磨削過程殘余應(yīng)力

..磨削外表剩余應(yīng)力的形成機(jī)理塑性凸出效應(yīng)的影響磨削時(shí)，由于磨粒切刃具有大的負(fù)前剛走過的外表局部上，沿外表方向出現(xiàn)塑性收縮、而在外表的垂直方向出現(xiàn)拉伸塑性變形的因素，即RT=F+R+L冷卻性能的影響磨削力與剩余應(yīng)力關(guān)系的數(shù)學(xué)模型首先依據(jù)圖1所示的模型來分析剩余應(yīng)力與塑性變形之間的關(guān)系。圖1a為自由狀態(tài)下的兩個(gè)彈簧，圖為兩個(gè)彈簧被放入剛性板之間的狀態(tài)。根據(jù)平衡條件可得出N=k1k2(l1-l2)/(k1+k2)式中：N——兩個(gè)彈簧被放入剛性板后彈簧的力l1、l2——兩個(gè)彈簧在自由狀態(tài)下的長度. ..k1、k2——兩個(gè)彈簧的彈性系數(shù)圖1剩余應(yīng)力與塑性變形關(guān)系模型圖2=(-S)/ES A/E式中：S——材料的屈服限B——某一磨削條件下的應(yīng)力E——材料的彈性模量E圖2應(yīng)力σ與應(yīng)變關(guān)系簡化模型根據(jù)圖2可得出，當(dāng)外力釋放后，B點(diǎn)處應(yīng)變B沿斜率OA釋放后殘留為pp=B-＇A=(B-S)/E+S+B/ED(1)式中：A、D1——系數(shù)F——磨削力(可采用切向力)磨削溫度與剩余應(yīng)力關(guān)系的數(shù)學(xué)模型. ..圖3由熱應(yīng)力產(chǎn)生的剩余應(yīng)力可用圖3=′E高A時(shí)，熱應(yīng)力到達(dá)材料的屈服限，如溫度再升高(A→B),處。磨削完畢，外表層溫度下降，熱應(yīng)力按原斜率下(沿BC線直到與基體溫度一致，這時(shí)外表產(chǎn)生剩余拉應(yīng)力。其值為=D-B D=′EB如果認(rèn)為B與溫度呈線性關(guān)=E-D=+D2式中B0、BD2——θ——磨削區(qū)最高溫度L=D3CDα——磨削液冷卻系數(shù)綜合式(1)、(2)、(3)可得出磨削過程與磨削外表剩余應(yīng)力關(guān)系的數(shù)學(xué)模型如下RT=AF+B+C+D式中A、B、C、D——反映磨削力、磨削溫度、磨削液冷卻性能影響磨削外表剩余應(yīng)力的系數(shù)3數(shù)學(xué)模型的回歸計(jì)算及分析數(shù)學(xué)模型的回歸計(jì)算根據(jù)式(4)表示的剩余應(yīng)力的數(shù)學(xué)模型，用最小二乘法可得出如下的正規(guī)方程組. ..本文中，N=6，表1為一組實(shí)測數(shù)據(jù)的計(jì)算表(剩余應(yīng)力單位是：MPa，以下同)。解正規(guī)方程組可得A=45.77B=1.98C=-6×10-4D=-1.47R-—表1回歸計(jì)算表iii2iF2iFiiiFii2ii2i2iiFiiiiiiii1 1.84280421.4784003.39515.2620300.89.44×1071.14×1011775.3811799214.21×1073371202 1.36240509.6576001.82326.456532.59.92×1071.71×109693.0612230421.17×106415683 1.70212441449442.89360.4158559.12.1×1079.83×109749.79349243.71×10699152.44 1.42200382.2400002.022842298983.24×1072.62×1010542.727644061.84×1061619005 1.62260460.6676002.64421.23409615.47×1074.43×1010746.1711975696.92×1062104706 1.66260460.6676002.77431.63493805.47×1074.43×1010764.611975696.92×1062104709.614522675.435614415.532338.81755631.4710435.889.614522675.435614415.532338.81755631.4710435.88649740066i i i=|*-|。最大的擬合誤差5.5%i 表2誤差分析表1434.53421.413.133.02510.87509.61.270.23436.394414.611.14362.21382.219.995.55460.89460.60.290.1646