一、强力平面磨削工艺试验及应用（论文文献综述）
李希晨[1]（2020）在《40CrNiMoA合金钢高速外圆磨削表面残余应力研究》文中指出国内发动机主轴轴承的保持架一般采用40CrNiMoA合金钢制造,为了提高发动机主轴轴承的性能、寿命和可靠性,就必须减小保持架外圆磨削加工过程中产生的表面残余应力。针对上述问题,论文开展了40CrNiMoA高速外圆磨削表面残余应力研究。由于磨削表面残余应力的性质和大小与磨削比能、磨削力及磨削温度之间有着密切的关系,本文研究了磨削加工参数对磨削比能、磨削力和磨削温度的影响,进而有效地控制磨削表面残余应力。并建立了40CrNiMoA合金钢高速外圆磨削表面残余应力有限元仿真模型及BP神经网络预测模型,实现了对40CrNiMoA合金钢高速外圆磨削表面残余应力的预测。论文的主要研究内容包括如下四个方面:（1）进行了40CrNiMoA合金钢高速外圆磨削正交实验,选取砂轮线速度、工件转速及磨削深度作为正交实验因素。采用数字功率仪采集了磨削过程中的磨削功率数据,通过磨削比能经验计算公式得到磨削比能值;通过切向磨削力经验计算公式得到切向磨削力值;采用红外热成像仪采集了磨削过程中的磨削区温度数据;采用盲孔测力仪测量了磨削加工后的工件表面残余应力。（2）对不同磨削加工参数下的磨削比能、切向磨削力、磨削温度、磨削表面残余应力进行了极差分析以及方差分析,得到了磨削加工参数对40CrNiMoA合金钢磨削比能、切向磨削力、磨削温度、磨削表面残余应力的影响规律及影响程度,提出了相应的磨削加工参数优化方法。（3）建立了多面体磨粒模型及CBN砂轮模型,基于Abaqus进行了40CrNiMoA磨削表面残余应力仿真,得到了不同磨削加工参数下的切向磨削力、磨削温度及磨削表面残余应力值,通过切向磨削力、磨削温度及表面残余应力仿真值与实验值进行对比,验证有限元仿真模型的有效性。（4）建立了外圆磨削数据库系统,基于BP神经网络建立了40CrNiMoA磨削表面残余应力预测模型,通过磨削比能、切向磨削力、磨削温度及磨削表面残余应力预测值与实验值进行对比,验证预测模型的有效性。
牛金荣[2]（2020）在《超声辅助磨削杯形砂轮工具系统的设计与加工性能评价》文中研究说明硬质合金、陶瓷、金属基复合材料等硬脆材料在先进制造领域应用广泛,有着优异的机械、物理和化学性能,但其属于难加工材料,使用传统加工方法会产生许多加工缺陷。超声辅助磨削是一种针对硬脆材料的有效加工方式。杯形砂轮在传统磨削中应用广泛,但杯形砂轮超声振动系统的设计方法还不够完善,未广泛应用于超声磨削。本文设计了一种以杯形砂轮为磨削工具的超声辅助磨削工具系统,搭建了超声辅助磨削试验平台,以颗粒增强型铝基碳化硅复合材料为加工对象,进行了有、无超声磨削加工对比试验,为研究杯形砂轮超声辅助磨削工艺设备提供了理论与技术参考。主要研究工作如下:通过Mindlin中厚盘理论、圆锥杆、圆管纵振理论,建立了杯形砂轮变幅器的理论模型,推导了变幅器设计的频率方程。利用Matlab开发了杯形砂轮变幅器计算机辅助设计软件。利用该设计软件,设计制作了杯形砂轮变幅器,通过阻抗分析试验及超声谐振试验,验证了设计理论的正确性,可将杯形砂轮变幅器应用于超声辅助磨削。基于杯形砂轮变幅器的理论模型,结合变幅器的初始位移条件,建立了杯形砂轮变幅器的位移特性求解方程,通过变幅器设计实例,对变幅器理论、仿真、试验位移曲线进行了对比,验证了位移求解理论的正确性,得出了杯形砂轮变幅器的位移分布规律及其振动模式,并基于其振动模式对杯形砂轮的超声磨削加工过程进行了运动学分析,为研究杯形砂轮超声磨削工件的表面形貌提供了理论依据。以电镀金刚石杯形砂轮为磨削工具头,研制了杯形砂轮超声辅助磨削主轴附件式工具系统,该装置可安装在机床主轴上实现超声辅助磨削。对该装置进行了阻抗分析试验、谐振特性试验及振幅测量试验,结果表明该工具系统能够产生稳定的超声振动,阻抗匹配特性较好,振幅达到加工要求,可以进行加工试验。构建了杯形砂轮超声辅助磨削加工试验系统,以铝基碳化硅复合材料试件为加工对象,进行了有、无超声磨削加工对比试验。通过分析对比加工时的磨削力、表面粗糙度、表面形貌等主要指标,评价了所设计的杯形砂轮超声辅助磨削工具系统的性能。
胡晨辉[3]（2020）在《RV减速器针齿壳的成形磨削工艺参数优化及提高磨齿精度研究》文中指出近年来,随着人工智能的快速兴起,工业机器人已被运用到众多领域,但由于国外的技术封锁,国内RV减速器的发展相对缓慢。目前,工业机器人的核心部件RV减速器的精密制造技术已成为制约我国工业机器人国产化的瓶颈。鉴于此,本文主要依托河南省重大科技专项、国家自然科学基金等项目对RV减速器针齿壳精密成形磨削技术开展深入的研究,主要研究内容如下:1.根据针齿壳的结构特征及设计参数,建立针齿槽的齿面方程,基于砂轮与工件的位置及运动关系建立成形磨齿砂轮轴向截形坐标点方程,求解金刚轮圆弧中心修整砂轮时的运动轨迹,运用双轴联动插补的方法实现对成形磨削针齿壳砂轮的廓形修整。2.分析成形砂轮与针齿壳圆弧齿槽接触的几何关系,研究切屑形成力及滑擦力,建立沿齿廓方向分布的成形磨削力、成形磨削功率计算模型,通过磨削实验求解出实验常数并对该计算模型进行验证。3.建立成形磨削齿面温度场分析模型,确定热流密度在各子系统间的分配关系,运用有限元软件中的APDL参数化语言编写三维面热源移动加载命令流,对齿面温度场进行仿真分析。建立相关磨削工艺参数优化模型,运用GA工具箱对磨削工艺参数进行优化。4.在针齿壳复合成形磨齿机上进行针齿壳磨齿精度实验,分析影响齿面偏差的相关因素。基于格里森650GMS型高精度齿轮测量中心对影响加工精度的各评价指标进行测量,根据检测报告反调机床参数,实现针齿壳圆弧齿槽的高精度磨削。
王文玺[4]（2019）在《面向钢轨砂带打磨的材料去除机理及表面完整性研究》文中认为高速铁路、重载铁路及城市地铁等现代轨道交通制式的迅猛发展,导致了线路养护需求逐年攀升、作业时间日趋紧张,不断推动着钢轨打磨装备和技术向高效化、智能化及多样化发展。随着近年来砂带制备工艺和磨料性能的进步与创新,一种基于砂带磨削的新型钢轨打磨技术——钢轨砂带打磨技术,凭借其弹性磨削、冷态磨削、高效磨削等特点应时而生,于实际工程中也得到了应用。然而,尚不健全的基础理论体系难以支撑打磨装备设计、工艺参数选取、打磨模式制定等关键技术的研发,极大阻碍了钢轨砂带打磨技术的发展与推广。因此,本文围绕砂带磨削的物理本质基础——接触轮、砂带和工件三者间的复杂接触行为,开展面向钢轨砂带打磨的材料去除机理及表面完整性研究。首先,依据接触轮、钢轨和砂带弹性模量间的显着差异,将接触部件间的三维接触问题转化为外包弹性圆环的刚性圆与刚性平面的二维接触问题,建立了内凹及平型接触轮与理想圆柱轨面的接触模型,发现接触斑形态受接触轮同钢轨的曲率匹配关系和接触压力影响,分为椭圆形、双三角形和马鞍形;在此基础上,针对接触轮打磨位姿任意和轨面曲率骤变的接触情况,通过数值方法实现了接触边界及其接触应力的求解;通过有限元仿真和接触实验对上述模型的有效性与准确性进行了验证分析。随后,针对砂带磨粒形状和分布位置随机性,视磨粒出刃为球顶圆锥状,统计分析了砂带表面出刃特征,获取了出刃高度分布的概率密度函数;与单磨粒切削受力方程相结合,推导了局部接触应力与磨粒最大切深的数学关系;基于所提出的宏观接触模型,由力平衡方程建立了材料去除模型;利用钢轨砂带打磨实验台对模型进行了验证,结果表明平均打磨深度百分误差小于10%,而打磨深度随接触压力增加呈斜率递减的非线性增长,随砂带速度增加呈线性增长,随列车速度增加呈反比例降低趋势。接着,运用二维数字滤波技术实现了砂带表面形貌的模拟;运用离散化方法将整体打磨过程转化为受压不同的局部平面磨削过程,计算了不同时刻局部砂带磨粒的整体切深,进而提取了有效磨粒在打磨方向投影集的下包络线,实现了基于成形机理的钢轨砂带打磨轨面粗糙度轮廓仿真,获取了二维粗糙度值;仿真与实验结果表明,接触压力对粗糙度Ra和Rsm有显着的正相关影响,而砂带速度和列车速度的影响并不明显,通过打磨实验验证了上述规律和仿真方法的有效性。最后,基于打磨实验研究了打磨工艺参数对轨面残余应力的影响,发现残余应力在磨削方向呈拉应力,在另一正交方向主要呈压应力;建立了三维热力耦合磨粒划擦有限元仿真模型,揭示了接触面摩擦、磨粒球顶半径、磨粒切入深度、磨粒切削速度以及磨粒切削前角对轨面表层残余应力分布的影响规律;进一步探究了磨削过程中残余应力的形成机制,开展了前后相邻磨粒、左右相邻磨粒划擦的残余应力有限元仿真,得到了先行磨粒残余应力场受后续磨粒划擦行为的影响规律。
