基于热力耦合的超声振动珩磨研究.pdf

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1、2015年12月mu"l／I~1日删／,IllJ^1J‘小I~IU．1h,ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueDec．2015文章编号i1001—2265(2015)12—0035—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．12．010基于热力耦合的超声振动珩磨研究郑华林，张伟，王良(西南石油大学机电工程学院，成都610500)摘要：超声振动珩磨工艺参数对加工精度和表面质量有重要影响，要获得合理的参数需要进行大量的实验，文章采用基于热力耦合的三维有限元方法对超声振动珩

2、磨研究。建立超声珩磨热力耦合有限元模型，模拟普通磨削和超声振动磨削过程，分析振动时的磨屑形态及形成原因，工艺参数对磨削热和磨削力的影响。计算结果表明，超声振动磨削的磨屑呈碎片状，磨削温度降低25％，磨削力降低30％。减小磨削速度或提高振动频率能进一步降低磨削温度；增大振幅或降低磨削速度能降低切向力，提高振动频率或降低磨削速度能够减小轴向力。关键词：工艺参数；有限元；超声振动珩磨；磨削力中图分类号：TH166；TG580．67文献标识码：AResearchontheUltrasonicVibrationHoningSim~ationBasedOilCoupl

3、edThermal-MechanicalZHENGHua一1in，ZHANGWei，WANGLiang(MechatronicEngineeringCollege，SouthwestPetroleumUniversity，Chengdu610500，China)Abstract：Duetotheexperimentaldeviceunabletoworkinmulti—parameterstate，itisdificultwithexpefi—mentalmethodstostudytheeffectsofultrasonichoningondiffere

4、nttechnologicalparameterscombination．Inthispaper，afiniteelementmodelbasedon3Dcoupledtherma1．mechanicalwasestablished．Then，simula．tionwasmadeunderultrasonicvibrationhoningandcommonhoningprocess，analyzedthevibrationwhenthechipformandformingreason，andtheinfluenceofprocessparameterson

5、thegrindingandgrindingforce．Simulationresultsshowedthattheultrasonicvibrationgrindingchipisfragmented，andthereisa30％reductionincuttingforcesandabout25％reducfionincuttingtemperatureinultrasonicvibrationhOningoverthatofincomlYlonhoning．Itisalsoshownthatreducethegrindingspeedorimprov

6、ethevibrationfrequencycanfurtherreducethegrindingtemperature，increasingamplitudeordecreasegrindingspeedcanreducethetangentialforces，improvethevibrationfrequencyorreducegrindingspeedCanreducetheaxialforces．Keywords：technologicalparameters；finiteelementsimulation；ultrasonicvibration

7、honing；grindingforces磨粒旋转超声冲击对材料内部裂纹扩展的研究，证明O引言冲击加速了裂纹的扩展。张洪丽等通过切向超声振超声振动珩磨是在普通油石上施加超声频振动而动单颗磨粒实验证明了超声振动能降低磨削力。王静进行加工的方法。有研究表明超声振动珩磨具有磨削等研究了超声振动单颗磨粒切削机理及切削力模力小，磨削温度低，油石不易堵塞，加工效率高等优型。JianguoC等进行了单颗金刚石磨粒超声振动点，用于加工发动机缸套，活塞杆等零件时表面质量划擦实验，验证了超声振动能提高加工效率。宿崇及耐磨性显著提高。油石是由无数的磨粒通过结合剂等。。通过有限元

8、及实验研究了单颗CBN磨粒磨削粘接起来，砂轮的磨削过程也可以看成是