检索结果-南通市图书馆

面向绿色高效磨削的振荡热管砂轮磨削温度与强化传热分析

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机械工程学报 2022年第15期58卷 105-120页

作者：钱宁徐九华傅玉灿姜帆张靖周南京航空航天大学机电学院南京210016

高温合金由于其导热性差、比强度高,在磨削过程中弧区易产生并积聚大量磨削热,导致磨削烧伤。传统的冷却液浇注技术乃至高压水射流冷却技术都难以确保其磨削过程的冷却效果。基于绿色制造和清洁生产的发展理念,提出了一种振荡热管砂轮,... 详细信息

高温合金由于其导热性差、比强度高,在磨削过程中弧区易产生并积聚大量磨削热,导致磨削烧伤。传统的冷却液浇注技术乃至高压水射流冷却技术都难以确保其磨削过程的冷却效果。基于绿色制造和清洁生产的发展理念,提出了一种振荡热管砂轮,其核心思想是借助振荡热管内部工质的相变及循环运动,及时、高效、稳定地疏导磨削弧区的热量,实现高温合金的干磨削。针对高温合金绿色加工的传热需求,设计并制作了振荡热管砂轮,开展了振荡热管砂轮的传热仿真分析和干磨削高温合金试验研究。研究结果表明,相比于传统砂轮,振荡热管砂轮的传热能力提高了88.4%~96.6%,可将58%~79%的磨削热通过砂轮及时疏导出去,从而将磨削温度降低了约40%,并始终控制在600℃以内。正是由于其高效的热疏导能力,振荡热管砂轮的磨削效率相比于传统砂轮提高了约2.4倍。振荡热管砂轮通过改变弧区热分配机制,有效控制了磨削烧伤,实现了高温合金的绿色高效磨削加工。

关键词：磨削温度强化传热高温合金振荡热管砂轮绿色磨削

齿根过渡圆弧对全齿槽成形磨削温度和残余应力影响的研究

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中国机械工程 2022年第11期33卷 1278-1286页

作者：易军龚志锋易涛周炜难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室湘潭411201 湖南科技大学机电工程学院湘潭411201

在齿轮全齿槽成形磨削过程中,考虑相邻三个热源(齿底热源、过渡圆弧热源、齿廓热源)的耦合效应,建立了磨削温度场的三维有限元仿真模型,计算了全齿槽成形磨削温度,并在此基础上,采用基于热-结构耦合的有限元方法计算了磨削引起的残余应... 详细信息

在齿轮全齿槽成形磨削过程中,考虑相邻三个热源(齿底热源、过渡圆弧热源、齿廓热源)的耦合效应,建立了磨削温度场的三维有限元仿真模型,计算了全齿槽成形磨削温度,并在此基础上,采用基于热-结构耦合的有限元方法计算了磨削引起的残余应力,分析了磨削温度场和残余应力场的分布特征,以及齿根过渡圆弧的大小对磨削温度和磨削后齿根处残余应力分布的影响。结果表明,过渡圆弧半径对磨削温度的影响相对较小,但对齿根处残余应力的影响较大;与没有过渡圆弧的齿槽相比,当过渡圆弧半径超过2 mm时,磨削后齿根最大残余应力降低20%以上。实验测量结果与有限元仿真结果一致,证明了模拟结果的正确性。

关键词：成形磨削齿轮齿根过渡圆弧磨削温度残余应力

磨粒间距和材料特性对磨削温度影响的有限元仿真研究

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航空制造技术 2024年第8期67卷 99-104页

作者：王梦柯宋飞虎尹静吕长飞贵州师范大学贵阳550014

针对磨削过程中,磨粒间距和工件材料特性对工件表面温度的影响规律进行了有限元仿真研究,结果表明,随着磨削过程的进行,工件表面温度逐渐升高;磨削过程中,相比多磨粒磨削,单颗磨粒磨削的工件表面温度更低,且随时间增加上升速度更小;磨... 详细信息

针对磨削过程中,磨粒间距和工件材料特性对工件表面温度的影响规律进行了有限元仿真研究,结果表明,随着磨削过程的进行,工件表面温度逐渐升高;磨削过程中,相比多磨粒磨削,单颗磨粒磨削的工件表面温度更低,且随时间增加上升速度更小;磨粒间距越大,工件表面温度越低且随磨削过程的进行变化速度越小;工件材料导热率越大,工件表面温度越低,当导热率大于1 W/(m·K)时,温度随导热率增大而下降的趋势不再明显;工件的比热容和密度对磨削温度的影响规律相似,随着比热容、密度增大,工件表面温度降低,且当比热容大于200 J/(kg·℃)、密度大于4000 kg/m3时,工件表面温度随比热容、密度持续增大而降低的趋势不再明显,且温度随时间推移而上升的速度下降。