杨天勇[5]（2019）在《钢轨砂带磨削的残余应力及其影响因素研究》文中进行了进一步梳理随着我国铁路载运需求的不断提高,钢轨养护问题变得越来越重要。目前钢轨砂带打磨作为钢轨养护的新型手段逐渐被采用,而打磨后的残余应力分布对钢轨的服役有着重要影响,所以开展钢轨砂带打磨后的残余应力及其影响因素的研究对提高打磨效果具有重要意义。本文的主要研究内容如下:首先,研究钢轨砂带打磨过程中的磨削力,根据钢轨打磨的实际工况,对接触状态进行初步分析,讨论磨削力与打磨功率、砂带速度之间的关系,并通过实验得到砂带打磨过程中磨削力比的取值范围。利用赫兹接触理论,对作用在钢轨轨面的接触应力进行理论建模,并推导出接触宽度和接触长度的理论公式,为后续温度场和应力场的理论建模和有限元仿真提供基础。其次,以打磨过程中的磨削力研究为基础,建立磨削区域总热流量的模型,然后考虑实际打磨工艺参数和材料参数,建立磨削热流量的分配模型,进而推导出流入钢轨热流量的理论模型。结合磨削原理中热传导的相关理论,对磨削区域的热源进行积分,建立磨削区温度场的理论模型。根据有限元的瞬态模块,仿真分析不同打磨工艺参数下磨削区的温度分布情况,对理论结果与仿真结果进行误差分析,为磨削温度场对残余应力的影响分析提供基础。再次,根据磨削力和磨削热的分析结果,对钢轨砂带打磨残余应力场进行研究。通过弹性力学原理,分别建立磨削力、热引起应力-应变变化的理论模型,根据叠加原理,对两者引起的应力-应变进行叠加,然后结合田越对钢轨材料真实应力-应变研究,建立力热耦合作用下残余应力的原理模型。利用有限元仿真软件中结构和温度的瞬态模块,对钢轨材料性能和环境因素进行设置,分别仿真力热称合作用下钢轨表层残余应力分布,对表层残余应力的产生原理和过程进行讨论,并对打磨工艺参数对残余应力的影响进行研究。最后,进行打磨前后残余应力测量试验,在钢轨表面选取不同位置,重复测量钢轨打磨前后的残余应力值,验证打磨工艺参数对钢轨表层残余应力分布规律影响的正确性。钢轨表层残余应力的分布状态是影响钢轨服役的重要因素,为钢轨砂带打磨技术在实际工程应用中工艺参数选择提供理论参考。
郭庆[6]（2019）在《CFRP砂轮设计与超高速磨削工艺研究》文中研究指明镍基高温合金具有优异的物理力学性能,在航空航天、舰船、核能等领域广泛应用。超高速磨削可以改善镍基高温合金的难加工性,是未来的发展趋势,目前研究还处于起步阶段。CFRP砂轮因为密度低、比强度和比模量高,可满足超高速磨削对砂轮的高要求,但是目前的CFRP砂轮并没有完全发挥CFRP优良的性能。为此,本文通过有限元分析设计CFRP砂轮,并对超高速磨削高压射流冷却的两相流场进行分析,以掌握弧区有效流量的变化规律。在上述研究基础上,开展超高速磨削试验,分析磨削速度的提高对高温合金加工性的影响,为后续更高速度的磨削提供参考。主要工作如下:（1）利用ABAQUS有限元软件进行砂轮建模,对其进行力学性能分析。对不同的材料铺排方式、不同基体材料的砂轮力学性能进行了对比。针对不同的目标,提出不同的砂轮基体设计方案。（2）使用Fluent软件对超高速磨削中的流场进行了有限元分析,研究了喷嘴安装位置、冷却液射流速度以及砂轮线速度等因素对弧区有效流量的影响,据此提出了超高速磨削冷却系统的改进方案。（3）开展了高温合金GH4169的超高速磨削试验,分析了磨削力和磨削温度,揭示了磨削速度对材料加工性的影响规律,论证了超高速磨削GH4169的优越性。
白斌[7]（2018）在《预应力淬硬磨削工艺机理及试验研究》文中提出预应力淬硬磨削（PSHG）技术是基于绿色制造和抗疲劳制造的观点,融合磨削淬硬（GH）及预应力磨削（PSG）技术原理,将残余应力控制、表面淬火及磨削加工三者集成于一体的技术与方法。结合国家自然科学基金资助项目:“预应力淬硬磨削复合加工新工艺机理及全参数表面完整性研究（51375083）”并以PSHG技术实用化为目的,开展研究工作。（1）PSHG工艺的加工条件对表面完整性指标的作用机理。选择磨削深度及预应力两个加工条件,由弹性力学等理论分析预应力对磨削深度及接触区特征参数的影响及作用机理。在此基础上,运用弹塑性力学及热力学等相关理论,阐述了磨削深度与预应力对PSHG试件表面残余应力、表面硬度、表面粗糙度及淬硬层深度四个表面完整性指标的作用机理。（2）预应力加载装置设计及预应力计算公式的推导。为PSHG工艺的应用与推广,设计两款定位、夹紧及预应力施加一体化的预应力加载装置。并基于试验用工件的特点,采用变截面杆轴向拉伸应力分析方法创建加工表面预应力的计算公式。（3）PSHG工艺试验及结果分析。以磨削深度及预应力为可变加工条件,以试件表面残余应力、表面硬度、表面粗糙度、淬硬层深度及金相组织为研究对象,进行PSHG工艺试验,并对试验结果进行分析。在本次试验范围内:1)PSHG试件的金相组织分为硬化区、过渡区及基体区。硬化区组织为马氏体,过渡区为铁素体与马氏体的混合结构,基体区组织则由珠光体与铁素体组成。2)PSHG试件可以达到磨削淬硬的效果,硬度为基体硬度的3倍左右。随预应力的增加,试件表面拉应力减少、压应力增加,表面硬度、表面粗糙度及淬硬层深度下降,因此PSHG试件比GH试件具有更强的抗疲劳强度,抗磨削烧伤能力及表面光洁度。3)随磨削深度的增加,试件的表面残余应力、粗糙度及淬硬层深度增加,而表面硬度未出现明显规律性的变化。（4）加工条件对试件表面完整性指标影响研究。运用方差分析的统计学方法,研究预应力、磨削深度对试件表面残余应力、表面硬度、表面粗糙度及淬硬层深度的影响程度。在此次试验范围内:1)预应力及磨削深度对试件表面残余应力都会产生显着性影响,且磨削深度的影响力大于预应力。预应力对试件表面硬度有显着性影响,而磨削深度则未能显着影响表面硬度。预应力及磨削深度对试件表面粗糙度都会产生显着性影响且磨削深度的影响力大于预应力。磨削深度对试件淬硬层深度具有显着性影响,而预应力未能显着影响淬硬层深度。2)显着增加试件表面残余压应力、减少残余拉应力及显着降低表面粗糙度的预应力最低施加量为74MPa;显着降低表面硬度的预应力最低施加量为114MPa。3)当磨削深度为0.20mm≤ap≤0.40mm时,随磨削深度的增加,试件表面残余应力、表面粗糙度及淬硬层深度显着增加;当磨削深度为0.40mm<ap≤0.45mm,随磨削深度的增加,表面残余应力、淬硬层深度增加但变化不明显,而表面粗糙度显着增加。4)在预应力及磨削深度试验用水平范围内,对PSHG试件表面残余应力、表面硬度、表面粗糙度及淬硬层深度四种表面完整性指标同时达到最佳影响效果的预应力施加量为84MPa,磨削深度为0.35mm。（5）基于PSOLSSVM算法的试件表面完整性指标预测。以磨削深度及预应力作为输入量,以表面残余应力、表面硬度、表面粗糙度及淬硬层深度分别作为输出量,建立四个PSOLSSVM预测模型,并与对应的BP神经网络预测模型进行对比分析。试件（样本）分两组,训练集及测试集。四个PSOLSSVM模型的训练集及测试集误差（MAPE）均小于5%,具有较低的训练误差及较高的预测准确度。通过对比分析可知,PSOLSSVM模型在预测精度及预测稳定性等方面优于BP神经网络模型。因此,对于PSHG试件（包括预应力为0的情况）的表面残余应力、表面硬度、表面粗糙度及淬硬层深度,PSOLSSVM模型的预测精度能够满足现实生产需求。
