磨削过程中硬质合金材料热应力的有限元分析

由于硬质合金材料硬度高、脆性大、导热系数小，通常采用金刚石砂轮对其刃磨。刃磨过程中，砂轮的磨粒极易钝化，剧烈的摩擦使硬质合金工件表面产生瞬时局部高温，形成附加热应力，极易引起热变形和热裂纹，直接影响刀具使用寿命和加工质量。本文通过有限元数值模拟的方法对其磨削过程中的磨削温度场、热应力分布状态及影响规律进行了数值模拟研究，这将对更加深入研究磨削机理、提高硬质合金材料磨削加工质量有重要指导意义。 论文首先介绍了有限元基本理论及瞬态热应力的求解方法，建立了硬质合金材料磨削过程的数学模型。 然后，利用有限元工具ABAQUS对硬质合金材料磨削过程中的磨削温度进行了详细研究，以及分析了不同磨削参数条件下的磨削温度分布状态及影响规律。同时，通过把磨削温度实验数据和分析结果进行对比，验证了模型的正确性。 最后，在磨削温度研究的基础上，对硬质合金材料磨削过程中的热应力进行了详细研究，以及分析了不同磨削参数条件下的磨削热应力分布状态及影响规律。