外文翻譯--磨削過(guò)程中應(yīng)力殘留.doc

河南理大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）注：1磨削過(guò)程中應(yīng)力殘留摘要：本論文闡述了對(duì)表面磨削殘留應(yīng)力的調(diào)查研究結(jié)果。功率密度加上磨輪/工件接觸時(shí)間形成系數(shù)因子B。論文描述了用于估測(cè)不同的加工材料，進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)估測(cè)出了加工參數(shù)對(duì)系數(shù)因子B及系數(shù)因子B與最大殘留應(yīng)力間關(guān)聯(lián)的影響。這種用于預(yù)測(cè)表面磨削殘留應(yīng)力的系數(shù)因子的可用性得到了證實(shí)。關(guān)鍵詞：殘留應(yīng)力；磨削；磨輪/工件1.序言磨削適用于加工硬質(zhì)材料的最常用的方法之一，它常常是工藝流程中最后操作步驟之一。因此，磨削過(guò)程中的表層特性直接創(chuàng)建形成了工件的功能特性。如疲勞強(qiáng)度，磨蝕及腐蝕抗性等。在磨削過(guò)程中，尤其是當(dāng)使用氧化鋁磨輪時(shí)，由于兩個(gè)相反的趨向，要形成理想的表面平整度是相當(dāng)困難的。一方面，為提高生產(chǎn)效率，需引入高加工參數(shù)，然而，這些參數(shù)往往會(huì)引起加工工件表面的磨削功率的提高。另一方面，磨削功率的提高使磨削溫度提高，可能造成（磨削）表層嚴(yán)重?fù)p壞。由于在其他常規(guī)方法中缺少相對(duì)簡(jiǎn)單統(tǒng)一的措施，要在高生產(chǎn)效率和優(yōu)良的表層特性間找到平衡點(diǎn)是極其困難的。正是由于磨削步驟地重要性，許多研究中心已對(duì)這一過(guò)程進(jìn)行調(diào)查研究，一些常用的方法已被闡明。方法之一：分析法4，5，依據(jù)數(shù)學(xué)方法，對(duì)表面形成過(guò)程中涉及的物理過(guò)程進(jìn)行描述。在磨削過(guò)程中熱效應(yīng)因子常常被描述。在對(duì)工件溫度分布的計(jì)算基礎(chǔ)上，對(duì)表層的微硬度、殘留應(yīng)力、微結(jié)構(gòu)等這些變化進(jìn)行估測(cè)。這種方法前景廣闊但就目前而言，由于復(fù)雜的計(jì)算，以及對(duì)在極端磨削條件下材料反應(yīng)的有限認(rèn)知水平僅限于理論上的調(diào)查研究。實(shí)驗(yàn)法1，7以找磨削條件與表層參數(shù)間關(guān)聯(lián)為目標(biāo)。這是一種相對(duì)簡(jiǎn)單的方法，但存在一些缺陷。它通常是以時(shí)間資本消耗為過(guò)程，其應(yīng)用受到限制。而且，在不同的磨削方法與磨削條件下，推算實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能受到限制。針對(duì)表層形成控制問(wèn)題，還有第三種方法，將那些與表層特性關(guān)聯(lián)密切的磨削系數(shù)列入研究范疇2，4。這類系數(shù)因子廣泛存在，其中最常見的有：相同碎片厚度（heq）和功率密度（p）。前者在磨削陶瓷制品時(shí)使用，后者常常應(yīng)用于當(dāng)使用氧化鋁磨輪時(shí)磨削的研究過(guò)程。這兩種因子的主要缺陷是：測(cè)算時(shí)，必須對(duì)磨削有效深度或磨輪/工件有效接觸長(zhǎng)度進(jìn)行估算。而在實(shí)際的磨削過(guò)程中，這兩個(gè)量值又很難估算準(zhǔn)確。因此，仍然缺乏與表面平整參數(shù)密切相關(guān)且容易估算的磨削系數(shù)因子。就系數(shù)因子（功率密度與磨輪/工件接觸時(shí)間）與表面磨削殘留應(yīng)力之間的關(guān)聯(lián)，調(diào)查研究闡述如下：2.磨削系數(shù)（功率密度與接觸時(shí)間）實(shí)驗(yàn)證明，磨削后表層殘留應(yīng)力與最高磨削溫度密切相關(guān)。對(duì)磨削溫度計(jì)算方程式的分析表明，不僅是功率密度才影響磨削溫度，還有另外一個(gè)重要因子，即磨輪/工件接觸時(shí)間。在表面磨削過(guò)程中，具體工件與熱源（磨輪）間的接觸時(shí)間河南理大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）注：2可通過(guò)以下方程式計(jì)算：tc=le/vw其中l(wèi)e磨輪/工件有效接觸長(zhǎng)度；vw工作速度假設(shè)的磨削系數(shù)B由功率密度P和接觸時(shí)間tc構(gòu)成：wweecbdvpvlbdlpPtB其中，p為磨削總功率；bd磨削寬度。