张东坤 周 燕 刘明政 李长河



湿磨加工磨削热模型的研究

张东坤1周 燕2刘明政1李长河1

(1.青岛理工大学 山东青岛 266033；2.青岛理工大学 琴岛学院 山东青岛 266106)

通过在试验结果中得到必要的参数，工件磨削区表面的温度就可以进行预测。结果表明，一般磨削条件下的磨削液流量足以覆盖在磨削区的热边界层，在一些磨削条件下预测的表面温度与试验数据进行了比较，除了水基磨削液的缓进给磨削理论值与试验值有偏差外，其它磨削过程均吻合很好。理论值与试验结果之间的差异是由于恒定的热性能和在热模型的发展中忽视横向传导产生的。

热模型 湿磨 温度

1 热分析

顺磨过程中砂轮-工件接触的几何形状如图1所示。

图1 顺磨过程中的砂轮-工件接触几何图

磨削区砂轮接触的工件长为、宽为。磨削过程中的热源来自3个方面：磨粒/工件界面、磨粒/切屑界面和工件/切屑之间的剪切面(如图2所示)。在磨粒/工件和磨粒/切屑界面产生摩擦热，工件/切屑剪切面和磨粒/工件界面产生塑性变形。在湿磨磨削区产生的热量转移到切屑、磨削液、砂轮和工件上。

图2 切屑形成的示意图

在该模型中，热将被认为是在剪切界面和在磨粒/工件界面产生，值为，是剪切面上产生的热流(每单位面积)和是在磨粒/工件界面产生的热流密度(如图3所示)。

图3 热传递途径

为了简化分析，假定：(1)磨削区是一个二维的区域；(2)系统在稳态条件下；(3)在磨削中热流传递到切屑、磨料和工件上的磨削液是均匀和恒定的；……