袁彬[8]（2018）在《数控内齿珩轮强力珩齿工艺基础理论与技术研究》文中研究指明齿轮的精密加工技术水平直接影响到齿轮这一工业基础零部件的制造精度,目前较为先进的齿轮的精密加工工艺中主要包括数控磨齿工艺和数控内齿珩轮强力珩齿工艺,国内在数控磨齿机床装备的研发和应用都已经很成熟,但是因内齿珩轮强力珩齿加工工艺更为复杂,其珩削关键技术长期被国外先进制造公司垄断,这大大制约了我国在数控内齿珩轮强力珩齿加工工艺技术、数控系统和机床装备的研发和应用,因此对数控内齿珩轮强力珩齿工艺等关键技术的研究至关重要。根据调研,国内厂家所使用的进口数控内齿珩轮强力珩齿机所使用的数控系统皆为德国西门子等国外齿轮加工数控系统,系统约束性较大,甚至无法根据自己的需求去更改机床参数,可扩展性不强,工艺方法较为单一,且每更换一种齿轮都需要花费高昂的费用来请求国外技术顾问,造成了大量的资源和时间的浪费。为了深入研究数控内齿珩轮强力珩齿工艺技术,提升齿轮的珩削质量,摆脱国外在珩齿工艺及数控系统的垄断,本文从内齿珩轮强力珩齿加工工艺原理着手,基于嵌入式硬件平台开发内齿珩轮强力珩齿机床数控系统,然后从珩齿加工过程中工件齿面珩削纹路生成机理、工件齿面粗糙度微观质量、工件齿面综合轮廓误差宏观质量三个方面对数控内齿珩轮强力珩齿工艺进行系统深入的研究,具体研究内容如下:1.内齿珩轮强力珩齿工艺技术的研究。通过对内齿珩轮强力珩齿加工基本原理及运动原理的分析,建立数控内齿珩轮强力珩齿加工数学模型,并从内齿珩轮强力珩齿加工、珩磨轮齿顶圆修整、珩磨轮齿廓修整三个工艺大方向,分别推导了每种工艺所对应的珩齿加工过程中的关键路径点。2.内齿珩轮强力珩齿机床数控系统的开发。在ARM+DSP+FPGA嵌入式数控系统硬件平台上,基于面向对象的编程方法,在对内齿珩轮强力珩齿机床数控系统人机交互界面总体设计、人机交互界面各功能模块设计、珩齿加工及修整工艺参数化自动编程等核心模块进行系统设计的基础上,设计开发了基于Wince的内齿珩轮强力珩齿机床数控系统软件,并在自主研发的数控系统平台上进行各功能模块的实现。3.内齿珩轮强力珩齿工件齿面珩削纹路形成机理的研究。根据内齿珩轮强力珩齿机床运动学原理以及内齿珩磨轮与工件齿轮的空间坐标位置关系,建立了内齿珩轮强力珩齿加工机床空间坐标系,基于空间曲面共轭啮合理论,建立了内齿珩磨轮齿面和工件齿面的瞬时接触线三维可视化模型,依据工件齿轮与内齿珩磨轮的空间坐标位置关系,推导了内齿珩磨轮齿面三维可视化模型,根据珩磨轮磨粒在工件齿面相对滑擦速度与珩削纹路的关系建立了工件齿面珩削纹路的三维可视化模型,并通过实验验证了模型的正确性,最后基于验证过的珩削纹路模型,分析了变轴交角珩齿工艺中轴交角工艺参数对珩削纹路所产生的影响,得出珩削纹路不稳定的轴交角变化区域范围。4.内齿珩轮强力珩齿工件齿面粗糙度微观质量的研究。通过对内齿珩轮强力珩齿啮合磨削运动学的分析,结合磨粒磨削加工表面粗糙度形成机理,将内齿珩磨轮磨粒相对工件材料的相对滑擦速度分解为沿齿形和齿向两个方向的分速度,进而对磨粒沿齿形和齿向两个方向滑擦后留下的工件齿面波纹高度数学模型进行建立,并根据粗糙度与齿面波纹高度的关系分别建立沿齿形和齿向方向的工件齿面粗糙度模型,然后通过对某型号齿轮进行珩齿加工实验,并对轮齿的齿面进行齿形和齿向方向的粗糙度检测实验,通过对比齿形齿向方向粗糙度的真实值和预测值,证明了所建立齿面粗糙度模型的可信度。最后基于所验证的模型,分析了变轴交角珩齿工艺中,轴交角工艺参数的变化对工件齿面粗糙度所造成的影响,最后基于对话框的编程方法设计开发了齿面工艺质量分析软件,对实际内齿珩轮强力珩齿生产具有指导意义。5.内齿珩轮强力珩齿工件齿面综合轮廓误差宏观质量及工艺优化研究。通过对数控内齿珩轮强力珩齿工艺中各项主要的珩齿工艺参数输入因素和各项主要的齿面轮廓误差的分析,在给定的工艺参数范围内,基于Box-Behnken试验设计方法建立四因素三响应数控内齿珩轮强力珩齿加工试验,并通过齿轮测量中心记录各工艺试验组合所对应的各项齿面轮廓误差实测值,通过对试验结果进行回归分析和显着性分析,建立各项齿面轮廓误差的预测模型,并分析各珩齿工艺参数对各项齿面轮廓误差的影响规律,然后通过对各项齿面轮廓误差施加同等精度权重配比的方法建立齿面综合轮廓误差模型,并以齿面综合轮廓误差达到最小值为目标函数,基于人工智能优化算法对内齿珩轮强力珩齿工艺参数进行优化选择,得出最佳的内齿珩轮强力珩齿工艺参数组合,并与实际经验珩齿工艺参数进行对比实验,实验结果证明该方法达到了提升内齿珩轮强力珩齿加工精度的目的。
吴为[9]（2018）在《预加热平面磨削工件强化层均匀性及变形研究》文中进行了进一步梳理磨削强化技术是把磨削和热处理集成于一体的复合加工技术,其利用磨削过程中产生的热量对工件表面进行强化处理。预加热磨削强化主要通过导电预加热对工件进行温度补偿以提高磨削强化层的深度。本文以导电预加热平面磨削强化实验为基础,在40Cr工件切入端加入304不锈钢垫片,利用304不锈钢具有电阻率大、导热系数小的特性,达到对工件切入端进行温度补偿的目的,从而提高磨削后沿工件磨削方向磨削强化层深度分布的均匀性和减小磨削后工件变形,其对磨削后提高工件表面精度具有重要意义。论文主要研究内容如下:（1）在导电预加热磨削基础上,研究了在工件切入端加不同厚度的304不锈钢对磨削后沿工件磨削方向磨削强化层深度分布均匀性的影响。实验结果表明:在工件切入端加304不锈钢,能达到对工件切入端进行温度补偿的效果,进而提高磨削后沿工件磨削方向磨削强化层深度分布的均匀性,且不同的不锈钢厚度对磨削后工件磨削强化层深度影响不同,其中适当增加不锈钢厚度能提高磨削后工件磨削强化层均匀性。（2）在导电预加热磨削基础上,研究不同的预加热温度和304不锈钢厚度对磨削后工件变形的影响。实验结果表明:预加热磨削相对常温磨削能减少磨削后工件变形,其中在预加热磨削基础上通过在切入端加入304不锈钢垫片能进一步减少磨削后工件变形,且不同的不锈钢厚度对磨削后工件变形影响不同,适当增加不锈钢厚度能减小磨削后工件变形。（3）利用ANSYS有限元软件,建立了基于变磨削力的温度仿真模型,通过APDL命令流对工件进行温度场仿真,从而得到沿工件磨削方向磨削强化层的深度分布情况,同时,在温度场仿真分析的基础上,采用热-力耦合有限元分析方法分析磨削后工件的变形情况,最后将上述仿真结果与实验结果进行比较。结果表明:基于变磨削力的温度和热-力耦合仿真模型能很好预测磨削强化层深度分布以及工件变形情况
张静[10]（2018）在《单程平面磨削淬硬加工的实验研究与分析》文中研究说明磨削淬硬加工是利用磨削过程中产生的磨削热直接对钢质工件表面进行淬火的复合加工方法。该技术不仅集成了磨削加工制造和表面淬火热处理工艺,更减少了废水、废料等有害物质的排放,兼具经济性、社会性和环保性等优势,工程应用前景十分广阔。本文以单程平面磨削加工实验和磨削淬硬加工中残余应力的测定实验为基础,使用ANSYS 16.0建立磨削淬硬加工区域温度场及热应力场模型,揭示了在三角形移动热源模型加载下工件表面淬硬层的温度和热应力的形成及变化规律,为提高磨削淬硬加工质量提供了理论与实验依据。本文的主要研究内容及创新工作如下:（1）基于单程平面磨削淬硬加工实验,利用红外热像仪光感传感器和压电测力仪传感器测量了磨削加工过程中的磨削温度和磨削力,系统地分析并揭示了磨削速度、磨削深度及工件进给速度等磨削用量对温度场和磨削力的影响和作用规律。（2）采用光学数码显微镜和数字显微硬度计等测试仪器,研究了在不同磨削用量的实验条件下磨削淬硬层的显微硬度及硬化深度的变化规律,深入揭示了磨削淬硬层性能与磨削用量之间的关系;结合腐蚀剥层法与X射线衍射法,测得磨削淬硬层表面残余应力的分布,同时探讨了磨削淬硬层残余应力与淬硬层深度之间的关系。（3）基于三角形移动热源理论,建立平面磨削淬硬加工热源模型,并利用ANSYS有限元软件,以磨削淬硬加工区域温度场的热流分配为基础,模拟了在三角形热源模型的作用下单程平面磨削淬硬温度场及热应力场的形成及变化,并将磨削淬硬层深度的模拟结果与实验数据进行对比,验证了本研究所建模型及分析的有效性和可靠性,为主动控制磨削淬硬加工及提高加工质量提供了依据。本研究是国家自然科学基金资助项目的重要组成部分,对进一步揭示磨削淬硬的形成机理、发展磨削淬硬加工理论及促进磨削淬硬技术的应用有重要意义。
