外文翻译--磨削过程中应力残留

河南理大学本科毕业设计（论文） 注： 1 磨削过程中应力残留 摘要：本论文阐述了对表面磨削残留应力的调查研究结果。功率密度加上磨轮/工件接触时间形成系数因子 B。论文描述了用于估测不同的加工材料，进行本实验。实验估测出了加工参数对系数因子 B 及系数因子 B 与最大残留应力间关联的影响。这种用于预测表面磨削残留应力的系数因子的可用性得到了证实。 关键词：残留应力；磨削；磨轮 /工件 磨削适用于加工硬质材料的最常用的方法之一，它常常是工艺流程中最后操作步骤之一。因此，磨削过程中的表层特性直接创建形成了工件的功能特性。如疲劳强度，磨蚀及腐蚀抗性等。 在磨 削过程中，尤其是当使用氧化铝磨轮时，由于两个相反的趋向，要形成理想的表面平整度是相当困难的。一方面，为提高生产效率，需引入高加工参数，然而，这些参数往往会引起加工工件表面的磨削功率的提高。另一方面，磨削功率的提高使磨削温度提高，可能造成（磨削）表层严重损坏。 由于在其他常规方法中缺少相对简单统一的措施，要在高生产效率和优良的表层特性间找到平衡点是极其困难的。正是由于磨削步骤地重要性，许多研究中心已对这一过程进行调查研究，一些常用的方法已被阐明。 方法之一：分析法 4， 5，依据数学方法，对表面形成过程中涉及 的物理过程进行描述。在磨削过程中热效应因子常常被描述。在对工件温度分布的计算基础上，对表层的微硬度、残留应力、微结构等这些变化进行估测。这种方法前景广阔 但就目前而言，由于复杂的计算，以及对在极端磨削条件下材料反应的有限认知水平 仅限于理论上的调查研究。 实验法 1， 7以找磨削条件与表层参数间关联为目标。这是一种相对简单的方法，但存在一些缺陷。它通常是以时间 资本 消耗为过程，其应用受到限制。而且，在不同的磨削方法与磨削条件下，推算实验结果可能受到限制。 针对表层形成控制问题，还有第三种方法，将那些与 表层特性关联密切的磨削系数列入研究范畴 2， 4。这类系数因子广泛存在，其中最常见的有：相同碎片厚度（ 功率密度（ p）。前者在磨削陶瓷制品时使用，后者常常应用于当使用氧化铝磨轮时磨削的研究过程。 这两种因子的主要缺陷是：测算时，必须对磨削有效深度或磨轮 /工件有效接触长度进行估算。而在实际的磨削过程中，这两个量值又很难估算准确。因此，仍然缺乏与表面平整参数密切相关且容易估算的磨削系数因子。就系数因子（功率密度与磨轮 /工件接触时间）与表面磨削残留应力之间的关联，调查研究阐述如下： 率密度 与接触时间） 实验证明，磨削后表层残留应力与最高磨削温度密切相关。对磨削温度计算方程式的分析表明，不仅是功率密度才影响磨削温度，还有另外一个重要因子，即磨轮 /工件接触时间。在表面磨削过程中，具体工件与热源（磨轮）间的接触时间河南理大学本科毕业设计（论文） 注： 2 可通过以下方程式计算： tc=le/ 其中 磨轮 /工件有效接触长度； 工作速度 假设的磨削系数 和接触时间 其中， 该系数因子的最大优势即是，在实际磨削过程中，方程式中所有的量（磨削功率，磨削宽度及工作速度）能够很简单地被测算。 本实验在以下磨削条件的基础上进行。 * 加工材料（工件）：炭化钢 ,28标注 S ）；合金钢40H(,r,),48承钢 当于 100 62)。 *磨轮： 38),99) *磨轮速度： 26m/s(恒定 ) *磨削深 度： 工作速度： s *磨削液体：乳化剂或无 研究表明，主磨轮的驱动功率，车床的速度调节范围，及可能出现的，在表层形成的不可能接受的变化 (如微裂痕，磨痕等 )都限制这些磨削参数。 河南理大学本科毕业设计（论文） 注： 3 要估算系数因子 B，必须测得磨削功率，工作速度及磨削宽度。测量磨削功率有两种方法：通过测量磨轮主驱动耗损（实际）（ ,并同时测量相关的磨削力磨轮速度 V。由此，磨削功率可通过方程式来计算。 由两种方法获得的实际结果对照如表 1所示。从图表中不难看出其中的关联，表明了当只有磨轮被主驱动器驱动时，只要测量磨轮主驱动耗损功率即可准确估算系数因子 B。磨轮速度通过移位变极器测量，磨削宽度即场地样品宽度。 4. 实验结果 通过测量表面磨削过程中 p, 每次磨削试验中均可计算出系数因子 B。在磨削过程中所测得测量值能够便于估测磨削条件对系数因子 2从表 2， 4。 6 中可看出有效磨削深度与 B 之间的线性依赖关系。这些直线的倾斜度主要由磨轮，工作速度 (表 2， 6)，及磨削液体（表 4）决定。以数字统计的形式近似的正确性 在所有情形下 2R 值都高于 工作速度对 B 的影响（表 3， 5， 7）不像磨削深度的影响那样始终不变。