刚石砂轮在卧式平面磨床上加工超音速火焰喷涂纳米结构WC／12Co涂层材料时的磨削力进行了试验研究，分析了涂层材料的静态和动态磨削力与磨削工艺参数以及... 详细信息

本文依托国家863计划课题——特种材料(纳米结构陶瓷)精密磨削及预报，对使用金刚石砂轮在卧式平面磨床上加工超音速火焰喷涂纳米结构WC／12Co涂层材料时的磨削力进行了试验研究，分析了涂层材料的静态和动态磨削力与磨削工艺参数以及砂轮型号之间的关系。通过对试验采集的数据进行综合分析，使用当量磨削厚度作为磨削基本参数建立了静态法向磨削力理论模型。本文还研究了金刚石砂轮磨削纳米结构WC／12Co涂层时，磨削系统的动力特性以及磨削系统的稳定性，并讨论了磨削加工中振动的抑制方法。根据砂轮再生效应原理建立了在卧式磨床上使用金刚石砂轮磨削纳米结构WC／12Co涂层时的磨削动力学时域模型。通过各项磨削试验研究得出，用金刚石砂轮磨削纳米结构WC／12Co涂层时，静态磨削力与当量磨削厚度基本成一元线性关系，它随工件速度和磨削深度的增加而增加。砂轮磨粒尺寸和砂轮粘结剂、磨屑、工件涂层表面间滑擦作用等因素对磨削力有较大影响。它随磨削深度、工件速度的增加而增加。当磨粒尺寸减少时，总磨削力增加，但单颗磨粒磨削力减少。在本研究的条件下，涂层材料的磨削去除机理以非弹性变形为主。使用卧式平面磨床磨削纳米结构WC／12Co涂层材料时，在动态加工条件下，砂轮再生效应对法向磨削力影响较大。再生效应影响以砂轮再生效应为主。法向磨削力与砂轮的修整状态、砂轮的特性以及切削刚度和磨削系统特性参数有关。当整个磨削系统满足一定条件时，可以抑制再生颤振的发生。磨削动力学时域模型可以讨论非线性问题。对试验值和仿真值进行比较，可以知道磨削动力学时域模型能够预报法向磨削力。其结论可以对精密磨削纳米结构WC／12Co涂层材料工艺提供理论指导。

关键词：纳米结构WCllZC涂层材料磨削磨削力建模金刚石砂轮

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超声辅助磨削石英玻璃实验及磨削力影响因素探究

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机械研究与应用 2021年第3期34卷 28-31,36页

作者：肖福源阎兵靳刚刘浩谭辉天津职业技术师范大学机械工程学院天津市高速切削与精密加工重点实验室天津300222

为深入研究石英玻璃的磨削机理,设计了超声和非超声条件下石英玻璃磨削三因素四水平正交试验,开展了影响因素分析和极差分析,探究主轴转速、进给速度、磨削深度对磨削力的影响规律,构建了简化磨削力模型。通过研究实验数据发现:磨削力... 详细信息

为深入研究石英玻璃的磨削机理,设计了超声和非超声条件下石英玻璃磨削三因素四水平正交试验,开展了影响因素分析和极差分析,探究主轴转速、进给速度、磨削深度对磨削力的影响规律,构建了简化磨削力模型。通过研究实验数据发现:磨削力随进给速度增大而增大,随磨削深度的增大而增大,随机床主轴转速的增大而减小。在超声环境下,磨削力相对于非超声环境下减小了40%~60%,超声辅助加工对刀具的磨损较小,有利于减小加工成本。

关键词：超声磨削石英玻璃磨削力建模正交试验

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