二、强力平面磨削工艺试验及应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、强力平面磨削工艺试验及应用（论文提纲范文）
（1）40CrNiMoA合金钢高速外圆磨削表面残余应力研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 磨削比能研究 |
| 1.2.2 磨削温度研究 |
| 1.2.3 残余应力测量技术 |
| 1.2.4 残余应力仿真研究 |
| 1.2.5 磨削残余应力形成原因 |
| 1.2.6 磨削残余应力改善方法 |
| 1.2.7 国内外研究现状总结 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 高速外圆磨削实验设计 |
| 2.1 实验设备及条件 |
| 2.1.1 实验材料及工件 |
| 2.1.2 实验磨床 |
| 2.1.3 CBN砂轮及修整 |
| 2.1.4 实验测量设备 |
| 2.2 实验方案制定 |
| 2.2.1 磨削加工参数选择 |
| 2.2.2 正交实验方案制定 |
| 2.2.3 残余应力测量实验方案制定 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 高速外圆磨削实验结果分析 |
| 3.1 基础模型 |
| 3.1.1 磨削比能 |
| 3.1.2 磨削力 |
| 3.2 外圆磨削比能实验结果分析 |
| 3.2.1 磨削加工参数对磨削比能的影响规律分析 |
| 3.2.2 磨削加工参数对磨削比能的影响程度分析 |
| 3.3 外圆切向磨削力实验结果分析 |
| 3.3.1 磨削加工参数对切向磨削力的影响规律分析 |
| 3.3.2 磨削加工参数对切向磨削力的影响程度分析 |
| 3.4 外圆磨削温度实验结果分析 |
| 3.4.1 磨削加工参数对磨削温度的影响规律分析 |
| 3.4.2 磨削加工参数对磨削温度的影响程度分析 |
| 3.5 外圆磨削表面残余应力实验结果分析 |
| 3.5.1 磨削加工参数对磨削表面残余应力的影响规律分析 |
| 3.5.2 磨削加工参数对磨削表面残余应力的影响程度分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 高速外圆磨削表面残余应力仿真研究 |
| 4.1 有限元仿真几何建模 |
| 4.2 材料模型 |
| 4.3 磨屑分离与材料失效破裂模型 |
| 4.4 仿真结果与实验结果对比 |
| 4.4.1 磨削力及磨削温度的结果对比 |
| 4.4.2 表面残余应力的结果对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 高速外圆磨削表面残余应力预测研究 |
| 5.1 外圆磨削数据库系统的建立 |
| 5.1.1 外圆磨削数据库系统需求分析 |
| 5.1.2 外圆磨削数据库系统功能设计 |
| 5.1.3 外圆磨削数据库系统开发 |
| 5.2 数据库系统预测模块的实验验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读学位期间发表的论文与科研成果清单 |
| 致谢 |
（2）超声辅助磨削杯形砂轮工具系统的设计与加工性能评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 杯形砂轮超声辅助磨削加工原理与应用 |
| 1.3 超声辅助磨削国内外研究现状 |
| 1.3.1 超声辅助磨削装备及其应用 |
| 1.3.2 超声辅助磨削砂轮变幅器设计 |
| 1.3.3 杯形工具变幅器设计与应用 |
| 1.4 目前研究存在的不足 |
| 1.5 研究意义与课题来源 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 2 超声辅助磨削杯形砂轮变幅器设计理论与试验验证 |
| 2.1 杯形砂轮变幅器设计理论 |
| 2.1.1 变幅器理论模型 |
| 2.1.2 边界条件及频率方程 |
| 2.2 杯形砂轮变幅器设计软件开发 |
| 2.2.1 软件求解流程 |
| 2.2.2 变幅器求解示例 |
| 2.3 杯形砂轮变幅器设计与试验分析 |
| 2.3.1 杯形砂轮变幅器设计 |
| 2.3.2 超声振动系统阻抗特性测试 |
| 2.3.3 超声振动系统谐振试验 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 杯形砂轮变幅器谐振位移特性求解分析 |
| 3.1 杯形砂轮变幅器位移特性求解 |
| 3.2 杯形砂轮变幅器位移特性分析 |
| 3.2.1 理论位移曲线 |
| 3.2.2 仿真位移曲线 |
| 3.2.3 试验位移曲线 |
| 3.2.4 杯形砂轮变幅器位移分布规律 |
| 3.3 杯形砂轮超声辅助磨削运动学分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 超声辅助磨削杯形砂轮工具系统研制 |
| 4.1 超声辅助磨削杯形砂轮变幅器设计 |
| 4.1.1 杯形砂轮类型选择 |
| 4.1.2 变幅器理论设计 |
| 4.1.3 变幅器模态分析及优化 |
| 4.2 超声辅助磨削工具系统各部件设计与选型 |
| 4.2.1 外套筒 |
| 4.2.2 电能传输装置 |
| 4.2.3 固定法兰 |
| 4.3 超声磨削工具系统振动特性试验研究 |
| 4.3.1 阻抗特性测试 |
| 4.3.2 超声谐振试验 |
| 4.3.3 振幅测量试验 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 杯形砂轮超声辅助磨削加工试验与性能评价 |
| 5.1 超声辅助磨削加工试验系统构建与试验方案 |
| 5.1.1 加工试验系统构建 |
| 5.1.2 试验方案及主要评价指标 |
| 5.2 主轴转速与各加工评价指标的关系 |
| 5.2.1 磨削力 |
| 5.2.2 表面粗糙度 |
| 5.2.3 表面形貌 |
| 5.3 磨削深度与各加工评价指标的关系 |
| 5.3.1 磨削力 |
| 5.3.2 表面粗糙度 |
| 5.3.3 表面形貌 |
| 5.4 超声辅助磨削工具系统性能评价 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）RV减速器针齿壳的成形磨削工艺参数优化及提高磨齿精度研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外发展历史及研究现状 |
| 1.2.1 针齿壳的国内外研究现状 |
| 1.2.2 成形砂轮修整研究现状 |
| 1.2.3 磨削力及磨削温度的研究现状 |
| 1.2.4 成形磨削齿面偏差研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第2章 针齿壳成形磨削砂轮廓形修整 |
| 2.1 针齿壳成形磨削数学模型的建立 |
| 2.1.1 齿廓方程的建立 |
| 2.1.2 成形磨削砂轮廓形求解 |
| 2.2 金刚石滚轮轨迹求解 |
| 2.2.1 金刚轮运动原理 |
| 2.2.2 金刚轮中心运动轨迹计算过程 |
| 2.3 砂轮修整数值模拟界面开发 |
| 2.3.1 软件介绍 |
| 2.3.2 计算实例 |
| 2.4 砂轮修整试验 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 针齿壳成形磨削力及磨削功率 |
| 3.1 针齿壳成形磨削的几何关系 |
