計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在磨削溫度場(chǎng)中的應(yīng)用
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時(shí)間：2009-08-27
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以干式磨削難加工材料TC4鈦合金工件為例，磨削用量如下：砂輪轉(zhuǎn)速ns= 143r/min，砂輪直徑ds=245.2mm，砂輪速度vs=18.46m/ s，工件速度vw=14m/min=23.33cm/s，磨削深度ap=0.01mm，切入磨削。試件寬度b=10mm、長(zhǎng)度l=170mm。平均切向磨削力Ft=66.001N。該工件的溫度場(chǎng)示意圖如圖2所示。
同樣，在加載了對(duì)流換熱的邊界條件后就可以得到濕式磨削溫度場(chǎng)的示意圖，經(jīng)過(guò)與實(shí)測(cè)溫度相比較，誤差在10%以?xún)?nèi)。圖3為磨削溫度場(chǎng)的仿真過(guò)程示意圖，圖4為表面層下不同深度處干磨和濕磨仿真與試驗(yàn)結(jié)果的比較。
由圖4 可以看出，在相同的磨削條件下，干磨與濕磨的最高溫度相差很大(一般在200～300℃之間)，尤其是工件表層溫度梯度較大，干磨時(shí)極易引起燒傷，而濕磨時(shí)的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于工件的燒傷溫度。運(yùn)用仿真模型所得分析結(jié)果與實(shí)測(cè)值相差不大，誤差在10%以?xún)?nèi)(仿真分析所得結(jié)果比實(shí)測(cè)值約高10%)。這是由于測(cè)溫試件本身具有誤差，而且實(shí)測(cè)溫度是距工件表層一定深度下的溫度值，所以仿真分析所得結(jié)果更接近工件實(shí)際溫度值。
4 結(jié)論
在磨削溫度場(chǎng)的研究中，應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可以準(zhǔn)確地得出整體磨削溫度分布圖，從而減少了使用測(cè)試儀器所帶來(lái)的誤差，所得等溫圖更為簡(jiǎn)便和直觀(guān)。同時(shí)，由于磨削溫度場(chǎng)的復(fù)雜性，采用仿真模型更易于分析不同加工參數(shù)對(duì)磨削弧區(qū)溫度的影響，從而發(fā)現(xiàn)磨削溫度場(chǎng)的變化規(guī)律。應(yīng)用仿真技術(shù)還可以對(duì)磨削溫度場(chǎng)進(jìn)行優(yōu)化：在改變加工參數(shù)的條件下，使磨削溫度場(chǎng)的溫度變化趨向于合理，從而減少磨削燒傷的產(chǎn)生。
磨削溫度場(chǎng)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)不僅適用于目前流行的各種高效磨削技術(shù)，同時(shí)也為磨削全過(guò)程的仿真打下了很好的基礎(chǔ)
本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/202662.htm
評(píng)論