55钢平面磨削中未变形磨屑厚度及单位磨削力的研究 被引量：12

1

作者 王君明 汤漾平 +2 位作者 宾鸿赞 冯清秀 熊正鹏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1176-1179,共4页

从简化磨粒形状入手,用解析法对未变形磨屑平均厚度模型进行了修正;通过日本某公司生产的超景深三维显微系统VHX-600测量了磨粒间距,并根据55钢的平面磨削实验,采用非线性回归法推导出了基于未变形磨屑平均厚度的单位磨削力和切向磨削... 从简化磨粒形状入手,用解析法对未变形磨屑平均厚度模型进行了修正;通过日本某公司生产的超景深三维显微系统VHX-600测量了磨粒间距,并根据55钢的平面磨削实验,采用非线性回归法推导出了基于未变形磨屑平均厚度的单位磨削力和切向磨削力的经验公式。 展开更多

关键词 平面磨削 未变形磨屑厚度 磨粒间距 单位磨削力

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碳化硅陶瓷的磨削损伤特性

2

作者 叶卉 谢家富 倪安杰 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第2期176-188,共13页

为探究碳化硅陶瓷的磨削损伤特性,通过单颗粒划擦实验和磨削实验,结合有限元仿真,明确碳化硅陶瓷塑脆性去除转变的临界应力值以及磨削参数对材料损伤的影响。单颗粒划擦实验表明,实验中使用的碳化硅陶瓷的断裂强度约为344 MPa。实验与... 为探究碳化硅陶瓷的磨削损伤特性,通过单颗粒划擦实验和磨削实验,结合有限元仿真,明确碳化硅陶瓷塑脆性去除转变的临界应力值以及磨削参数对材料损伤的影响。单颗粒划擦实验表明,实验中使用的碳化硅陶瓷的断裂强度约为344 MPa。实验与仿真结果都表明:不同载荷下的材料微观结构作用不同,当接触应力小于材料晶界的临界断裂强度时,晶界结构起到黏性作用,消耗应力以抑制裂纹拓展;随着载荷进一步增加,虽未达到材料断裂极限,但材料表面依旧会存在由晶界、石墨相以及气孔等结构破坏而产生的裂纹和坑洞;当接触应力大于材料晶界的临界断裂强度时,其微观结构对裂纹增长起到促进作用,使得碳化硅陶瓷损伤区域进一步扩大。磨削实验表明:优化磨削工艺参数可获得最小的磨粒未变形磨屑厚度和磨削力,从而最小化材料表面损伤比例和亚表面损伤深度,分别为0.396%和4.768μm,相较于最差参数,其损伤值仅为各自对应值的16.01%和13.22%;材料磨削损伤进程与单颗磨粒划擦损伤进程类似,依次经历塑性去除、塑脆性去除和脆性去除3个阶段,且磨削力、磨粒未变形最大磨屑厚度变化与材料损伤变化趋势相同,即随着进给速度和磨削深度的增加而增大,随着砂轮转速的提高而减小。同时,陶瓷材料的内部结构降低了材料损伤产生阈值,是导致其容易产生加工损伤的重要原因。 展开更多

关键词 碳化硅陶瓷 磨削加工 磨粒未变形最大磨屑厚度 表面/亚表面损伤

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单颗CBN磨粒超声振动辅助磨削AISI 304材料去除机理

3

作者 杨震宇 邹平 +1 位作者 周亮 王安琪 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1011-1019,共9页

为了解释超声作用下磨粒切削材料的去除机理,对单粒磨削过程进行了分析,建立了未变形切削厚度和磨粒与试件的固定速度比(vs/vw)的数学模型.在AISI 304试件上进行了固定速度比的普通磨削(conventional grinding,CG)、切向超声振动辅助磨... 为了解释超声作用下磨粒切削材料的去除机理,对单粒磨削过程进行了分析,建立了未变形切削厚度和磨粒与试件的固定速度比(vs/vw)的数学模型.在AISI 304试件上进行了固定速度比的普通磨削(conventional grinding,CG)、切向超声振动辅助磨削(tangential ultrasonic vibration assisted grinding,TUVAG)以及径向超声振动辅助磨削(radial ultrasonic vibration assisted grinding,RUVAG)的单颗粒试验.结果表明,在固定速度比条件下,试件在CG与TUVAG作用下都是以塑性变形的形式去除,但超声辅助显著提高了材料去除率.试件在RUVAG作用下材料的去除方式与未变形切削最大厚度agmax的值息息相关.agmax小于0.8μm时,试件表现为脆性断裂的形式去除;之后随着agmax逐渐增大,试件转变为塑性变形的形式去除. 展开更多

关键词 单颗CBN(立方氮化硼)磨粒 未变形切削厚度 超声振动辅助磨削 表面形貌 材料去除机理

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合金钢20CrMo的单颗磨粒高速磨削仿真研究 被引量：6