关键词：磨粒间距点热源材料特性磨削温度有限元仿真

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提高陶瓷高速磨削温度有限元仿真精度的研究

制造技术与机床 2022年第12期 153-158页

作者：龙华郭力王崇樊新波湖南工业职业技术学院机械工程学院湖南长沙410208 复杂薄壁精密零件智能柔性加工技术湖南省工程研究中心湖南长沙410208 湖南大学机械与运载工程学院湖南长沙410208

磨削温度对工程陶瓷高速磨削性能有重要的影响。采用热电偶法测量工程陶瓷高速磨削温度较困难。而有限元仿真磨削温度能比较容易地对工程陶瓷的高速磨削温度进行深入分析,但由于目前工程陶瓷高速磨削工件热分配比公式精度较低,导致工程... 详细信息

磨削温度对工程陶瓷高速磨削性能有重要的影响。采用热电偶法测量工程陶瓷高速磨削温度较困难。而有限元仿真磨削温度能比较容易地对工程陶瓷的高速磨削温度进行深入分析,但由于目前工程陶瓷高速磨削工件热分配比公式精度较低,导致工程陶瓷有限元仿真高速磨削温度的误差较大。因此在采用热电偶法做少量的工程陶瓷高速磨削温度测量实验的基础上,采用最小二乘法线性回归对目前的工程陶瓷磨削工件热分配比的计算公式进行修正,得到了较高精度的工程陶瓷高速磨削工件热分配比公式。在此基础上工程陶瓷的有限元仿真高速磨削温度与实验测量磨削温度的误差控制在8.9%范围内,从而明显提高了工程陶瓷有限元仿真高速磨削温度的精度。

关键词：工程陶瓷高速磨削磨削温度热分配比有限元仿真

纳米硬质合金磨削温度及热量分配比例试验研究

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机床与液压 2023年第5期51卷 117-121页

作者：詹友基左振许永超王英杰苏乙峻福建工程学院福建省智能加工技术及装备重点实验室福建福州350108

为了对纳米硬质合金磨削温度及热量分配比例进行深入研究,同时探讨不同粒度硬质合金间的差异,为多种粒度硬质合金的磨削加工及质量控制提供参考,选择以纳米硬质合金GU092为主的3种硬质合金进行磨削试验。结果表明:相比普通硬质合金,纳... 详细信息

为了对纳米硬质合金磨削温度及热量分配比例进行深入研究,同时探讨不同粒度硬质合金间的差异,为多种粒度硬质合金的磨削加工及质量控制提供参考,选择以纳米硬质合金GU092为主的3种硬质合金进行磨削试验。结果表明:相比普通硬质合金,纳米硬质合金的磨削温度较低,热量分配比例较高,在2.5%~11.8%之间;磨削温度随晶粒度变细而降低,且细粒度材料表面的塑性变形小,磨削时消耗的能量更少;热量分配比例随着晶粒度的变细而增加,细粒度硬质合金的物理机械性能更强,导热性能更好。在考虑加工效率的前提下,适当降低磨削深度、增大进给速度,有助于降低温度、提高质量。

关键词：纳米硬质合金磨削温度热量分配比例加工参数

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超声磨削单颗磨粒磨削温度预测与试验研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2018年第10期46卷 63-68页

作者：唐进元朱锦涛郑金超廖东日中南大学机电工程学院湖南长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

为了解决单颗磨粒磨削下磨削区最高温度无法直接通过试验准确测得的问题,基于超声磨削单颗磨粒磨削力公式以及传热理论,推导超声磨削工艺下的热源强度计算公式,通过有限元软件计算单颗磨粒作用下超声磨削温度场分布以及磨削的最高温度,... 详细信息

为了解决单颗磨粒磨削下磨削区最高温度无法直接通过试验准确测得的问题,基于超声磨削单颗磨粒磨削力公式以及传热理论,推导超声磨削工艺下的热源强度计算公式,通过有限元软件计算单颗磨粒作用下超声磨削温度场分布以及磨削的最高温度,研究各项磨削参数对单颗磨粒磨削区最高温度的影响.给出一种测量磨削温度的测试方法,在同等磨削参数下,磨削区域平均温度的实测值与仿真结果相差在10%以内,验证了该超声磨削单颗磨粒磨削温度场仿真计算方法的正确性.