該系數(shù)因子的最大優(yōu)勢(shì)即是，在實(shí)際磨削過(guò)程中，方程式中所有的量（磨削功率，磨削寬度及工作速度）能夠很簡(jiǎn)單地被測(cè)算。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)置本實(shí)驗(yàn)在以下磨削條件的基礎(chǔ)上進(jìn)行。*加工材料（工件）：炭化鋼0.45%C,28HRC（標(biāo)注S）；合金鋼40H(0.38%C,0.9%Cr,0.28%N),48HRC；軸承鋼LH15(相當(dāng)于100Cr)62HRC(L)。*磨輪：38A60J8V(J),99A80M7V(M)*磨輪速度：26m/s(恒定)*磨削深度：0.0050.06mm*工作速度：0.080.5m/s*磨削液體：乳化劑或無(wú)研究表明，主磨輪的驅(qū)動(dòng)功率，車床的速度調(diào)節(jié)范圍，及可能出現(xiàn)的，在表層形成的不可能接受的變化(如微裂痕，磨痕等)都限制這些磨削參數(shù)。河南理大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）注：3要估算系數(shù)因子B，必須測(cè)得磨削功率，工作速度及磨削寬度。測(cè)量磨削功率有兩種方法：通過(guò)測(cè)量磨輪主驅(qū)動(dòng)耗損（實(shí)際）（pm）,并同時(shí)測(cè)量相關(guān)的磨削力F1和磨輪速度V。由此，磨削功率可通過(guò)方程式stcvFp來(lái)計(jì)算。由兩種方法獲得的實(shí)際結(jié)果對(duì)照如表1所示。從圖表中不難看出其中的關(guān)聯(lián)，表明了當(dāng)只有磨輪被主驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)時(shí)，只要測(cè)量磨輪主驅(qū)動(dòng)耗損功率即可準(zhǔn)確估算系數(shù)因子B。磨輪速度通過(guò)移位變極器測(cè)量，磨削寬度即場(chǎng)地樣品寬度。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過(guò)測(cè)量表面磨削過(guò)程中p,vw和bd的值，在每次磨削試驗(yàn)中均可計(jì)算出系數(shù)因子B。在磨削過(guò)程中所測(cè)得測(cè)量值能夠便于估測(cè)磨削條件對(duì)系數(shù)因子B的影響（表2-7）。從表2，4。6中可看出有效磨削深度與B之間的線性依賴關(guān)系。這些直線的傾斜度主要由磨輪，工作速度(表2，6)，及磨削液體（表4）決定。以數(shù)字統(tǒng)計(jì)的形式近似的正確性在所有情形下2R值都高于0.9。工作速度對(duì)B的影響（表3，5，7）不像磨削深度的影響那樣始終不變。在一個(gè)低范圍工作速度，vw對(duì)B的影響很大，表明通過(guò)改變工作速度來(lái)影響系數(shù)因河南理大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）注：4子B可能受到限制。對(duì)于調(diào)查研究的第三種加工材料合金鋼(H),實(shí)驗(yàn)得到類似的關(guān)系結(jié)果。實(shí)驗(yàn)中，若不存在微裂痕和磨痕，殘留應(yīng)力分布的測(cè)量可通過(guò)熟知的材料移除法進(jìn)行。從每次磨削試驗(yàn)所得的殘留應(yīng)力表面深度圖表中，可確定表層的最大殘留應(yīng)力。通常，在接近表面1020um深度時(shí)，殘留應(yīng)力達(dá)到最大值（可伸縮量）.對(duì)所研究的加工材料，系數(shù)因于B與最大殘留應(yīng)力間的關(guān)系如表8-10所示。在這些圖表中，不考慮其他磨削條件（磨輪特性，磨削液體，磨削參數(shù)），總結(jié)得出了各種加工材料的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在每種條件，以數(shù)字統(tǒng)計(jì)的形式稱呈現(xiàn)各自的線性依賴關(guān)系（R20.8529-0.9074)。這些數(shù)據(jù)表明，對(duì)于所給定的加工材料，殘留應(yīng)力-系數(shù)因于B曲線