YG8硬质合金高速磨削工艺实验及优化研究

论文摘要

硬质合金具有硬度高、耐磨性好、疲劳强度高等一系列优良特性，在模具、刀具刃具、矿山、石油等领域具有广泛的用途。硬质合金是一种典型的硬脆难加工材料，常规磨削方法加工硬质合金时存在磨削力大、磨削温度高、砂轮易磨损等缺陷。因此，研究硬质合金高速磨削工艺具有较好的工程应用背景。本论文以常用的刀具材料YG8硬质合金为研究对象，采用高速磨削手段，制定了系统的高速磨削实验方案，对硬质合金YG8材料进行了高速磨削工艺试验研究；探讨了磨削深度、工作台速度和砂轮线速度对磨削力和表面粗糙度的影响。实验表明，采用高速磨削工艺对硬质合金YG8材料进行磨削，可以有效地降低磨削力，提高硬质合金的磨削效率，并获得较好的表面粗糙度。高速磨削参数的选择正确与否在磨削加工中起着关键作用。基于响应面法，本研究进行了表面粗糙度优化实验，采用回归分析手段对实验数据进行处理，建立了YG8硬质合金高速磨削的表面粗糙度的一阶响应模型。由表面粗糙度的响应模型可知磨削深度是影响硬质合金高速磨削时表面粗糙度的最主要因素；工件表面粗糙度值随磨削进给速度、磨削深度的增加而提高，随砂轮线速度的增加而略有下降。表面粗糙度响应模型的预测值与实测值非常接近，说明表面粗糙度响应模型拟合效果较好，不仅有助于分析各参数对表面粗糙度的影响规律，还可为磨削参数的优化选择提供依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 附表索引
• 主要符号索引
• 第1章 绪论
• 1.1 高速磨削概述
• 1.1.1 高速磨削特点
• 1.1.2 高速磨削技术地位及作用
• 1.1.3 高速磨削国内外技术现状
• 1.1.4 我国高速磨削技术发展重点及主要研究内容
• 1.1.5 高速磨削机理简介
• 1.2 硬质合金概述
• 1.2.1 硬质合金材料特性及应用
• 1.2.2 硬质合金加工现状
• 1.2.3 硬质合金加工机理的研究现状
• 1.3 选题背景与意义
• 1.4 本文的主要研究内容
• 1.5 论文的章节安排
• 第2章 YG8 硬质合金高速磨削工艺试验方案
• 2.1 试验材料及其性能
• 2.2 试验设备及条件
• 2.2.1 超高速磨削实验台
• 2.2.2 砂轮选用及其修整
• 2.2.3 试验数据采集设备
• 2.3 磨削力信号的采集与处理
• 2.4 工艺试验方案
• 2.5 本章小节
• 第3章 磨削用量对磨削力、表面完整性的影响规律
• 3.1 砂轮线速度对磨削力的影响
• 3.2 工作台速度对磨削力的影响
• 3.3 磨削深度对磨削力的影响
• 3.4 磨削用量对磨削加工表面质量的影响
• 3.5 本章小结
• 第4章 基于响应面法的磨削表面粗糙度优化研究
• 4.1 表面粗糙度
• 4.2 响应面法
• 4.3 实验方案设计
• 4.3.1 实验方案
• 4.3.2 实验条件
• 4.4 实验结果与分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读硕士学位期间发表论文目录
• 附录B 多元线性回归数据处理程序