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作者 余剑武 刘智康 +2 位作者 吴耀 肖清 舒新 《制造技术与机床》 北大核心 2015年第12期97-102,共6页

磨削是磨具表面大量形状各异且复杂多边形的磨粒参与切削工件的加工工艺,其过程复杂、试验观察困难,从而单颗磨粒切削研究成为研究磨削机理的重要手段。根据单颗磨粒的切削特点,分别建立其单颗CBN磨粒高速划擦的力学模型和有限仿真模型... 磨削是磨具表面大量形状各异且复杂多边形的磨粒参与切削工件的加工工艺,其过程复杂、试验观察困难,从而单颗磨粒切削研究成为研究磨削机理的重要手段。根据单颗磨粒的切削特点,分别建立其单颗CBN磨粒高速划擦的力学模型和有限仿真模型,利用数值仿真软件Matlab及有限元软件Abaqus对合金钢20Cr Mo的磨削进行了仿真研究。仿真结果表明单颗磨粒高速划擦的力学模型的正确性,同时分析了未变形切削厚度与其它磨削工艺参数在单颗磨粒切削过程中对磨削力的影响规律。 展开更多

关键词 单颗磨粒磨削 划擦 磨削力 未变形切削厚度 20Cr MO

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硅片纳米磨削过程中磨粒切削深度的测量 被引量：2

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作者 霍凤伟 康仁科 +2 位作者 赵福令 金洙吉 郭东明 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2006年第5期69-73,共5页

分析了硅片纳米磨削过程中磨粒切削深度的特点，采用基于扫描白光干涉原理的三维表面轮廓仪对磨削后硅片表面的磨削沟槽的深度和宽度进行了测量，进而对磨削沟槽的深度和未变形切屑的横截面的宽高比进行了统计分析。研究表明，采用硅片... 分析了硅片纳米磨削过程中磨粒切削深度的特点，采用基于扫描白光干涉原理的三维表面轮廓仪对磨削后硅片表面的磨削沟槽的深度和宽度进行了测量，进而对磨削沟槽的深度和未变形切屑的横截面的宽高比进行了统计分析。研究表明，采用硅片自旋转磨削方法对硅片进行纳米磨削时，参与切削的磨粒数量极少，起主要切削作用的磨粒只占有效磨粒数量的一小部分，此部分磨粒的切削深度大于砂轮的切削深度，甚至可达后者的2倍；未变形切屑的截面为三角形，其宽高比在21～153之间，平均值为69。 展开更多

关键词 硅片 纳米磨削 磨粒切削深度 未变形切屑厚度 未变形切屑宽高比

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单颗磨粒切削氮化硅陶瓷表面残留高度研究 被引量：2

6

作者 万林林 刘志坚 +1 位作者 邓朝晖 刘伟 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期1-7,共7页

基于单颗磨粒切削路径规划和未变形切屑厚度模型,建立加工表面残留高度与加工参数之间的关系模型。在高精度数控平面磨床上进行单颗磨粒切削氮化硅陶瓷加工实验,结果表明残留高度与与切削力呈正相关关系。当材料去除方式为以脆性裂纹扩... 基于单颗磨粒切削路径规划和未变形切屑厚度模型,建立加工表面残留高度与加工参数之间的关系模型。在高精度数控平面磨床上进行单颗磨粒切削氮化硅陶瓷加工实验,结果表明残留高度与与切削力呈正相关关系。当材料去除方式为以脆性裂纹扩展控制的断裂破碎时,加工表面残留高度现象相对明显。通过对正交实验结果进行分析,获得有助于降低表面残留高度的加工参数组合,可用于指导实际磨削加工,并通过磨削实验进行验证。 展开更多

关键词 氮化硅陶瓷 残留高度 未变形切屑厚度 单颗磨粒

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基于磨粒突出高度为瑞利分布的磨削力模型 被引量：9

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作者 郎献军 何玉辉 +1 位作者 唐进元 陈海锋 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3386-3391,共6页

假设砂轮磨粒形状为圆锥形,其突出高度服从瑞利分布,在磨削过程中均参与切削且切除材料。在此基础上,推导出在平面磨削过程中与磨削参数和砂轮磨粒密度相关的未变形磨屑厚度的计算表达式。磨削力包括磨削变形力和摩擦力2部分。基于未变... 假设砂轮磨粒形状为圆锥形,其突出高度服从瑞利分布,在磨削过程中均参与切削且切除材料。在此基础上,推导出在平面磨削过程中与磨削参数和砂轮磨粒密度相关的未变形磨屑厚度的计算表达式。磨削力包括磨削变形力和摩擦力2部分。基于未变形磨屑厚度的计算表达式,推出磨削变形力的计算表达式;考虑摩擦系数是关于磨削参数的函数而非某一常值,得到摩擦力的计算表达式。综合上述2种计算表达式,建立磨削力预测模型。然后,通过将预测值与实验数据进行对比分析,得出预测值与实验值的最大相对误差小于25%,平均相对误差小于15%,从而验证了该预测模型能有效地预测磨削力。 展开更多

