单磨粒磨削的物理模拟平台设计与实验研究

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1、学校代码密级：公开硕士学位论文单磨粒磨削的物理模拟平台设计与实验研究作者姓名林永亮学科专业机械制造及其自动化指导教师朱晓敏教授培养院系机械与电子控制工程学院二零一五年三月硕士学位论文单磨粒磨削的物理模拟平台设计与实验研究作者：林永亮导师：朱晓敏北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送

2、交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字曰期：对二年月叫曰签字日期：〃年月日学校代码：公开：密级北京交通大学硕士学位论文单磨粒磨削的物理模拟平台设计与实验研究作者姓名：林永亮学号：导师姓名：朱晓敏职称：教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：机械制造及其自动化研宄方向：先进制造过程北京交通大学年月致谢感谢我的导师朱晓敏教授，在完成论文的过程中，朱老师给予我不断的指导和鼓励，启发我的思路，帮我解决

3、学习过程中遇到的困难，使我的论文得以顺利完成。并且朱老师渊博的知识、严谨认真的治学态度和为人处世的豁达真诚时时刻刻感染着我，使我不断进步。在这里，谨向导师朱晓敏教授致以衷心的感谢、崇闻的敬意和真诚的祝福！本论文的研宄内容来源于国家自然科学基金项目，感谢国家自然科学基金委员会和项目承办单位清华大学。本论文的研宄工作得到了清华大学王罡副研宄员的支持和指导。他为本论文提供了良好的实验条件，并在论文的完成过程中，用渊博的知识指导我的研宄思路，帮助我克服碰到的各种问题。本论文的顺利完成离不幵王罡老师的帮助和指导，在此向王罡老

4、师致以最诚挚的谢意和祝福！真诚感谢清华大学融亦鸣教授和聂振国博士在本论文的完成过程中给予的帮助和指导！真诚感谢北京交通大学何中祥和刘文辉同学在本论文的完成过程中给予的建议和帮助！感谢本论文中转载和引用的相关资料、图片、文献、研究思想的所有者！感谢北京交通大学的悉心培养！感谢父母和亲友对我学业的长期支持和鼓励！摘要摘要磨削加工是一种应用非常广泛的精密切削加工方法之一。磨削过程中包括材料的去除、磨屑的形成和磨粒的磨损，并产生磨削力、磨削热等。磨削过程中产生的磨削力、磨削表面等物理量可以表征磨削中的基本特征和规律，因此研

5、究磨削力和磨削表面等物理量可以对磨削过程深入了解。本论文在数控车床上搭建实验平台，对常用钢材号钢的磨削性能进行了系统研宂，并用有限元仿真实现单磨粒磨削过程，达到提高磨削表面质量的目的。研宄工作主要包括：针对现有单磨粒磨削研究中存在的主要问题，设计了能够达到较高磨削速度的实验方案；设计了单磨粒磨削试验装置，搭建磨削力测量系统。对号钢进行低速划痕实验，并用白光干涉仪对划痕进行了测量。研究了低速划擦下，号钢材料在不同压力下的划痕形貌和划痕深度变化情况。对号钢进行了单磨粒磨削实验，测量了不同磨削速度和深度下的磨削力，分析了

6、磨削力（比）随磨削速度的变化情况以及相同磨削深度下磨削力随磨削速度的变化情况。建立了单磨粒磨削的有限元模型，从仿真角度研宂单磨粒磨削的磨削机理。通过有限元软件对不同条件下的单颗金刚石磨粒的磨削过程进行了仿真。从磨削温度和磨削力两个方面对仿真结果进行了分析，研究了磨削速度、磨削深度对磨削力和磨削温度的影响。关键词：单磨粒磨削；号钢；低速划痕；磨削力；有限元仿真中图分类号：图幅，表个，参考文献篇。ABSTRACTABSTRACTGrindingismainlyusedforprecisionmachining.Theg

7、rindingprocessremovesthematerialfromthesurfaceoftheworkspacebycrushing,theformationofweardebrisandparticlebreakagesareincluded.Theprocessgeneratesgrindingforce,grindingheatandscratches,whicharethebasicparametersconsideredingrindingprocessresearch.Thephysicalqu

8、antitiesjustlikegrindingforceandsurfacecharacterizetheessentialfeatureandlawinthegrindingforce,sothestudyonphysicalquantitiesasgrindingforceandsurfacehelpstogetadeepcognitionforgri