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基于Deform-3D单粒磨削温度场仿真研究

2014年7月 机床与液压 Ju1.2014 第42卷 第 13期 MACHINE TOOL &HYDRAULICS Vo1.42No.13 DOI:10.3969/j.issn.1001—3881.2014.13.035 基于Deform一3D单粒磨削温度场仿真研究 赵大兴 ,余飞 ,丁国龙 ,钟瑞玲 (1.湖北工业大学机械工程学院,湖北武汉430068; 2.宜昌长机科技有限责任公司,湖北宜昌443003) 摘要:单颗磨粒切削研究是认识复杂磨削作用的重要手段。基于De~rm一3D有限元仿真软件,针对齿轮加工常用的45 钢,在工件材料J-C本构模型基础上简化锥形磨粒,分别使用 CBN、白刚玉两种不同材质磨料 ,获得相应的仿真磨削温度 场。仿真结果显示:不同材质磨粒点磨削温度差异明显,最高温度接近工件材料熔点温度,磨削温度随着深度增加而增 加,随速度增加变化不大。 关键词:单颗磨粒;De~rm一3D;有限元仿真;磨料;磨削温度 中图分类号:TG580 文献标识码 :A 文章编号:1001—3881(2014)13—138—5 ResearchofGrindingTemperatureFieldSimulationwithSingleGritBasedonDeform一3D ZHAO Daxing ,YU Fei,DING Guolong ,ZHONG Ruiling (1.SchoolofMechanicalEngineering,HubeiUniversityofTechnology,WuhanHubei430068,China; 2.YichangChangjiMachineTechnoloyg Co.,Ltd.,YichangHubei443003,China) Abstract:ThestudyoftheSt—workpieceinteractionthroughsinglegritcuttingisanimportantcontributiontotheexplanationof thephysicalprocessesthatoccurduringg6nding.BasedonDeform一3Dfiniteelementsimulationsoftware,withtheworkpiecematerial J-Cconstitutivemodelandthesimplifiedconicalabrasive,thecorrespondinggrindingtemperaturefieldsimulationwasobtainedthrough usingCBN andwhitecorundum togrind45stee1.Thesimulationresultsshow thattemperaturesofdifferentmaterialsofabrasiveg nd· ingworkpiecearesignificantdifferent;thehighesttemperatureisclosetothemeltingtemperatureofworkpiecematerials;grinding temperatureincreaseswithincreaseofdepth,littlechangewiththeincreaseofvelocity. Keywords:SingleSt;Defomr一3Dfiniteelementsimulation;Abrasive;Grindingtemperature 磨削是金属切削领域中的一种重要加工方法,而 的圆锥型单磨粒磨削模型,基于Deform-3D有限元仿 单粒磨削是从微观角度对磨削机制进行探究。目前, 真软件,在确定工件Johnson.Cook材料本构模型基础 国内外一些学者对磨削研究主要集中在磨削温度、磨 上 ,针对齿轮加工常用 的45钢进行了单粒高速磨削 削力及磨屑成形等方面-- 。磨削的工具是砂轮,砂

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