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窄深槽磨削風冷式強化換熱技術與理論研究

  • 作者：李光|責編:王蕾
  • 出版社：原子能
  • ISBN：9787522135885
  • 出版日期：2024/08/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：182
人民幣：RMB 76 元      售價：元
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內容大鋼
    本書主要探討了風冷式砂輪磨削技術，通過設計新型的風冷式砂輪和氣流場特性分析，有效解決了窄深槽磨削過程中的冷卻問題，提高加工效率和質量。首先分析了單層電鍍cBN砂輪的形貌特徵和磨損特性，發現砂輪在穩定磨損階段佔據了大部分有效壽命，且磨損形式主要包括微裂紋、磨耗磨損和磨粒脫落。其次設計了風冷式砂輪，並通過實驗驗證了其氣流場特性，證明了風冷式砂輪能顯著提高出風口氣流流速，有效促進了磨削區的冷卻效率，再次研究建立了基於風冷式強化換熱的窄深槽磨削區溫度模型，並通過有限元模擬與實驗結果對比，驗證了模型的準確性。此外，本書還研究了磨削力模型和表面完整性，發現窄深槽磨削表面存在梯度過渡形貌特徵，且加工硬化層主要分佈在槽底面和過渡圓角面。
作者介紹
李光|責編:王蕾
    李光，山東省濰坊市人，2022年博士畢業於太原理工大學機械與運載工程學院，機械工程專業，現為中北大學機械工程學院智能工程系講師，惡劣環境下智能裝備技術山西省重點實驗室成員。目前主要從事綠色清潔切磨削加工技術、智能裝備設計方面的理論和應用研究。主持山西省基礎研究計劃項目1項，山西省重點實驗室開放課題1項，中北大學校級項目1項。先後在《International Journal of Advanced Manufacturing Technology》《Journalof Manufacturing Processes》等學術期刊發表論文10余篇。
目錄
第1章  緒論
  1.1  引言
  1.2  窄深槽緩進給磨削加工研究現狀
    1.2.1  高速緩進給磨削技術
    1.2.2  緩進給磨削砂輪磨損行為研究
    1.2.3  磨削力理論模型研究
    1.2.4  磨削熱理論模型研究
    1.2.5  窄深槽磨削表面完整性研究
  1.3  窄深槽緩進給磨削強化冷卻技術
  1.4  窄深槽緩進給磨削加工存在的問題
  1.5  課題主要研究內容和技術路線
  1.6  本章小結
第2章  窄深槽磨削用單層電鍍cBN砂輪形貌特徵及磨損特性
  2.1  單層電鍍cBN砂輪製備
    2.1.1  鍍液組分及電鍍工藝參數
    2.1.2  基於埋砂法的電鍍夾具設計
    2.1.3  單層cBN砂輪電鍍製備過程
  2.2  單層電鍍cBN砂輪形貌特徵
    2.2.1  單層電鍍cBN砂輪磨粒面積百分比濃度
    2.2.2  單層電鍍cBN砂輪磨粒分佈均勻性
    2.2.3  單層電鍍cBN砂輪磨粒等高性
  2.3  單層電鍍cBN砂輪整體磨損特性
    2.3.1  單層電鍍cBN砂輪磨損實驗
    2.3.2  基於磨粒出刃高度的砂輪表面磨損演化
    2.3.3  單層cBN砂輪的磨損磨粒分佈特性
  2.4  單層電鍍cBN砂輪磨粒磨損特性
    2.4.1  磨損cBN磨粒的微觀形貌
    2.4.2  窄深槽磨削用砂輪的cBN磨粒斷裂機理
  2.5  單層電鍍cBN砂輪鍍層磨損
    2.5.1  鎳基鍍層表面磨損特性
    2.5.2  鎳基鍍層磨損截面形貌特性
  2.6  單層電鍍cBN砂輪的燒傷磨損
  2.7  本章小結
第3章  窄深槽磨削用風冷式砂輪設計及氣流場特性
  3.1  風冷式砂輪的強化冷卻原理
    3.1.1  緩進給磨削窄深槽的冷卻問題
    3.1.2  風冷式砂輪磨削窄深槽的強化冷卻原理
  3.2  窄深槽磨削用風冷式砂輪設計及製造
    3.2.1  拋物線形葉片的成型原理
    3.2.2  拋物線形葉片結構設計
    3.2.3  風冷式砂輪基體結構設計
    3.2.4  風冷式砂輪風量調節裝置設計
    3.2.5  風冷式砂輪製造工藝
  3.3  風冷式砂輪氣流場分佈實驗研究
    3.3.1  氣流在風冷式砂輪流道內的流動特性
    3.3.2  風冷式砂輪軸向氣流場分佈特性
    3.3.3  風冷式砂輪導風輪開口度優化
    3.3.4  風冷式砂輪入風口和出風口氣流場特性
    3.3.5  風冷式砂輪磨削區冷卻氣流流速預測模型
  3.4  本章小結