关键词 瑞利分布 平面磨削 未变形磨屑厚度 预测模型

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单颗磨粒磨削碳化硅陶瓷磨削力与比能研究 被引量：8

8

作者 于腾飞 苏宏华 +1 位作者 戴剑博 周文博 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期120-125,共6页

为探索磨削速度和单颗磨粒最大未变形切厚对碳化硅陶瓷高速磨削材料去除过程的影响规律,进行了切向进给单颗磨粒高速磨削试验,研究了磨削力、磨削比能与磨削速度以及单颗磨粒切厚的关系。研究结果表明,单颗磨粒切厚为0.03和1μm时,磨削... 为探索磨削速度和单颗磨粒最大未变形切厚对碳化硅陶瓷高速磨削材料去除过程的影响规律,进行了切向进给单颗磨粒高速磨削试验,研究了磨削力、磨削比能与磨削速度以及单颗磨粒切厚的关系。研究结果表明,单颗磨粒切厚为0.03和1μm时,磨削力和磨削比能均随着速度的增加而减小,而当切厚为0.3μm时,磨削力和磨削比能随着磨削速度先增加后减小,磨削速度80m/s为其转折点。磨削力随着单颗磨粒切厚的增大整体上呈上升趋势,但是当切厚小于某一临界值时,磨削力变化并不明显,磨削比能却急剧降低,而且磨削速度提高,该临界值变大。因此,磨削速度的提高有利于降低磨削力和磨削比能,适当增加单颗磨粒未变形切厚并不会恶化加工质量。 展开更多

关键词 磨削力 磨削比能 磨削速度 单颗磨粒最大未变形切厚 碳化硅陶瓷

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钎焊金刚石砂轮端面磨削钢轨中磨粒的单位磨削力研究 被引量：2

9

作者 窦礼云 肖冰 +3 位作者 闫薪霖 吴恒恒 肖皓中 张益权 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2018年第5期61-66,共6页

假设钎焊金刚石砂轮磨粒形状为八面体且磨粒分布均匀,用磨粒运动学轨迹模型及有限元积分法推导端面磨削时磨粒与工件的接触线长度,用平均体积法求得未变形磨屑平均厚度,进而推出端面磨削时切向磨削力与单位磨削力的关系式,并通过钢轨端... 假设钎焊金刚石砂轮磨粒形状为八面体且磨粒分布均匀,用磨粒运动学轨迹模型及有限元积分法推导端面磨削时磨粒与工件的接触线长度,用平均体积法求得未变形磨屑平均厚度,进而推出端面磨削时切向磨削力与单位磨削力的关系式,并通过钢轨端面磨削实验建立单位磨削力数学模型并进行验证。验证结果表明:单位磨削力数学预测模型有效,可为后续端面磨削时磨削力和磨削温度等的计算提供理论支撑。 展开更多

关键词 端面磨削 接触线长度 未变形磨屑平均厚度 单位磨削力

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磨屑的形成 被引量：1

10

作者 刘蒲生 严文浩 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 1983年第2期43-47,共5页

一、磨屑的形成过程随砂轮工作表面高速运动的磨粒切入工件,其作用大致可分为三个阶段(图1),第Ⅰ阶段,磨粒仅在工件表面滑移,对工件产生挤压,使滑移轨迹下的工件材料产生弹塑性变形而强化,此时不产生切屑,称为“滑擦”。当切削进入第Ⅱ... 一、磨屑的形成过程随砂轮工作表面高速运动的磨粒切入工件,其作用大致可分为三个阶段(图1),第Ⅰ阶段,磨粒仅在工件表面滑移,对工件产生挤压,使滑移轨迹下的工件材料产生弹塑性变形而强化,此时不产生切屑,称为“滑擦”。当切削进入第Ⅱ阶段时,磨粒进入工件表层,此时。 展开更多

关键词 磨屑 磨削过程 磨粒切刃 切屑厚度

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轴向超声振动辅助磨削的磨削力研究 被引量：12

11

作者 何玉辉 周群 郎献军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期170-176,共7页

假设未变形磨屑厚度服从瑞利分布,推导了切削变形力的计算表达式;根据磨粒与工件的相对运动,探讨了超声振动对摩擦力的影响,分析了超声磨削时磨粒在砂轮切线方向上的摩擦力变化规律。综合切削变形力和摩擦力的理论分析,建立了轴向超声... 假设未变形磨屑厚度服从瑞利分布,推导了切削变形力的计算表达式;根据磨粒与工件的相对运动,探讨了超声振动对摩擦力的影响,分析了超声磨削时磨粒在砂轮切线方向上的摩擦力变化规律。综合切削变形力和摩擦力的理论分析,建立了轴向超声振动辅助磨削中磨削力的预测模型。对比实验的研究结果表明:由实验得到的磨削参数和振动参数对磨削力的影响规律与理论分析相一致,且仿真计算结果与实验测量结果的变化规律一致,从而验证了磨削力模型的可行性。 展开更多