| 3.1.1 成形砂轮直径及当量砂轮直径 |
| 3.1.2 局部砂轮线速度 |
| 3.1.3 径向磨削深度与法向磨削深度的关系 |
| 3.1.4 磨削接触弧长 |
| 3.1.5 最大未变形磨屑厚度 |
| 3.2 磨削力数学模型的建立 |
| 3.2.1 切屑形成力 |
| 3.2.2 滑擦力 |
| 3.2.3 磨削力计算 |
| 3.3 针齿壳成形磨削力与磨削功率 |
| 3.4 试验常数的确定 |
| 3.5 实验验证及分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 成形磨削温度场仿真及工艺参数优化 |
| 4.1 针齿壳成形磨削温度场建模 |
| 4.1.1 均匀与非均匀圆弧线热源温度场 |
| 4.1.2 针齿壳齿廓倾斜面热源的温度场 |
| 4.2 磨削接触区热流密度分配 |
| 4.2.1 磨削热量分配比例的计算 |
| 4.2.2 传入工件内部的热流密度分布 |
| 4.3 温度场有限元仿真建模 |
| 4.3.1 网格划分 |
| 4.3.2 定义工件材料属性 |
| 4.3.3 边界条件的建立 |
| 4.3.4 移动热源的加载 |
| 4.4 仿真及分析 |
| 4.5 磨削工艺参数优化 |
| 4.5.1 变量设计的选取 |
| 4.5.2 目标函数的确立 |
| 4.5.3 约束函数的确立 |
| 4.5.4 优化算法的选择 |
| 4.5.5 优化结果及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 针齿壳成形磨削的加工误差溯源及补偿 |
| 5.1 机床运动误差对齿面误差的影响 |
| 5.1.1 Z轴位置误差对齿面误差的影响 |
| 5.1.2 X轴位置误差对齿面误差的影响 |
| 5.1.3 Y轴位置误差对齿面误差的影响 |
| 5.1.4 综合位置误差对齿面误差的影响 |
| 5.2 针齿壳加工误差检测与补偿 |
| 5.2.1 齿廓误差 |
| 5.2.2 齿向偏差 |
| 5.2.3 齿距误差 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（4）面向钢轨砂带打磨的材料去除机理及表面完整性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 相关研究综述 |
| 1.2.1 钢轨砂带打磨接触理论 |
| 1.2.2 砂带磨削材料去除模型 |
| 1.2.3 钢轨砂带打磨表面完整性 |
| 1.3 关键问题 |
| 1.4 主要研究内容与组织结构 |
| 2 钢轨砂带打磨宏观接触问题研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 砂带对接触状态的影响分析 |
| 2.2.1 张紧作用下接触轮的受力分析 |
| 2.2.2 张紧力引起的接触轮变形分析 |
| 2.2.3 接触模型中对于砂带弹性的考虑 |
| 2.3 不同接触轮及接触条件下的接触模型 |
| 2.3.1 橡胶材料非线性本构模型 |
| 2.3.2 面向内凹、平型接触轮的接触模型 |
| 2.3.3 面向复杂接触条件下的接触模型 |
| 2.4 接触模型有限元仿真及实验验证 |
| 2.4.1 有限元仿真模型及接触实验条件 |
| 2.4.2 内凹、平型接触轮接触模型验证 |
| 2.4.3 复杂接触条件下的接触模型验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 钢轨砂带打磨材料去除建模研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 砂带表面磨粒特征的量化评价 |
| 3.2.1 砂带表面形貌测量 |
| 3.2.2 磨粒特征提取及统计分析 |
| 3.3 基于磨粒切削机理的材料去除建模 |
| 3.3.1 局部多磨粒最大切入深度求解 |
| 3.3.2 指定应力分布下的材料去除模型 |
| 3.4 模型验证与打磨工艺参数影响分析 |
| 3.4.1 实验设备与方案 |
| 3.4.2 实验结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 轨面粗糙度预测及打磨工艺参数影响研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于二维数字滤波的砂带表面模拟 |
| 4.2.1 砂带表面高度分布及纹理特征分析 |
| 4.2.2 砂带表面三维形貌的数值模拟 |
| 4.2.3 砂带表面形貌模拟结果及验证 |
| 4.3 轨面微观轮廓模拟及粗糙度预测 |
| 4.3.1 时变压力下的局部砂带名义切深 |
| 4.3.2 有效磨粒切削轨迹包络线的提取 |
| 4.3.3 轨面微观粗糙度轮廓仿真模拟 |
| 4.4 方法验证及打磨工艺参数影响分析 |
| 4.4.1 打磨实验与粗糙度检测方案 |
| 4.4.2 接触压力的影响 |
| 4.4.3 砂带速度的影响 |
| 4.4.4 列车速度的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 打磨残余应力实验及有限元仿真研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于实验的打磨工艺参数影响分析 |
| 5.2.1 打磨实验与残余应力检测方案 |
| 5.2.2 接触压力的影响 |
| 5.2.3 砂带速度的影响 |
| 5.2.4 列车速度的影响 |
| 5.3 基于FEM的单磨粒划擦残余应力分析 |
| 5.3.1 有限元模型及仿真方案 |
| 5.3.2 接触面间摩擦的影响 |
| 5.3.3 磨粒球顶半径的影响 |
| 5.3.4 磨粒切入深度的影响 |
| 5.3.5 磨粒切削速度的影响 |
| 5.3.6 磨粒切削前角的影响 |
| 5.4 基于FEM的多磨粒划擦残余应力分析 |
| 5.4.1 前后相邻磨粒间的作用 |
| 5.4.2 左右相邻磨粒间的作用 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 一、作者个人简历 |
| 二、发表论文情况 |
| 三、参与科研项目 |
| 四、主要获奖情况 |
| 学位论文数据集 |
（5）钢轨砂带磨削的残余应力及其影响因素研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 残余应力影响因素研究现状 |
| 1.2.1 磨削力研究现状 |
| 1.2.2 磨削热研究现状 |
| 1.3 磨削残余应力研究现状 |
| 1.3.1 磨削残余应力研究现状 |
| 1.3.2 钢轨打磨残余应力研究现状 |
| 1.4 论文研究内容及组织结构 |
| 1.5 课题来源 |
| 2 钢轨砂带打磨磨削力研究 |
| 2.1 砂带表面与钢轨接触状态分析 |
| 2.2 打磨区域接触应力分布模型建立 |
| 2.3 钢轨砂带打磨磨削力比的实验研究 |
| 2.4 钢轨砂带打磨接触应力模型实验验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 钢轨砂带打磨磨削区温度场研究 |
| 3.1 钢轨砂带打磨磨削区温度场数学模型建立 |
| 3.1.1 磨削区的热流量分析 |
| 3.1.2 磨削区温度场的数学建模 |
| 3.1.3 钢轨磨削区最高温温度理论计算 |
| 3.2 钢轨打磨温度场有限元基本理论分析 |
| 3.2.1 钢轨热传导模型建立 |
| 3.2.2 钢轨材料瞬态热传导问题 |
| 3.3 钢轨砂带打磨磨削温度场的有限元分析 |
| 3.3.1 温度场的分析计算流程 |
| 3.3.2 打磨功率对磨削温度的影响 |
