马宏亮 李长河



缓进给磨削热模型及能量分配比率

马宏亮 李长河

(青岛理工大学 机械工程学院 山东青岛 266033)

介绍了在磨削过程中的主要限制因素之一—热损伤。通过分析和掌握影响磨削温度的多种因素，计算了磨削温度的关键因素—能量的分配。分析了工件在缓进给磨削中的磨削热，并建立了二维传热模型，详细介绍了磨削区中的最高温升模型、工件表面的热流量模型以及能量分配比率模型，得出了产生热损伤的最高临界温度及其影响因素。

缓进给磨削 磨削区 温度 磨削热 能量分配比率

在磨削过程中，去除单位材料体积需要消耗较高的能量。在砂轮与工件表面相互作用的磨削区处，这些能量几乎全部被作为热量耗散，这可能会引起不同类型的相变热损伤，例如烧伤、金相组织的变化、表面层的软化处理(回火)、不利的残余拉应力、磨削裂纹以及疲劳强度降低。因磨削而造成的热损伤是影响工件质量和限制生产率的主要因素之一，因此了解和掌握影响磨削温度的根本原因是很重要的。

从1950年所报道的硬化钢表面的金相分析，表明了磨削伤害是产生热量的来源。随后把工件表面的实际磨削温度与金相组织变化进行了第一次尝试试验。嵌入式热电偶可用来测量淬硬轴承钢磨削工件表面层的温度，其他很多方法也已经被应用，比如采用热电偶或是辐射传感器来测量磨削温度。因为在时间上或是在接触表面的空间上温度梯度比较极端，所以在解释这样的测量时有很多困难。……