第8期 2017年8月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2017)08000505
D0I:10.13462/j. cnki. mmtamt.2017.08.002
超高速磨削过程中磨削热分布率的研究
刘晓初",b，赵传",b，覃哲",b，周佳华,b周文波",b，代东波,b
No.8 Aug.2017
（广州大学a.机械与电气工程学院；b.金属材料强化研磨高性能加工重点实验室，广州510006）摘要：基于过去的磨削热分布率理论模型，提出了一种计算磨削热分布率的新方法，用超高速磨床对 GCr15轴承钢进行了超高速磨削实验，得到了磨削过程中的磨削力与工件表面磨削温度数据，并对数据进行分析，探讨了磨削力、磨削温度与砂轮线速度、磨削深度的关系，计算出热量分配率R，实验证明R的值随看砂轮线速度的增加，变化规律比较明显，都是先大幅上升，然后缓慢下降，在相同砂
轮线速度下，热量分布率R随着磨削深度的增加呈现下降的趋势，但是降幅不大。关键词：超高速磨削；磨削热：热量分配率
中图分类号：TH142;TG506
文献标识码：A
Study on the Rate of Heat Distribution in the Process of Ultra High Speed Grinding
ouo aoqnOzenf nOHoz No.en Ozoonxn
eeeaea Reinforced Grinding Machining, Guangzhou University , Guangzhou 510006, China)
Abstract: Based on the theoretical model of grinding heat distribution rate in the past, A new method for aanaaoeee GCrl5 bearing steel with super high speed grinding machine are carried out. The grinding force and the sur-face grinding temperature data of the workpiece are obtained. And analyzed the data , discussed the relation-ship between the grinding force, grinding temperature and grinding wheel line speed and grinding depth. Cal-culate the heat distribution rate R, The experimental results show that the value of R increases with the speed of the grinding wheel. Change the law is more obvious, is the first sharp rise, and then slow down, At the same grinding wheel line speed, he heat distribution rate R showed a decreasing trend with the increase of the grinding depth, but the decrease was not large.
Key words: super high speed grinding; grinding heat; heat distribution rate
0引言
超高速磨削是一种可以极大地提高生产效率、提高零件表面加工质量、实现难加工材料精密加工的一种新技术，是目前国内外磨削技术的发展趋势。在超高速磨削加工中，磨削工件加工精度的影响因素有很多，比如磨削力引起的磨床弹性变形、离心力引起的砂轮弹性变形、砂轮及工件的热变形、磨床的振动、砂轮磨损造成的形状、大小的变化等[2]。
随着人们对加工精度的重视程度越来越高，国内外许多学者开始对超高速磨削过程中加工过程展开了大量研究。刘湘林等13基于磨削加工、弹塑性力学和有限元法等理论，利用ABAQUS模拟单颗磨粒微细磨削高弹性合金钢，分析了磨削工艺参数对磨削力、热的影响规律。温雪龙等[4]基于铝合金A16061建立微磨削力热特性的理论模型，设计铝合金A16061材料的微
收稿日期：2016-11-01
磨前单因素试验，分析试验结果得出不同磨削参数对微磨削力和磨削温度影响规律。王德祥等3基于磨粒轨迹分析和磨粒接触分析，采用概率统计的方法建立了磨削弧区热源分布模型。田霖等[6]开展了钛合金 Ti6AI4V高速磨削工艺试验研究，对磨削过程的磨削力、磨削比能以及磨削温度随单颗磨粒最大切屑厚度 agmax的变化特征进行了分析。卢海燕等[]通过对国产陶瓷结合剂CBN砂轮磨削45率硬钢的试验，研究
得了磨削参数的最优水平。杨俊生[8]等研究磨削原理和磨削热缺陷产生的机理，分析磨削过程中的能量流动，以及磨削原理和磨削热缺陷形成时所包含的尺度问题。陈珍珍等9分别从磨削力、砂轮径向磨损量、磨损形貌过程等方面分析多孔砂轮的磨损特性。Xuezhi 等[利用ANSYS软件对不同速度下CBN砂轮径向形
*基金项目：国家自然科学基金项目：轻薄轴承超高速离心式无心磨前及表面残余应力形成机理研究(512751000）
作者简务势数据964—），男，湖南未阳人，广州大学教授，博士，研究方向为智能装备及机器人、绿色设计与制造，（E-mail)gdliuxiaochu@163.
comn