基于FLUENT的大螺旋角沟槽砂轮磨削弧区气流场特性研究

磨削加工过程中,磨削弧区气流运动特性是影响磨削液有效注入的重要因素。针对普通砂轮磨削弧区换热效率低下,极易产生局部高温和磨削烧伤等问题,以大螺旋角沟槽砂轮(螺旋角β>85°)为研究对象,在FLUENT中创建了磨削弧区三维气流场数值分析模型,研究了螺旋角度、沟槽宽度及深度对气流场特性的影响。结果表明,砂轮表面螺旋沟槽宽度、深度以及螺旋角度越大,磨削区气流场压强越低,对磨削弧区气流场强度的削弱能力越强。并且,螺旋沟槽对磨削液有着良好的导通作用,磨削液更容易进入磨削弧区,在磨削弧区内部形成通畅的“换热通道流场”,从而显著提升磨削区的换热能力,有效降低磨削过程磨削温度。

螺旋槽丝锥几何参数对切削力的影响

螺旋槽丝锥结构复杂,刀具寿命较短,为了研究螺旋槽丝锥的切削性能,对螺旋槽丝锥进行受力分析,建立丝锥的力学模型。用SolidWorks建立螺旋槽丝锥的三维模型,用仿真软件Advant EdgeFEM模拟螺旋槽丝锥攻丝过程;采用正交试验法分析HSS-Co-PM ASP2030高速钢螺旋槽丝锥加工AISI-4/30合金结构钢时的切削性能;利用极差分析法研究螺旋槽丝锥几何参数端面前角γ_p、切削锥角κ_r、沟槽螺旋角ω对切削力的影响。试验结果表明:沟槽螺旋角对切削力的影响最大,其次是端面前角和切削锥角。螺旋槽丝锥加工合金结构钢取沟槽螺旋角35°,切削锥角12°,端面前角2°时切削力最小,能有效提高刀具寿命。