第4章  風冷式砂輪磨削窄深槽材料去除機理及磨削力模型
  4.1  窄深槽磨削材料去除特性
  4.2  窄深槽截面上最大未變形切屑厚度分佈
    4.2.1  窄深槽各磨削區最大未變形切屑厚度
    4.2.2  不同磨削工藝參數的最大未變形切屑厚度
  4.3  窄深槽磨削區接觸弧長和槽側面接觸面積
    4.3.1  窄深槽緩進給磨削階段劃分
    4.3.2  窄深槽磨削區接觸弧長
    4.3.3  窄深槽側面接觸面積
  4.4  窄深槽磨削材料去除率
  4.5  緩進給磨削單顆磨粒磨削力模型
    4.5.1  單顆磨粒的幾何模型
    4.5.2  單顆磨粒的磨削力
  4.6  基於磨削分區的窄深槽磨削力模型
  4.7  窄深槽磨削力模型的實驗驗證
    4.7.1  窄深槽磨削力模型算例
    4.7.2  磨削工藝參數對窄深槽磨削力的影響
  4.8  本章小結
第5章  基於風冷式強化換熱的窄深槽磨削區溫度場
  5.1  窄深槽不同磨削區的熱流密度
  5.2  窄深槽磨削區風冷式強化對流換熱
    5.2.1  風冷式砂輪磨削區的出風口空氣射流速度
    5.2.2  窄深槽磨削區風冷式強化對流換熱模型
  5.3  風冷式砂輪磨削窄深槽磨削熱分配比模型
    5.3.1  磨削熱分配比模型
    5.3.2  窄深槽磨削熱分配比模型
  5.4  風冷式砂輪磨削窄深槽綜合熱源模型
    5.4.1  窄深槽不同磨削區的熱源分佈模型
    5.4.2  多熱源疊加效應的窄深槽各磨削區溫度
  5.5  基於綜合熱源模型的窄深槽磨削溫度場模擬
    5.5.1  窄深槽磨削溫度場模擬熱源模型
    5.5.2  窄深槽磨削溫度場有限元模型
    5.5.3  窄深槽磨削溫度分佈
    5.5.4  風冷式砂輪磨削窄深槽磨削溫度實驗
    5.5.5  風冷式砂輪與普通砂輪磨削區溫度對比
  5.6  本章小結
第6章  窄深槽磨削表面完整性研究
  6.1  窄深槽樣件準備
  6.2  窄深槽磨削表面形貌及槽側面粗糙度
    6.2.1  窄深槽不同磨削區表面形貌
    6.2.2  不同磨削工藝參數的窄深槽側面形貌
    6.2.3  窄深槽側面的表面粗糙度
  6.3  窄深槽不同磨削麵的表層顯微組織
  6.4  窄深槽不同磨削麵的表層顯微硬度
    6.4.1  窄深槽各磨削區表面顯微硬度
    6.4.2  磨削工藝參數對槽底面變質層硬化程度影響
  6.5  窄深槽磨削表面殘餘應力
    6.5.1  磨削表面殘餘應力檢測
    6.5.2  窄深槽側面和底面的磨削殘餘應力
  6.6  本章小結

第7章  總結與展望
  7.1  本書主要研究工作
  7.2  研究工作的主要創新點
  7.3  課題研究工作展望
參考文獻

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