关键词：超声磨削单颗磨粒磨削力磨削温度有限元仿真

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磨粒形状对轴类零件磨削温度影响的仿真分析

组合机床与自动化加工技术 2022年第3期 141-144页

作者：王长清郑子琦郑勇张毅飞孟凡明中国航发哈尔滨东安发动机有限公司哈尔滨150066 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

为了获得不同砂轮磨料类型下轴类零件的磨削加工温度,基于有限元法建立了轴类零件单磨粒磨削模型,研究了圆锥形磨粒和棱锥形磨粒作用下轴类零件的瞬态磨削温度分布,并对比分析了两种磨粒下不同磨削速度、振动频率对轴类零件磨削温度的... 详细信息

为了获得不同砂轮磨料类型下轴类零件的磨削加工温度,基于有限元法建立了轴类零件单磨粒磨削模型,研究了圆锥形磨粒和棱锥形磨粒作用下轴类零件的瞬态磨削温度分布,并对比分析了两种磨粒下不同磨削速度、振动频率对轴类零件磨削温度的影响。研究结果表明,棱锥形磨粒作用下的轴类零件磨削温度分布范围较圆锥形磨粒广,磨削温度较圆锥形磨粒高;棱锥形磨粒振动冲击作用更明显,沿轴类零件厚度方向上的振动在一定程度内可以降低轴类零件磨削温度。

关键词：磨削温度磨粒形状轴类零件有限元法

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新型点磨削砂轮磨削温度仿真实验

东北大学学报（自然科学版） 2019年第3期40卷 392-397页

作者：尹国强巩亚东李宥玮王飞东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 首都航天机械公司北京100076

点磨削倾斜角α和新型砂轮粗磨区倾角θ的存在使得砂轮与工件接触区域发生变化,由线接触变为理论上的点接触,磨削区温度也随之发生变化.本文采用有限元法仿真点磨削温度,采用热电偶法测量磨削区温度,设计了五因素四水平L16(45)正交试验... 详细信息

点磨削倾斜角α和新型砂轮粗磨区倾角θ的存在使得砂轮与工件接触区域发生变化,由线接触变为理论上的点接触,磨削区温度也随之发生变化.本文采用有限元法仿真点磨削温度,采用热电偶法测量磨削区温度,设计了五因素四水平L16(45)正交试验;通过极差分析,得出影响点磨削温度的主次因素为:粗磨区倾角θ>磨削深度ap>倾斜角α>进给速度vf>砂轮速度vs,降低磨削区温度的最优参数组合为:θ(20°),ap(0. 01 mm),α(1°),vf(0. 6 mm/min),vs(35 m/s).最后采用单因素实验,验证仿真的正确性并且深入分析了各参数对点磨削温度的影响规律及原因.

关键词：点磨削新型砂轮磨削温度有限元仿真正交试验

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面齿轮蜗杆砂轮瞬时磨削温度数值分析模型

机械传动 2024年

作者：王超郭辉阮宇航冉小平赵宁西北工业大学机电学院陕西省齿轮传动重点实验室陕西省机电传动与控制工程实验室

采用蜗杆砂轮磨削面齿轮时热量分布较为复杂，且集中在轮齿表层，易造成热变形和热损伤。建立面齿轮蜗杆砂轮瞬时磨削温度的数值计算模型，研究了磨削温度的分布规律及其变化规律。首先，根据磨削过程中面齿轮和蜗杆砂轮的几何接触特性... 详细信息

采用蜗杆砂轮磨削面齿轮时热量分布较为复杂，且集中在轮齿表层，易造成热变形和热损伤。建立面齿轮蜗杆砂轮瞬时磨削温度的数值计算模型，研究了磨削温度的分布规律及其变化规律。首先，根据磨削过程中面齿轮和蜗杆砂轮的几何接触特性，利用二次曲面对瞬时接触区域进行拟合，推导得出瞬时磨削接触面积的计算式；其次，研究单颗磨粒在磨削过程中的受力情况，考虑磨削过程中瞬时参与磨削的磨粒数以及磨粒平均磨削厚度，得出瞬时磨削切向力和法向力；然后，分析磨削过程中热量的产生和传递规律，构建了面齿轮蜗杆砂轮瞬时磨削温度数值分析模型。分析结果表明，瞬时磨削温度在同一齿高位置处，从内径到外径明显逐渐增大；在同一齿宽位置处，从齿顶到齿根，温度逐渐升高但变化较小；瞬时磨削温度随磨削深度、进给速度、砂轮转速的增加而升高，其中，磨削深度和砂轮转速的影响较为显著。最后，进行磨削温度测试试验，验证了本文模型的计算精度。

关键词：面齿轮蜗杆砂轮磨齿磨削面积磨削温度