祝锡晶,张小强

超声振动外圆珩磨油石条运动及磨粒切削作用分析*

祝锡晶,张小强

(中北大学,机械与动力工程学院,山西太原 030051)

磨削加工的本质是利用砂轮上的磨粒对工件进行的切削,超声振动外圆珩磨技术是利用油石条对圆柱体外表面进行珩磨作用,油石条同时受到旋转和往复的作用,使得固结在油石条上的磨粒发生特殊的运动形式,而由超声波所引起的振动作用加剧了磨粒对工件表面的作用,提高了效率和精度,为揭示该加工机理,文章研究了超声振动外圆珩磨加工过程中,油石条在圆柱体表面的运动路径,进一步讨论了固结在油石条上的磨粒在该运动过程中的切削作用。

超声振动外圆珩磨,金刚石油石,单颗磨粒

前 言

磨削加工是使用砂轮或油石条上的磨粒对工件进行切削的过程,通常在机械加工中被安排在工艺的最后一道工序,以保证工件的表面质量和精度[1]。磨削加工的本质是利用砂轮表面随机分布的磨粒对工件进行切削的过程,由于磨粒在砂轮表面排列具有参差不齐、分布不规则、形状各异的特点,其磨削过程中所产生的切削作用力和磨粒的着力点有所不同,因此有必要针对不同的磨削过程建立磨粒切屑模型,分析其作用机理。

目前学者对单颗磨粒切削作用及仿真方向的研究,主要采用有限元分析[2]和分子动力学法[3]对其过程进行仿真研究。在各种新型材料不断推出的同时,针对其不同的加工技术也得到了更新。……