摘要

为了准确和有效地控制磨削参数对磨削力及表面完整性的影响,本文通过解析法,以磨粒与材料间的塑性变形、压痕理论以及剪切应变效应为理论依据,建立了三阶段的磨削力理论模型。选定棕刚玉砂轮进行磨削试验,探究了磨削参数对磨削力的影响以及磨削参数和磨削力对表面完整性的影响,通过外圆横向磨削正交试验获得了外圆磨削最优工艺参数。结果表明,外圆磨削力模型法向磨削力和切向磨削力的预测平均误差分别为5.56%和7.08%;砂轮径向进给速度fr对磨削力的影响最大,磨削宽度b次之,工件转速nw和砂轮粒度的影响较小;砂轮径向进给速度fr和磨削宽度b对残余应力影响较大,砂轮粒度对表面粗糙度影响最大;随着磨削力的增加,表面粗糙度值一直增加,残余应力先减小后增大,沿深度方向残余应力最大值先增大后减小,在本试验所取参数内影响残余应力分布范围基本在20~40μm;最优工艺参数组合为fr=0.15mm/min、nw=120r/min、b=10mm、砂轮粒度为80#。