| 3.3.3 砂带速度对磨削温度的影响 |
| 3.3.4 打磨速度对磨削温度的影响 |
| 3.3.5 钢轨砂带打磨磨削区温度分布 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 钢轨砂带打磨残余应力场研究 |
| 4.1 钢轨砂带打磨残余应力模型建立 |
| 4.1.1 磨削力和磨削热的应力应变分析 |
| 4.1.2 钢轨砂带打磨区域残余应力分析 |
| 4.2 有限元模型中初始条件分析 |
| 4.2.1 钢轨材料性能分析 |
| 4.2.2 网格划分和边界条件设置 |
| 4.3 磨削温度对磨削残余应力场的影响研究 |
| 4.3.1 热应力分析的基本假设和仿真流程 |
| 4.3.2 钢轨磨削区域热残余应力的产生机理 |
| 4.3.3 工艺参数对钢轨磨削区域残余应力的影响 |
| 4.4 磨削力对磨削残余应力场的影响研究 |
| 4.4.1 磨削力产生应力的仿真流程 |
| 4.4.2 钢轨表层磨削力残余应力的产生机理 |
| 4.4.3 工艺参数对钢轨磨削区域残余应力的影响 |
| 4.5 磨削力与磨削热耦合作用下的残余应力场研究 |
| 4.5.1 力热耦合热应力分析的仿真流程 |
| 4.5.2 钢轨表层力热耦合残余应力的产生机理 |
| 4.5.3 工艺参数对钢轨磨削区域残余应力的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 钢轨砂带打磨残余应力场实验验证 |
| 5.1 实验装置和测量设备 |
| 5.2 残余应力实验方案及打磨测量过程 |
| 5.3 磨削实验结果及误差分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与建议 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 存在的问题和建议 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）CFRP砂轮设计与超高速磨削工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 CFRP砂轮的研究现状 |
| 1.2.1 CFRP砂轮的发展 |
| 1.2.2 CFRP砂轮在加工中的应用 |
| 1.3 磨削中冷却方式的研究现状 |
| 1.3.1 常用的冷却方式 |
| 1.3.2 冷却液流场的研究现状 |
| 1.4 本文拟开展的研究工作 |
| 第二章 超高速磨削用CFRP砂轮的设计 |
| 2.1 超高速砂轮的结构特征 |
| 2.1.1 CFRP砂轮基体外形选型 |
| 2.1.2 磨料与基体的结合方式 |
| 2.2 超高速CFRP砂轮的有限元仿真分析 |
| 2.2.1 有限元模型的构建 |
| 2.2.2 超高速CFRP砂轮的力学特性 |
| 2.2.3 磨削载荷作用下的砂轮应力分布 |
| 2.3 超高速砂轮的动态性能试验 |
| 2.3.1 试验条件与方法 |
| 2.3.2 砂轮变形量的试验与仿真结果对比 |
| 2.4 提高超高速砂轮性能的设计方案 |
| 2.4.1 纤维排布方式 |
| 2.4.2 CFRP材料对砂轮的影响 |
| 2.4.3 超高速CFRP砂轮方案选定 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 磨削弧区流场的分析 |
| 3.1 砂轮外周气流的分布特征 |
| 3.1.1 磨削弧区流场分析的理论基础 |
| 3.1.2 磨削弧区气流场的有限元建模 |
| 3.1.3 弧区气流场的分布 |
| 3.2 磨削液供液方式对流场的影响 |
| 3.2.1 两相流场建模 |
| 3.2.2 喷嘴的安装高度对流场的影响 |
| 3.2.3 射流速度与砂轮线速度对流场的影响 |
| 3.3 磨削弧区有效流量的收集 |
| 3.3.1 试验方案的设计 |
| 3.3.2 试验结果及分析 |
| 3.4 超高速磨削冷却方式的选择 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 CFRP砂轮超高速磨削镍基高温合金试验 |
| 4.1 试验条件与试验方法 |
| 4.1.1 试验设备 |
| 4.1.2 工艺参数 |
| 4.2 超高速磨削镍基高温合金试验方案 |
| 4.2.1 冷却液流量对磨削温度的影响 |
| 4.2.2 磨削用量对磨削力影响 |
| 4.3 镍基高温合金的超高速磨削试验结果分析 |
| 4.3.1 磨削温度 |
| 4.3.2 磨削力 |
| 4.3.3 比磨削能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（7）预应力淬硬磨削工艺机理及试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与课题研究的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 现有研究存在的主要问题 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 PSHG工艺加工条件对表面完整性指标的作用机理 |
| 2.1 PSHG工艺对接触区特征参数的作用机理 |
| 2.1.1 磨削用量对接触区特征参数的作用机理 |
| 2.1.2 预应力对磨削深度及接触区特征参数的作用机理 |
| 2.2 PSHG工艺对表面硬度的作用机理 |
| 2.2.1 加工条件对磨削力的作用机理 |
| 2.2.2 加工条件对磨削热及磨削温度的作用机理 |
| 2.2.3 磨削热及磨削力对表面硬度的作用机理 |
| 2.2.4 加工条件对材料加工硬化的作用机理 |
| 2.3 PSHG工艺对表面残余应力的作用机理 |
| 2.3.1 无预应力条件下磨削表面残余应力的形成机理 |
| 2.3.2 预应力对磨削表面残余应力的作用机理 |
| 2.4 PSHG工艺对表面粗糙度的作用机理 |
| 2.5 PSHG工艺对淬硬层深度的作用机理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 预应力加载装置设计 |
| 3.1 专用型预应力加载装置设计 |
| 3.2 通用型预应力加载装置设计 |
| 3.3 预应力计算公式 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 PSHG工艺试验研究 |
| 4.1 试件材料与试验条件 |
| 4.2 表面残余应力检测与结果分析 |
| 4.2.1 表面残余应力检测方法与设备 |
| 4.2.2 表面残余应力结果分析 |
| 4.3 表面硬度检测与结果分析 |
| 4.3.1 表面硬度检测方法与结果 |
| 4.3.2 表面硬度结果分析 |
| 4.4 表面粗糙度检测与结果分析 |
| 4.4.1 表面粗糙度检测方法与结果 |
| 4.4.2 表面粗糙度结果分析 |
| 4.5 淬硬层金相组织检测与结果分析 |
| 4.5.1 淬硬层金相组织检测方法与结果 |
| 4.5.2 淬硬层金相组织结果分析 |
| 4.6 淬硬层深度测量与分析 |
| 4.6.1 淬硬层深度检测方法与结果 |
| 4.6.2 淬硬层深度结果分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 加工条件对PSHG试件表面完整性指标影响研究 |
| 5.1 方差分析 |
| 5.1.1 双因素均衡数据方差分析 |
| 5.1.2 对非饱和数据的处理 |
| 5.2 分析结果 |
| 5.2.1 数学模型 |
| 5.2.2 表面残余应力分析结果 |
| 5.2.3 表面硬度分析结果 |
| 5.2.4 表面粗糙度分析结果 |
