形貌重构砂轮的淬硬轴承钢平面磨削试验研究

作     者：何宏林 

作者单位：湘潭大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张高峰

授予年度：2017年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：淬硬轴承钢 形貌重构 氧化铝砂轮 磨削温度 热电偶 热损伤 

摘      要：淬硬轴承钢具有高强度和高硬度等特性,在工业领域应用非常广泛。磨削是淬硬轴承钢一种重要的加工方法,但是,磨削加工磨削区温度极高,极易造成零件加工热损伤,因此本文提出了一种形貌重构砂轮磨削淬硬轴承钢的新加工工艺,以降低磨削区的磨削温度、减小磨削热损伤,提高加工质量。为了深入研究这种加工工艺,本文进行了氧化铝形貌重构砂轮的淬硬轴承钢平面磨削试验,分析了形貌重构对磨削温度、磨削力和磨削损伤的影响。(1)提出了一种在砂轮表面高速高效的进行形貌重构方法,即采用金刚石纤维切削装置对砂轮实施断续切削,加工出微沟槽实现砂轮表面形貌的重构。根据砂轮形貌重构方法的分析,合理选择了砂轮转速、金刚石纤维切削刀具转速、切削深度、进给量等形貌重构的主要工艺参数,最后,进行了氧化铝砂轮表面形貌重构试验。(2)制作了夹持式的镍铬-镍硅双极可磨式人工热电偶,用制作的热电偶进行了淬硬轴承钢磨削温度测量试验,结果表明:砂轮表面形貌重构能够显著降低磨削温度,改善磨削性能。这主要是砂轮进行形貌重构以后,其加工的微沟槽能够有效的将磨削液带入磨削区,砂轮进行形貌重构以后其作用通过干湿两种磨削状态的对比试验得到了验证。(3)采用三向压电晶体测力仪测量了磨削过程中的磨削力,试验结果表明,砂轮进行形貌重构以后降低了磨削力。当重构比达到30%时,磨削力降低近30%。另外对磨削工件表面粗糙度,硬化层厚度,磨削烧伤等情况进行了观察。发现砂轮进行形貌重构有助于减少了磨削损伤。