一、磨削过程模型的建立及其计算机仿真（论文文献综述）
杨星[1]（2021）在《大型轧辊曲线辊形磨削创成建模与工艺优化研究》文中认为钢铁板材行业是我国基础工业的基石之一,高端板材是我国钢铁行业转型升级、提质增效的重要发展方向。高精密轧辊是保障高端板材高效轧制的核心要素,由于轧制过程中机械磨损、化学腐蚀等原因,轧辊的表面会形成一定厚度的疲劳层和磨损,需要进行高精度的修磨。而大型轧辊在磨削过程中由于砂轮动态磨损和复杂磨削工艺实现方法不明确等原因,很难控制轧辊的辊形精度和表面质量。本文针对高端板材轧制所需的大型CVC曲线轧辊,提出辊形创成模型,建立辊形曲线和磨削工艺参数优化方法,以实现曲线轧辊的高精密加工。首先,为了探究砂轮磨损对轧辊磨削加工精度的影响,建立砂轮磨削比参数化模型,进行了砂轮磨损规律与机理研究实验。通过对砂轮磨损量、砂轮表磨平面积及各项磨削结果进行跟踪观察,分析砂轮磨损状态及其对加工精度的影响,并根据实验结果建立了砂轮与轧辊之间的砂轮磨削比工艺参数化模型。研究发现,砂轮磨损量达到19311.09 mm3时,砂轮磨削性能逐渐降低,砂轮磨损量达到30379.58 mm3时,磨削加工误差显着增大。当砂轮表面磨平面积比率达到46.48%时,轧辊表面粗糙度显着增大。然后,基于砂轮磨削比参数化模型,提出轧辊多序磨削辊形创成模型,实现了磨削过程中砂轮-轧辊交互作用的三维仿真。同时建立砂轮廓形凸度优化模型,通过仿真分析不同砂轮廓形凸度对辊形精度的影响,优化砂轮廓形凸度,从而提高轧辊辊形精度。经过验证,轧辊多序磨削辊形创成模型预测辊形与实验结果之间的平均误差为0.006 mm,曲线相似度为0.941,表明辊形创成模型是可行的。优化后砂轮廓形凸度为1.6 mm,实验结果表明辊形误差降低了24.49%。最后,针对复杂磨削工艺实现方法不明确问题,建立了构建轧辊磨削工艺多目标权重优化模型。设计四因素三水平轧辊磨削实验,利用响应曲面法分析磨削工艺参数对轧辊表面粗糙度、辊形精度的影响,同时建立磨削结果与工艺参数间的多元线性回归模型。基于回归模型,进一步建立了轧辊磨削工艺多目标权重优化模型,实现多指标要求复杂工艺优化。实验表明,通过改变磨削工艺参数,可以同时实现较高的材料去除率、良好的表面粗糙度和较低的辊形误差。
李彧[2]（2020）在《晶圆留边磨削减薄工艺基础研究》文中研究表明微电子产品不断向高性能化、高集成化、高速化和小型化发展,极大地促进了集成电路（IC）制造技术的发展,也对晶圆的加工效率和加工质量提出越来越高的要求。目前国内外IC制造中主流晶圆直径为12英寸（300 mm）,但第四代硅通孔封装技术要求晶圆减薄厚度不超过50μm。针对大直径晶圆超薄化磨削的难题,留边磨削减薄技术应运而生,其大大增强了晶圆减薄后的刚度,有效减小了晶圆碎片率。为了深入研究留边磨削减薄技术中磨削参数对晶圆表面磨削纹理和磨粒切削深度的影响规律,本文建立了留边磨削运动学模型,并采用留边磨削专用砂轮对硅片进行磨削减薄试验。论文的主要研究内容和结论如下:（1）基于留边磨削的原理和特点,并根据运动学理论,建立了晶圆留边磨削减薄过程中磨粒运动轨迹和磨粒切削深度的数学模型,通过MATLAB软件对磨粒运动轨迹进行仿真,分析了磨削参数对磨粒运动轨迹的影响规律。