内嵌电感式磨粒监测传感器的多磨粒特性仿真研究

油液中的磨粒状态错综复杂,容易出现聚集,为准确获取磨粒信息,建立多磨粒的数学模型。为研究油液中磨粒的不规则形状对内嵌电感式传感器电感特性的影响,利用Maxwell建立内嵌电感式传感器的仿真模型,从电感值、磁通量、耦合系数等多种角度探究多磨粒的电感特性。结果表明:双磨粒的电感值远大于单磨粒,柱状磨粒电感值远大于相同体积的球状磨粒;球磨粒与柱磨粒的相对位置对电感的影响不大。

可加工陶瓷多磨粒磨削特性研究

通过可加工陶瓷多磨粒磨削有限元仿真,研究了磨粒数目等因素对应力应变的影响。结果表明:2磨粒磨削应力和应变变化趋势相似,随磨削速度增大,2磨粒磨削应变小于3磨粒应变;3磨粒磨削时,磨粒深度达到1.2mm后应力和应变开始显著增大。

基于多磨粒陶瓷砂轮建模的磨削表面质量研究

为明确多磨粒陶瓷砂轮对工件磨削表面质量的影响,提出基于多磨粒陶瓷砂轮建模的磨削表面质量研究。在磨粒平均直径的基础上,描述磨粒出刃高度的正态分布情况,通过磨粒的方向变化,求取陶瓷砂轮的磨粒坐标矩阵,对陶瓷砂轮进行了建模。分析轮廓算术平均偏差与工件磨削表面质量的关系。通过实验测试,研究不同砂轮速度与不同磨削深度对磨削表面质量的影响。

基于多磨粒同路径划擦仿真的自由磨粒抛光材料去除行为

传统对自由磨粒抛光材料去除机理研究的建模方法为单磨粒划擦仿真,针对磨粒数量对材料去除行为的研究还比较少,抛光过程中材料去除机理的研究对工艺参数选择和优化意义重大。建立纳米级材料去除尺度下多磨粒同路径划擦钛合金热力耦合有限元模型,对比分析不同抛光工艺参数下,磨粒数量对工件表面材料去除行为的变化规律,并对抛光过程中材料去除深度、应变及应力等指标进行对比分析,研究工艺参数及磨粒数量对划擦接触区物理场的影响。结果表明:磨粒低速划擦时,材料为连续式去除,磨粒高速划擦时,材料为间断式去除,多磨粒相对于单磨粒可以提高材料去除深度的均匀性。揭示了抛光微观材料去除过程中磨粒数量对材料去除行为的影响机制。

基于ABAQUS的磨粒对刀具刃口钝化的分析

刀具钝化技术通过改变刀具的切削刃微观形貌及轮廓来提高刀具寿命和切削过程的稳定性。根据立式旋转钝化法的特点,采用ABAQUS有限元分析软件建立仿真模型,对单磨粒和多磨粒对刀具刃口的钝化进行模拟,研究刀具钝化过程中磨粒速度、刀具刃口应力、刀具刃口位移和能量等的变化规律,对于提高刀具钝化的效率以及研究刀具刃口钝化机制具有重要的意义。

球面磨削表面粗糙度的仿真研究

在未变形切屑厚度模型的基础上,考虑多磨粒轨迹叠加作用对磨削表面质量的影响,建立了球面磨削表面粗糙度的预测模型,并对影响球面磨削表面粗糙度的因素进行了理论分析和实验研究.结果表明,基于球面粗糙度数学模型的理论分析结果与实验结果较吻合,从而验证了所建立的球面磨削表面粗糙度模型的正确性.

高精细抛磨工艺研究

针对磨削机理与砂带磨削机理的相似性,提出了一种新型的高精细抛磨工艺方案.采用新型胶带砂纸,通过试样抛磨机进行抛磨试验.经研究试验证实:在同等磨削力的作用下,由于新型胶带砂纸具有软弹性,多磨粒,且粒径小,排列紧致细密,因此磨削中的发热量小,不会产生新的形变层.将普通砂纸和新型胶带砂纸对模具常用材料Cr12进行抛磨试验的数据绘制成曲线图,并进行分析与比较得知,用新型胶带砂纸抛磨后的表面精度比普通抛磨工艺加工提高二至三个等级,达到高精细精度.

Investigation of modeling on single grit grinding for martensitic stainless steel

Single grit grinding is the simplified model to abstract the macro scale grinding.Finite element analysis is a strong tool to study the physical fields during a single grit grinding process,compared to experimental research.Based on the dynamic mechanical behavior of 2Cr12Ni4Mo3VNbN steel and the mathematical statistics of abrasive grit,modeling of the single grit grinding process was conducted by using commercial software AdvantEdge.The validation experiment was designed to validate the correctness of the FEA model by contrast with grinding force.The validation result shows that the FEA model can well describe the single grit grinding process.Then the grinding force and multi-physics fields were studied by experimental and simulation results.It was found that both the normal and tangential grinding forces were linearly related to the cutting speed and cutting depth.The maximum temperature is located in the subsurface of the workpiece in front of the grit,while the maximum stress and strain are located under the grit tip.The strain rate can reach as high as about 106 s–1 during the single grit grinding,which is larger than other traditional machining operations.