| 5.2.5 淬硬层深度分析结果 |
| 5.2.6 磨削深度与预应力的最优取值分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 基于PSO_LSSVM算法的表面完整性指标预测 |
| 6.1 支持向量机 |
| 6.1.1 现有预测方法分析 |
| 6.1.2 统计学习理论 |
| 6.1.3 SVM算法 |
| 6.1.4 LSSVM算法 |
| 6.2 PSO算法 |
| 6.3 PSO_LSSVM预测模型 |
| 6.3.1 数学模型 |
| 6.3.2 表面残余应力预测结果 |
| 6.3.3 表面硬度预测结果 |
| 6.3.4 表面粗糙度预测结果 |
| 6.3.5 淬硬层深度预测结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论及展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的学术成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
（8）数控内齿珩轮强力珩齿工艺基础理论与技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景、研究目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景、意义与目的 |
| 1.2 相关技术的国内外研究概况 |
| 1.2.1 齿轮磨料磨削加工工艺技术及机床装备 |
| 1.2.2 珩齿加工工艺国内外发展概况 |
| 1.2.3 齿轮加工机床数控系统国内外研究概况 |
| 1.2.4 切齿理论及工件磨削表面质量研究现状 |
| 1.2.5 齿轮齿面轮廓误差控制及工艺优化研究 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究思路 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 内齿珩轮强力珩齿基础工艺研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 内齿珩轮强力珩齿加工原理 |
| 2.2.1 内齿珩轮强力珩齿加工基本原理 |
| 2.2.2 内齿珩轮强力珩齿加工运动原理 |
| 2.3 内齿珩轮强力珩齿加工工艺方法 |
| 2.3.1 径向进给珩齿工艺 |
| 2.3.2 径向轴向间断进给珩齿工艺 |
| 2.3.3 径向轴向连续进给珩齿工艺 |
| 2.4 内齿珩磨轮修整工艺原理 |
| 2.4.1 内齿珩磨轮齿顶圆修整 |
| 2.4.2 内齿珩磨轮齿廓修整 |
| 2.5 内齿珩轮强力珩齿加工及珩磨轮修整关键路径点计算 |
| 2.5.1 内齿珩轮强力珩齿加工关键路径点计算 |
| 2.5.2 内齿珩磨轮修整关键路径点计算 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 内齿珩轮强力珩齿加工机床数控系统设计开发 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 内齿珩轮强力珩齿加工机床数控系统平台设计 |
| 3.2.1 内齿珩轮强力珩齿加工机床数控系统硬件平台设计 |
| 3.2.2 内齿珩轮强力珩齿加工机床数控系统软件结构设计 |
| 3.3 内齿珩轮强力珩齿加工机床数控系统人机交互界面设计 |
| 3.3.1 人机交互界面总体设计 |
| 3.3.2 人机交互界面各功能模块设计 |
| 3.4 内齿珩轮强力珩齿加工自动编程技术的研究实现 |
| 3.4.1 工件齿轮珩削过程(HST-WST)自动编程技术的研究实现 |
| 3.4.2 内齿珩磨轮齿顶修整(HST-DDR)自动编程技术的研究实现 |
| 3.4.3 内齿珩磨轮齿廓修整(HST-DDG)自动编程技术的研究实现 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 内齿珩轮强力珩齿工件齿面纹路形成机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 内齿珩轮强力珩齿机床空间坐标系 |
| 4.3 工件齿轮渐开螺旋齿面的数学描述 |
| 4.4 空间曲面共轭啮合条件 |
| 4.5 内齿珩轮强力珩齿工件齿面接触线模型的建立 |
| 4.6 内齿珩磨轮齿面模型的建立 |
| 4.7 内齿珩轮强力珩齿工件齿面珩削纹路模型的建立 |
| 4.8 工件齿面三维形貌检测实验及珩削纹路的影响因素分析 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 基于啮合磨削理论的内齿珩轮强力珩齿工件齿面粗糙度研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 内齿珩轮强力珩齿工件齿面粗糙度的形成机理 |
| 5.3 磨粒磨削粗糙度理论 |
| 5.4 内齿珩轮强力珩齿工件齿面珩削沟槽波纹高度模型 |
| 5.5 内齿珩轮强力珩齿工件齿面粗糙度模型 |
| 5.6 内齿珩轮强力珩齿齿面工艺质量分析软件 |
| 5.7 内齿珩轮强力珩齿工件齿面粗糙度检测实验及影响因素分析 |
| 5.7.1 齿轮表面粗糙度测量方法 |
| 5.7.2 齿轮表面粗糙度测量实验 |
| 5.7.3 工件齿面粗糙度影响因素分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 内齿珩轮强力珩齿工件齿面轮廓误差建模及工艺优化试验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 内齿珩轮强力珩齿工艺参数及试验指标分析 |
| 6.3 内齿珩轮强力珩齿齿面轮廓误差建模试验研究 |
| 6.3.1 试验条件 |
| 6.3.2 基于Box-Behnken试验设计方法的内齿珩轮强力珩齿加工试验 |
| 6.4 内齿珩轮强力珩齿工艺参数优化 |
| 6.4.1 建立齿面综合轮廓误差目标优化模型 |
| 6.4.2 内齿珩轮强力珩齿工艺参数优化策略 |
| 6.4.3 模型寻优及优化效果对比实验 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 本文主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（9）预加热平面磨削工件强化层均匀性及变形研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 磨削强化技术的研究现状 |
| 1.2.1 磨削强化机理研究 |
| 1.2.2 磨削参数对磨削强化层的影响 |
| 1.2.3 预加热磨削强化工艺研究 |
| 1.3 磨削强化均匀性研究现状 |
| 1.3.1 磨削强化层深度均匀性研究 |
| 1.3.2 磨削工件变形研究 |
| 1.4 课题来源及研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 预加热磨削强化实验研究方案 |
| 2.1 实验材料及性能 |
| 2.1.1 实验材料及处理 |
| 2.1.2 温度对实验材料性能的影响 |
| 2.2 预加热磨削强化实验原理及方法 |
| 2.2.1 实验原理 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.3 预加热磨削强化实验设备 |
| 2.3.1 磨床 |
| 2.3.2 实验使用砂轮及修整 |
| 2.3.3 预加热温度的测量 |
| 2.3.4 磨削力的测量 |
| 2.4 预加热磨削强化实验方案 |
| 2.5 实验测量 |
| 2.5.1 磨削强化层深度测量 |
