微细加工磨削温度的理论分析和试验研究.pdf

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1、第5期组合机床与自动化加工技术No．52015年5月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueMay2015文章编号：1001—2265(2015)05—0014—03DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．05．004微细加工磨削温度的理论分析和试验研究冰朱涛，王庆霞，李蓓智，曾省忠(东华大学机械工程学院，上海201620)摘要：磨削温度在磨削力的研究和磨削加工过程监控中起到重要作用。通过理论计算和试验，研究了磨削区的最高磨削温度及热电偶测温技术。建立

2、了3J33的三角形移动热源模型，通过Matlab拟合获得了3J33微细加工磨削弧区温度。试验采用对高弹性合金3J33马氏体时效钢进行平面微磨削加工，使用人工热电偶测量磨削表面的最高温度。通过对理论计算值与测量温度值进行对比分析，发现热模型理论的计算结果与试验结果基本一致。研究结果还表明，热电偶结的大小对信号的准确性有很大的影响。关键词：高弹性合金钢；平面微磨削；磨削温度中图分类号：TH16；TG65文献标识码：ATheoreticalAnalysisandExperimentalStudyofMicroMachiningGrindin

3、gTemperatureZHUTao，WANGQing-xia，LIBei—zhi，ZENGXing—zhong(SchoolofMechanicalEngineering，DonghuaUniversity，Shanghai201620，China)Abstract：Thegrindingtemperatureplayanimportantroleinthestudyofgrindingforceandgrindingprocessmonitoring．Inthispaper，thehighesttemperatureofgrind

4、ingzoneandthethermocouplemeasurementtech-nologywerestudiedbytheoreticalcalculationandexperiment．Thetriangularmovingheatsourcemodelof3J33hasestablished，throughtheMatlabfitting3J33micromachininggrindingzonetemperaturewasob—tained．Experimentonhighelasticalloy3J33maragingst

5、eelwasmicroplanegrinding，usingartificialther—mocoupletomeasurethehighesttemperatureofgrindingsurface．Thecalculatedvaluewascomparedwiththemeasuredtemperaturevalue，discoveredthatthetheoreticalresultscalculatedusingathermalmodelareconsistentwiththeexperimentalresults．There

6、sultsalsoshowthat，thesizeofthethermocouplejunctionhaveagreatimpactonsignalaccuracy．Keywords：highelasticalloysteel；microplanegrinding；grindingtemperature参数见表1。其弹性极限高、内耗低、储能比大、弹性O引言模量的温度系数小、强度高、韧性好、耐疲劳、抗应力腐在小型化产品需求日益增加和小型化产品制造技蚀及抗冲击性能好，并具有良好的加工性能和热稳定术及理论相对落后的矛盾下，对微细加工进行研究

7、势在性，是一种理想的一体式挠性接头材料。必行。特别是在航空领域，惯性导航件陀螺仪上的一体表13J33的物理性能参数式挠性接头结构复杂、加工精度要求高，微细磨削是本材料弹性模量泊松比密度线膨胀比热热导率文选择的精密加工制造技术。而在磨削加工中，磨削温牌号／MPaTone／mma／KMJ／tone·KN／s-K度是一个重要的参数，温度的大小与材料的性能及去除3J331．9E5O．37．83E_91．O1E-54．77E825．3机制有密切关系，还与磨削用量、砂轮磨头特性、机床刚度等因素也紧密相关⋯。本文通过理论计算与工艺试2砂轮验对挠性接

8、头材料微细加工磨削温度进行研究。对于微细磨削砂轮材料的选择，CBN具有强度1材料与性能好、硬度高、颗粒形状好、良好的导热性和低的热膨胀系数等特点，其磨削能力强、磨削性能优良，针对高弹本课题研究对象为惯性导航件陀螺仪上的一