研究结果表明:砂轮和转台二者转速比影响磨粒运动轨迹的曲率,逆磨时转速比值越大,磨粒运动轨迹曲率越小;而顺磨时转速比值越大,磨粒运动轨迹曲率越大。（2）根据建立的磨粒运动轨迹模型,综合考虑砂轮进给速度、砂轮转速、转台转速、光磨时间和最大磨粒凸起高度,进一步分析了晶圆表面磨削纹理演化成形过程和磨削纹理对晶圆表面质量的影响,利用MATLAB模拟了不同参数下的晶圆留边磨削表面纹理形貌,并通过试验验证了实际留边磨削纹理形貌及晶圆留边磨削减薄后的表面粗糙度变化规律,最终提出了提升晶圆磨削质量的措施。试验结果表明:砂轮进给速度、砂轮转速、转台转速、光磨时间和最大磨粒凸起高度是影响留边磨削后晶圆表面磨削纹理形貌的主要因素。其中,相邻两条磨削纹理的夹角会随着砂轮转速和转台转速的变化而变化。另外,与整面磨削不同,留边磨削后的晶圆表面粗糙度沿晶圆径向先增大后减小。（3）根据建立的磨粒切削深度模型,深入分析了磨削纹理与磨粒切削深度之间的联系及磨削参数对磨粒切削深度的影响,研究了磨粒切削深度与磨削力的关系,并通过磨削力试验验证了磨粒切削深度模型的正确性及磨削参数对磨粒切削深度的影响规律。试验结果表明:磨粒切削深度受砂轮和转台二者旋转方向的影响,无论逆磨还是顺磨,磨粒切削深度随砂轮进给速度的增大而增大,随砂轮转速的增大而减小。而不同磨削方式下的转台转速对磨粒切削深度影响不一致,逆磨时磨粒切削深度随转台转速的增大而减小,顺磨时磨粒切削深度随转台转速的增大而增大。
关鹏[3]（2018）在《超高速磨削试验台数字化设计与仿真分析研究》文中研究说明随着计算机技术和网络技术的发展,机械制造业呈现出以计算机为基础,以数字化信息为描述手段,以产品数字化开发为方法的新特征。相对于物理样机,数字化样机是在计算机上表达的产品数字化模型。数字化设计技术是数字化样机建立的手段与方法,被广泛应用于制造装备产品设计与开发领域。超高速磨削加工技术是一种高效而经济地生产出高质量零件的现代加工技术。超高速磨削加工的实现载体是超高速磨削机床。东北大学先进制造与自动化研究所于1996年研制了我国第一台大功率超高速磨削试验台。试验台砂轮线速度可达250m/s,填补了当时国内空白,推动了我国高速/超高速磨削研究的发展。由于当时设计和制造条件有限,在试验台实际使用过程中出现了诸多问题,例如液体动静压轴承胶合,液体动静压主轴系统振动以及加工精度降低等。如何使用数字化技术手段对上述问题进行分析,进而对超高速磨削机床数字化设计关键问题进行研究并提出相应的解决方法,为超高速磨削试验台的改造提供设计基础和依据是本文所要研究的核心问题。为此,本文以东北大学超高速磨削试验台为研究对象,以数字化设计与仿真分析为技术支撑。通过理论,仿真与实验相结合的方式,研究和探讨磨削加工仿真方法,液体动静压主轴系统及超高速磨削试验台整机动力学特性,液体动静压主轴系统热结构耦合变形,超高速磨削试验台虚拟加工仿真系统构建等问题。本文的研究主要内容如下:（1）使用有限元方法对超高速磨削加工进行仿真研究。从理论上阐述了使用有限元方法进行磨削加工仿真的可行性。提出基于有限元分析的超高速磨削加工宏观仿真方法,并对该方法进行了详述。在不同磨削参数条件下,对磨削力和磨削温度进行仿真计算,并对仿真结果予以分析。