在一个低范围工作速度， 的影响很大，表明通过改变工作速度来影响系数因河南理大学本科毕业设计（论文） 注： 4 子 于调查研究的第三种加工材料 合金钢 (H),实验得到类似的关系结果。 实验中，若不存在微裂痕和磨痕，残留应力分布的测量可通过熟知的材料移除法进行。从每次磨削试验所 得的残留应力 表面深度图表中，可确定表层的最大残留应力。通常，在接近表面 10 20留应力达到最大值（可伸缩量） . 对所研究的加工材料，系数因于 这些图表中，不考虑其他磨削条件（磨轮特性，磨削液体，磨削参数），总结得出了各种加工材料的实验结果。在每种条件，以数字统计的形式称呈现各自的线性依赖关系（ 074)。 这些数据表明，对于所给定的加工材料 ，残留应力 曲线倾斜度呈现特征性，不受其他磨削条件的影响。轴承钢（ L）倾斜度最大表（ 10）。合金钢（ H）倾斜度最小表（ 9）。 挑查研究中的其他一些结果表明，应用系数因于 痕或微结构等变化化为可能。该系数因于在其他磨削方法中的可用性有待证实 。 河南理大学本科毕业设计（论文） 注： 5 磨削系数 B(功率密度与磨轮 /工件接触时间 )被用于预测表面磨削过程中的残留应力。 实验发现系数因于 经多种加工材料证实。 系数因于 条件的影响。 系数因于 工作速度的提升而递减，表明在较高工作速度范围内 即使是在实际的工业应用中，系数因于 （ 6）系数因于 B 可能用于磨削过程中诸如微裂痕、磨痕、微结构等表层特性的预测。 参考文献： 河南理大学本科毕业设计（论文） 注： 6 附科技文原文 of on in in A B to in in a of inof on as as of to in # 2001 . is of of it is of of of in inof as in is to On in to to of in of of On of a to in a is to of of of of in in 河南理大学本科毕业设计（论文） 注： 7 4,5, is on of in In On of of in in 5. an is at it is to of in 1,7 a is a is a to on is a to of of a 2,4. is to be in is is 2. of is to it is to or to be is on in is 河南理大学本科毕业设计（论文） 注： 8 2. t 3 in of in 6 it is inis a In of be as le 1) le is an vw is is a of 0 B . P le P 2) is bd of is in to in a 3. _ C, 28), 0H (, r, 48H), 0062L); 河南理大学本科毕业设计（论文） 注： 9 _ 38J), 99M); _ 26 m/s ( _ _ .5 m/s; _ or in by of by of in To it to in by of by of t be c . of is 1. A be of of is to in is by by of as a of 4. n of , vw bd in in of to inof on , 27. be 2, 4 . of on 2 ) on 4). of in a 2 .9 in inof on , 3, 5 河南理大学本科毕业设计（论文） 注： 10 , is as as inof vw is a of It is a to in by of H). in or by of in to on 020 8 10. In of In in a R2 It of to be of L), 10, H), 9. is a to to or in or to rm of in 5. . to in 2. A It 南理大学本科毕业设计（论文） 注： 11 3. to be of 4. of of in of 5. is in 6. be in in or 1 in 3 (1985) 124127. 2 E. in 2 (1) (1993) 795799. 3 E. W. P. J. 1 (2) (1982) 491510. 4 An to in of of 0 (1) (1991) 335337. 5 J. I. T. of 1 (2) (1992) 677688. 6 E. A in 1987. 7 Y. H. of of BN 8 (1) (1989) 677688.