| 2.5.2 磨削强化层硬度测量 |
| 2.5.3 磨削工件变形测量 |
| 2.5.4 工件表面粗糙度测量 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 预加热平面磨削强化实验结果及分析 |
| 3.1 磨削过程分析 |
| 3.2 磨削力 |
| 3.2.1 磨削力数据处理 |
| 3.2.2 预加热温度对磨削力的影响 |
| 3.2.3 不同304不锈钢厚度对磨削力的影响 |
| 3.3 预加热参数对磨削强化层深度及均匀性的影响 |
| 3.4 预加热参数对工件变形的影响 |
| 3.5 预加热参数对工件磨削表面粗糙度的影响 |
| 3.5.1 预加热温度对工件磨削表面粗糙度的影响 |
| 3.5.2 不锈钢厚度对工件磨削表面粗糙度的影响 |
| 3.6 本章总结 |
| 第4章 工件磨削强化层均匀性及变形仿真研究 |
| 4.1 磨削温度场仿真理论基础 |
| 4.1.1 传热学基础及理论 |
| 4.1.2 传热学模型 |
| 4.2 平面磨削强化层深度仿真研究 |
| 4.2.1 ANSYS有限元软件介绍 |
| 4.2.2 磨削强化仿真前处理 |
| 4.2.3 基于变磨削力热流密度的加载 |
| 4.2.4 不同预加热温度下的温度场 |
| 4.3 磨削强化层深度仿真及均匀性分析 |
| 4.3.1 磨削强化层的判定 |
| 4.3.2 不同预加热温度对磨削强化层深度及均匀性的影响 |
| 4.3.3 不同304不锈钢厚度对磨削强化层深度及均匀性的影响 |
| 4.4 工件变形有限元分析 |
| 4.4.1 热弹塑性有限元法 |
| 4.4.2 磨削热力耦合分析方法 |
| 4.4.3 工件热变形有限元分析步骤 |
| 4.4.4 工件热变形计算结果 |
| 4.5 本章总结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（10）单程平面磨削淬硬加工的实验研究与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 磨削淬硬加工技术的形成与进展 |
| 1.2.1 国外有关磨削淬硬加工技术的研究 |
| 1.2.2 国内有关磨削淬硬加工技术的研究 |
| 1.3 平面磨削淬硬加工中存在的主要问题 |
| 1.4 本研究的主要内容及意义 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 磨削淬硬加工的理论知识 |
| 2.1 磨削加工 |
| 2.1.1 磨削加工的特征 |
| 2.1.2 磨削加工过程 |
| 2.2 磨削加工中的热-力耦合作用 |
| 2.2.1 磨削热 |
| 2.2.2 磨削力 |
| 2.3 磨削中工件的相变 |
| 2.3.1 金属材料奥氏体相变的过程 |
| 2.3.2 快速加热时奥氏体相变的温度 |
| 2.3.3 快速加热时奥氏体的形成 |
| 2.3.4 自冷却淬火加工过程 |
| 2.4 磨削硬化层 |
| 2.4.1 形成磨削淬硬层的条件 |
| 2.4.2 磨削硬化层的完全淬硬区 |
| 2.5 磨削淬硬的影响因素及控制方法 |
| 2.5.1 影响磨削淬硬的主要因素 |
| 2.5.2 磨削淬硬加工质量的控制方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 单程平面磨削淬硬加工的实验 |
| 3.1 实验系统构建与实验方案 |
| 3.1.1 实验条件 |
| 3.1.2 实验方案 |
| 3.2 磨削温度测定试验 |
| 3.2.1 测量原理 |
| 3.2.2 测量结果与分析 |
| 3.3 磨削力测定试验 |
| 3.3.1 测量原理 |
| 3.3.2 测量结果与分析 |
| 3.4 磨削淬硬层的性能 |
| 3.4.1 实验方案 |
| 3.4.2 磨削淬硬层的显微硬度 |
| 3.4.3 磨削淬硬层的深度 |
| 3.5 磨削淬硬层的残余应力 |
| 3.5.1 磨削淬硬层残余应力的形成 |
| 3.5.2 实验方案 |
| 3.5.3 实验结果 |
| 3.5.4 淬硬层深度与残余应力分布的关系 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 磨削淬硬加工区域温度场的分析 |
| 4.1 有限单元法 |
| 4.1.1 有限元法的基本特征 |
| 4.1.2 温度场的基本方程 |
| 4.2 磨削加工的热源模型 |
| 4.3 磨削区域的热流分配模型 |
| 4.4 能量分配系数 |
| 4.5 温度场的数值模拟 |
| 4.5.1 温度场的前处理 |
| 4.5.2 温度场的加载和求解 |
| 4.6 磨削温度场的模拟结果与分析 |
| 4.6.1 温度场的空间域分布 |
| 4.6.2 不同时间步磨削淬硬区的温度分布 |
| 4.6.3 磨削淬硬区温度沿工件深度分布 |
| 4.6.4 磨削淬硬区温度场对时间的响应 |
| 4.6.5 磨削用量对磨削淬硬层深度的影响 |
| 4.7 不同工件材料的温度场分布特征 |
| 4.7.1 40Cr钢温度场 |
| 4.7.2 45钢温度场 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 磨削淬硬加工区域热应力的形成与分析 |
| 5.1 热-结构耦合 |
| 5.1.1 耦合场计算方法 |
| 5.1.2 热应力计算步骤 |
| 5.2 热弹塑性理论 |
| 5.2.1 应力场计算的假设 |
| 5.2.2 热弹塑性应力应变关系 |
| 5.3 磨削淬硬加工的主要问题 |
| 5.3.1 加载问题 |
| 5.3.2 约束条件 |
| 5.3.3 塑性准则的选择 |
| 5.3.4 材料的力学性能 |
| 5.3.5 加强收敛 |
| 5.4 热应力场的数值模拟结果与讨论 |
| 5.4.1 应力场的空间分布 |
| 5.4.2 工件表面热应力对时间的响应 |
| 5.5 磨削淬硬热-力耦合应力的数值模拟 |
| 5.5.1 热-力耦合应力的计算流程 |
| 5.5.2 热-力耦合应力的分布 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 研究总结与发展展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 发展展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及相关成果 |
四、强力平面磨削工艺试验及应用（论文参考文献）
- [1]40CrNiMoA合金钢高速外圆磨削表面残余应力研究[D]. 李希晨. 湖南科技大学, 2020(06)
- [2]超声辅助磨削杯形砂轮工具系统的设计与加工性能评价[D]. 牛金荣. 中北大学, 2020(09)
- [3]RV减速器针齿壳的成形磨削工艺参数优化及提高磨齿精度研究[D]. 胡晨辉. 河南科技大学, 2020
- [4]面向钢轨砂带打磨的材料去除机理及表面完整性研究[D]. 王文玺. 北京交通大学, 2019(01)
- [5]钢轨砂带磨削的残余应力及其影响因素研究[D]. 杨天勇. 北京交通大学, 2019(01)
- [6]CFRP砂轮设计与超高速磨削工艺研究[D]. 郭庆. 南京航空航天大学, 2019(02)
- [7]预应力淬硬磨削工艺机理及试验研究[D]. 白斌. 东北大学, 2018(01)
- [8]数控内齿珩轮强力珩齿工艺基础理论与技术研究[D]. 袁彬. 合肥工业大学, 2018(02)
- [9]预加热平面磨削工件强化层均匀性及变形研究[D]. 吴为. 湖南大学, 2018(01)
- [10]单程平面磨削淬硬加工的实验研究与分析[D]. 张静. 江苏大学, 2018(03)