预应力淬硬磨削加工表面微观形貌仿真与实验

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2017.02.019

东北大学学报:自然科学版 ›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (2): 244-248.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2017.02.019

预应力淬硬磨削加工表面微观形貌仿真与实验

邓延生¹，宋建伟²，修世超¹，王雨时¹

(1．东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳110819; 2．中航工业沈阳黎明发动机(集团)有限责任公司，辽宁沈阳110043)

收稿日期:2015-09-30 修回日期:2015-09-30 出版日期:2017-02-15 发布日期:2017-03-03
通讯作者: 邓延生
作者简介:邓延生(1992-)，男，湖南岳阳人，东北大学博士研究生; 修世超(1958-)，男，辽宁凌源人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51375083)；沈阳市科学技术计划项目(F16-205-1-02)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(N140306002).

Simulation and Experiment of Micro-surface in Pre-stressed Hardening Grinding Process

DENG Yan-sheng¹， SONG Jian-wei²， XIU Shi-chao¹， WANG Yu-shi¹

1.School of Mechanical Engineering & Automation， Northeastern University， Shenyang 110819， China; 2.AVIC Shenyang Liming Aero-Engine

Received:2015-09-30 Revised:2015-09-30 Online:2017-02-15 Published:2017-03-03
Contact: XIU Shi-chao
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摘要/Abstract

摘要： 为了揭示预应力对磨削淬硬过程及表面微观形貌的影响机理，根据热弹塑性有限元理论，在不同大小的预应力作用下，以45钢试件为研究对象，使用DEFORM-3D进行单磨粒切削仿真，并结合预应力淬硬磨削实验，对等效应变、沟槽深度、表层微观组织及表面微观形貌进行分析.研究表明:施加预应力对热-机械等效应变影响较小，对微观组织转变影响明显，进而影响位错密度和晶粒体积，间接影响表面粗糙度;在预应力取值较小时，随着预应力增大表面沟槽深度减小，有利于减小表面粗糙度值，但在预应力超过某一数值后，会引起表面褶皱，反而使表面粗糙度数值增大.

关键词: 预应力淬硬磨削, 等效应变, 沟槽深度, 表面粗糙度, 仿真与实验

Abstract: To reveal the effect of pre-stressing on grinding hardening process and micro-surface， single grain cutting simulations on test specimens made of 45 steel under action of different pre-stresses were carried out by using DEFORM-3D based on the thermal-elastic-plastic finite element theory. The equivalent strain， groove depth， surface layer microstructure as well as the micro-surface were analyzed by simulation and experiment of pre-stressed hardening grinding process. The results indicate that pre-stressing has little effect on thermal-mechanical equivalent strain， but has obvious effect on microstructure transformation which has indirect effect on surface roughness by affecting the dislocation density and grain size. As the pre-stress increases within a low range， the groove depth decreases and the surface roughness value reduces. However， once the pre-stress exceeds a certain value， surface fold appears and surface roughness value increases instead.

Key words: pre-stressed hardening grinding, equivalent strain, groove depth, surface roughness, simulation and experiment

中图分类号:

TG580.6

邓延生，宋建伟，修世超，王雨时. 预应力淬硬磨削加工表面微观形貌仿真与实验[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2017, 38(2): 244-248.

DENG Yan-sheng， SONG Jian-wei， XIU Shi-chao， WANG Yu-shi. Simulation and Experiment of Micro-surface in Pre-stressed Hardening Grinding Process[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2017, 38(2): 244-248.

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Simulation and Experiment of Micro-surface in Pre-stressed Hardening Grinding Process

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