关键词 未变形磨屑厚度 瑞利分布 超声振动辅助磨削 磨削力

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几种因素对快速点磨削表面粗糙度的影响 被引量：3

12

作者 仇健 巩亚东 +1 位作者 刘昌付 张野 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2009年第4期39-43,47,共6页

分析了点磨削加工表面形貌及其精度的几种影响因素。研究发现:砂轮速度和磨削深度对表面粗糙度的影响都可归结为未变形切屑厚度的改变。减小点磨削倾斜角,可以减小未变形切屑厚度,从而得到理想的表面粗糙度。加大磨削深度和轴向进给量... 分析了点磨削加工表面形貌及其精度的几种影响因素。研究发现:砂轮速度和磨削深度对表面粗糙度的影响都可归结为未变形切屑厚度的改变。减小点磨削倾斜角,可以减小未变形切屑厚度,从而得到理想的表面粗糙度。加大磨削深度和轴向进给量可提高材料去除率,但会造成粗糙度增大。这可归结为砂轮有效磨粒数的减少导致工件的表面粗糙度降低。点磨削通过改变倾斜角大小来增加参与磨削的有效磨粒数,保证高材料去除率的同时获得良好表面质量。增加光磨次数和应用倾斜型砂轮都增加了磨粒和工件表面轮廓突峰的接触次数,对于改善表面粗糙度十分有益。 展开更多

关键词 表面粗糙度 快速点磨削 倾斜型砂轮 未变形切屑厚度 有效磨刃数

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凸轮轴摆动磨削几何学建模及分析

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作者 陆洁 李国超 +3 位作者 周宏根 杨飞 张娟 陈浩安 《机床与液压》 北大核心 2022年第19期120-127,共8页

为研究摆动磨削工艺对表面质量的影响机制,基于恒线速度磨削工艺,分析凸轮旋转一周时凸轮轴角速度和角加速度、砂轮进给速度和加速度的变化规律;对比分析摆动磨削与常规磨削时的接触长度和最大未变形磨屑厚度。结果表明:在不同的凸轮基... 为研究摆动磨削工艺对表面质量的影响机制,基于恒线速度磨削工艺,分析凸轮旋转一周时凸轮轴角速度和角加速度、砂轮进给速度和加速度的变化规律;对比分析摆动磨削与常规磨削时的接触长度和最大未变形磨屑厚度。结果表明:在不同的凸轮基圆速度下,凸轮轴转动的角速度和角加速度、砂轮进给速度和加速度呈线性增长趋势;摆动磨削可改善磨削表面的质量,且改善效果受磨削参数的影响;磨削深度对磨削表面质量有弱化作用;适当提高砂轮直径、砂轮转速、凸轮速度、摆动幅度、摆动频率可提高磨削表面质量。 展开更多

关键词 凸轮轴 恒线速度 摆动磨削 磨削接触弧长 最大未变形磨屑厚度

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圆锥滚子贯穿式超精研加工特性分析 被引量：3

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作者 薛进学 杨柏松 +1 位作者 王李娜 张颖 《轴承》 北大核心 2017年第6期21-26,共6页

基于圆锥滚子贯穿式超精研基本规律,计算油石与滚子周向接触弧长,建立动态有效磨刃数模型及未变形切削厚度模型,分析关键参数对周向接触弧长、动态有效磨刃数及未变形切削厚度的影响。分析结果表明:油石切入加工表面深度和滚子直径对周... 基于圆锥滚子贯穿式超精研基本规律,计算油石与滚子周向接触弧长,建立动态有效磨刃数模型及未变形切削厚度模型,分析关键参数对周向接触弧长、动态有效磨刃数及未变形切削厚度的影响。分析结果表明:油石切入加工表面深度和滚子直径对周向接触弧长和动态有效磨刃数的影响最大且呈正相关;未变形切削厚度随切入加工表面深度的增大而增大,随滚子直径的增大而减小。基于分析结果,通过合理改变切入加工表面深度,一方面控制动态有效磨刃沿滚子轴向的分布,能够将滚子素线加工成理想的凸度形状;另一方面控制未变形切削厚度,进而使比切削能、工件表面残余应力及粗糙度等达到理想要求。 展开更多

关键词 圆锥滚子 贯穿式超精研 凸度 油石 动态有效磨刃数 未变形切削厚度

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