砂带磨削表面结构的效率及对接触和磨料磨损的建模[外文翻译].doc

砂带磨削表面结构的效率及对接触和磨料磨损的建模

摘要：砂带磨削是一种应用在硬切削加工操作之后的后处理加工过程。试验研究表明砂带磨削加工能改善表面材质和减少工件残余应力。
本文将主要研究砂带的组成，了解其耐磨性，并建立三维数值模型对其进行分析研究。此文对了解砂带磨粒去除材料对砂带和工件表面的影响提供了重要且必要的信息。大量的研究数据表明：在正常的载荷分布和知道局部的摩擦系数情况下，依赖砂粒的磨粒前角是能够将每颗磨粒所受的载荷计算出来的。压力分布、表面变形以及实际接触面的分布都可以通过三维模型表示出来。(2005 Elsevier公司，保留所有权利)
关键词：砂带磨削 数值模型 后处理加工 局部摩擦系数

1. 介绍

硬切削是一种后处理操作，它是整个加工过程中最关键和昂贵的加工阶段。最近的研究表明，硬切削加工所获得的表面是令人满意的。但从力学的角度来看，这个过程将导致许多不合理的应力。事实上，这种加工工艺增加了残余应力，并产生了可能损害金属表面金相组织的硬粒子。此外，这些问题将伴随着表面材质和金相组织的改变而改变。为了解决这些问题，就必须进行超精加工过程。
在超精加工这项工作中，砂带磨削就得到了运用。试验研究表明砂带磨削加工能够改善工件的表面材质、粗糙度和材料的雅培凡世曲线。了解磨损的物理学原理、砂带磨削表面材质的效率和建立由砂粒和砂带表面构成的砂带的三维数值模型等是研究砂带磨削的必要基础。模型是在正常载荷分布和局部摩擦情况下产生每颗磨粒上将受到切向载荷。这些接触参数对于了解许多摩擦情况(比如摩擦力，粘附，耐磨，热和电导等)是非常重要的。

2. 试验程序
2.1 砂带磨削操作
图一a和d描述了砂带磨削操作。切削刀具是碳化硅磨粒按一定的几何规则粘附在聚合带上构成的。如图一c和d。这种带用于在规定了压力和轴向振动的旋转工件表面。砂带的切削参数正如图一b中所描述那样。这种切削技术的切削半径通常是4 ，但一般可能包括2~12 。