郑华林
,
张伟
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.07.024
目的：磨削产生的残余应力对工件表面特性有重要影响，超声振动珩磨使磨粒具有极大的加速度而改变了材料去除机理，研究超声振动对工件表面残余应力的影响及产生机理。方法分析残余应力形成有限元理论，建立基于热弹塑性有限元法的超声振动单颗CBN磨粒切削40 CrNiMoA热力耦合有限元模型，并设置两次切削、卸载、约束转换及冷却等分析步。通过数值模拟得到不同振动参数下表面残余应力的分布情况，并对模拟结果进行分析。结果有限元计算得到的各分析阶段应力分布存在差别，超声振动参数设置达到仿真要求；对磨粒施加超声振动后珩磨力下降约26%，珩磨热降低约17%，切向残余压应力有所减小，垂直珩磨速度方向拉应力减小并向压应力转变。结论超声振动使珩磨力和珩磨热有一定程度降低从而改变了残余应力的分布及数值；振动频率在20 kHz波动时对残余应力的影响不大；磨削速度减小，切向残余压应力增大，垂直磨削方向残余拉应力减小；振幅增大时，切向残余压应力减小，垂直方向残余应力增大。
关键词:
超声振动
,
珩磨
,
热力耦合
,
珩磨力
,
珩磨热
,
残余应力
陈世彬
,
杨胜强
,
李文辉
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.05.035
目的：目前对内孔的珩磨加工，一种珩磨头只能加工一种口径的内孔，加工尺寸单一，适应性差。为了提高珩磨头的通用性，适应小批量、多规格珩磨加工，介绍一种尺寸可调的珩磨头。方法对珩磨头尺寸调节原理进行了介绍，并分析了珩磨时工件所受的珩磨力以及珩磨头的运动情况。用SolidWorks建立了装置的三维模型，并加工出了适应孔径为95~125 mm的珩磨头实物样机。通过对内径为φ98 mm和φ106 mm的不锈钢钢管进行加工实验，加工6 min后，获取了表面粗糙度Ra变化曲线和加工后的表面形貌。结果加工后φ98 mm管的表面粗糙度Ra值由2.174μm降低到0.869μm，φ106 mm管的表面粗糙度由1.582μm降低到0.758μm。加工后的工件表面变得光滑、明亮，表面形貌得到明显改善。结论珩磨头结构简单易于实现，在普通机床上即可使用，通过实验验证了装置的可行性。
关键词:
光整加工
,
珩磨头
,
可调
,
珩磨力
,
运动分析
,
试验研究
