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提高陶瓷高速磨削温度有限元仿真精度的研究

龙华 郭力 王崇 樊新波

龙华, 郭力, 王崇, 樊新波. 提高陶瓷高速磨削温度有限元仿真精度的研究[J]. 制造技术与机床, 2022, (12): 153-158. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.12.024
引用本文: 龙华, 郭力, 王崇, 樊新波. 提高陶瓷高速磨削温度有限元仿真精度的研究[J]. 制造技术与机床, 2022, (12): 153-158. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.12.024
LONG Hua, GUO Li, WANG Chong, FAN Xinbo. Study on improving the accuracy of finite element simulation of ceramic high speed grinding temperature[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (12): 153-158. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.12.024
Citation: LONG Hua, GUO Li, WANG Chong, FAN Xinbo. Study on improving the accuracy of finite element simulation of ceramic high speed grinding temperature[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (12): 153-158. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.12.024

提高陶瓷高速磨削温度有限元仿真精度的研究

doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.12.024
基金项目: 湖南省自然科学基金科教联合项目(2021JJ60032);湖南省教育厅科学研究项目(20C0664)
详细信息
    作者简介:

    龙华,女,1972年生,教授,研究方向为精密制造。E-mail:24420138@qq.com

    通讯作者:

    樊新波,男,1984年生,副教授,研究方向为机械制造。E-mail:gxuxf@qq.com

  • 中图分类号: TG580

Study on improving the accuracy of finite element simulation of ceramic high speed grinding temperature

  • 摘要: 磨削温度对工程陶瓷高速磨削性能有重要的影响。采用热电偶法测量工程陶瓷高速磨削温度较困难。而有限元仿真磨削温度能比较容易地对工程陶瓷的高速磨削温度进行深入分析,但由于目前工程陶瓷高速磨削工件热分配比公式精度较低,导致工程陶瓷有限元仿真高速磨削温度的误差较大。因此在采用热电偶法做少量的工程陶瓷高速磨削温度测量实验的基础上,采用最小二乘法线性回归对目前的工程陶瓷磨削工件热分配比的计算公式进行修正,得到了较高精度的工程陶瓷高速磨削工件热分配比公式。在此基础上工程陶瓷的有限元仿真高速磨削温度与实验测量磨削温度的误差控制在8.9%范围内,从而明显提高了工程陶瓷有限元仿真高速磨削温度的精度。

     

  • 图  1  高速磨削试验台

    图  2  陶瓷磨削温度热电偶

    图  3  磨削温度的热电势信号

    图  4  陶瓷表面层高速磨削温度梯度

    表  1  陶瓷高速磨削实验方案

    实验序号砂轮线速度/
    (m/s)
    工件进给速度/
    (m/min)
    磨削深度/
    mm
    1402.40.5
    2902.40.5
    31602.40.5
    41201.20.5
    51201.80.5
    61203.60.5
    71204.80.5
    下载: 导出CSV

    表  2  陶瓷仿真高速磨削温度精度

    材料实验
    序号
    仿真磨削
    温度/℃
    实验磨削
    温度/℃
    绝对
    误差/(%)
    氧化铝陶瓷15885801.4
    26916752.4
    37657700.6
    47407501.3
    57436907.7
    67067272.9
    77076754.7
    氧化锆陶瓷17998232.9
    28317638.9
    38918485.1
    49169463.2
    58679387.6
    68599388.4
    78889708.5
    下载: 导出CSV

    表  3  氧化铝高速磨削热分配比

    实验序号实验热分配比/(%)修正的热分配比/(%)
    116.916.8
    211.811.9
    39.29.0
    49.79.5
    59.510.1
    611.210.7
    710.711.0
    下载: 导出CSV

    表  4  氧化锆高速磨削热分配比

    实验序号实验热分配比/(%)修正的热分配比/(%)
    18.88.7
    27.98.9
    38.49.1
    49.39.2
    512.011.2
    610.79.9
    78.47.9
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2022-06-15

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