金屬材料的微尺度磨削溫度仿真與試驗研究.pdf

1、隨著微尺度產品在越來越多領域的廣泛應用，如何能夠加工出具有小型化尺寸特征的零件成為近些年來科技研究的一個熱點課題，其中就包括能夠獲得良好表面質量的微尺度磨削工藝。對于宏觀領域，磨削工藝易產生大量熱量并傳入工件，容易導致工件表面的熱損傷，導致工件的抗磨損性能降低從而降低零件的使用壽命和工作性能;在微尺度領域，由于微磨棒小，作業(yè)工件有限，溫度測量一直是一個很難解決的問題。從加工過程來看，也不能簡單的把宏觀磨削機理按照比例縮放應用到微尺度磨削

2、領域，從而也不能簡單的把宏觀磨削溫度場情況應用到微尺度磨削，而研究微尺度磨削溫度場及熱損傷機理對于提高微尺度磨削的加工質量具有重要意義。本論文從理論、有限元仿真及實驗等方法，對微尺度磨削溫度進行研究，主要內容有:
　　(1)磨削溫度場的理論研究。分析磨削熱的產生與傳散機理，介紹傅里葉導熱定律和熱傳導微分方程。對不同的熱源分布理論進行比較分析，并分析微尺度磨削溫度場模型。
　　(2)微磨削溫度場的有限元仿真研究。通過ABAQU

3、S有限元分析軟件建立單磨粒仿真磨削模型，分析磨削深度和主軸轉速這兩個加工參數對微磨削溫度和微磨削力的影響，并且對微磨削溫度場進行研究，得到一系列直觀的溫度場云紋圖和溫度曲線圖。
　　(3)測溫系統(tǒng)的搭建。分析熱電偶傳感器的測溫原理，搭建測溫系統(tǒng)，并根據微尺度磨削特點，尋找到適合的測溫方法。
　　(4)微尺度磨削溫度場的實驗研究。通過實際實驗測量，分析磨削深度、主軸轉速和工件進給速度對微磨削溫度和微磨削力的影響，并通過實驗測量