使用三向测力仪与热电偶对磨削力与磨削温度进行测量实验,将仿真分析结果与实验结果进行对比分析,验证仿真方法的正确性。（2）对超高速磨削试验台关键部件液体动静压主轴系统进行动态特性仿真分析与实验研究。使用流体动力学方法对液体动静压轴承油膜进行压力场与温度场仿真分析,描述不同参数影响下油膜承载特性变化。以小扰动理论为基础建立了油膜支撑刚度与阻尼计算模型。在融入油膜支撑刚度和阻尼参数情况下,使用有限元方法对液体动静压主轴系统进行有限元建模与动态特性分析。对主轴系统进行固有频率测量实验,验证仿真分析方法正确性,并指出所分析对象存在的问题与改进方向。（3）对超高速磨削试验台整机动态特性进行仿真分析。建立数学模型对机械结构中结合部对其动力学特性影响进行分析。对超高速磨削试验台中存在的不同结合部进行等效替代分析与数值计算。建立超高速磨削试验台整机有限元模型,并进行整机动静态特性分析。对机床整机进行固有频率测量实验,验证仿真分析方法正确性,并指出所分析对象存在的不足与改进方向。（4）结合前文所进行的磨削加工仿真分析和液体动静压主轴系统轴承油膜温度场仿真分析,对主轴系统进行热结构耦合变形求解。在不同磨削参数条件下根据主轴系统热源差异,使用有限元方法对主轴系统进行三维温度场求解,进而对主轴系统进行热结构耦合变形求解,分析其在多场条件影响下的位移变化。（5）构建基于网络的超高速磨削试验台虚拟加工仿真系统,提出仿真系统的层次构架及开发流程。对虚拟加工几何仿真关键技术进行研究,并提出了一种基于网络建模语言的解决方法。使用Matlab网络接口功能,对虚拟加工物理参数仿真模块进行开发和编程,实现磨削加工物理参数仿真功能。
王雨时[4]（2018）在《预应力淬硬磨削结构钢表面微观形貌特征与影响机制研究》文中提出预应力淬硬磨削结合了预应力磨削与表面淬硬技术,用一种复合加工的方法来代替传统磨削工艺。这种工艺不仅可以简化工序,提高生产率和保护环境,还可以控制试件表面残余应力分布以及减小表面粗糙度,是一种具有发展前景的新型加工工艺。以磨削原理、金属学与热处理、有限单元法、位错理论及相变理论为研究基础,建立预应力淬硬磨削过程温度场和应力场耦合模型。对砂轮表面形貌及工件表面形貌进行数学建模,并对预应力淬硬磨削过程中的动态再结晶行为进行仿真与实验研究。重点讨论加工表面微观形貌特征与影响机理、温度及预应力对零件表面微观形貌影响以及动态再结晶现象对晶粒尺度的影响。论文主要研究内容如下:（1）开展预应力淬硬磨削实验研究,对加工后试件不同位置处表面粗度进行测量,分析了磨削工艺参数（预应力,磨削深度,进给速度等）对试件表面粗糙度的影响机制。对试件硬度分布进行测量,根据实验结果以及硬度与表面粗糙度的对应关系来分析二者之间的一般规律。并通过预应力对相变、表面微观裂纹和涂覆的影响,进一步揭示预应力与表面粗糙度之间的内在关联。（2）对表面微观形貌有重要影响的磨削温度场进行有限元仿真。确定磨削过程中的传热学模型以及热量分配比,并将砂轮与试件接触区假设为抛物线型移动热源,获得不同位置及不同深度处的瞬时温度分布曲线。通过有限元模型来分析温度场的变化与表面微观形貌的关系,结合温度场分布结果建立残余应力仿真模型,并根据残余应力分布特征来研究其对表面微观形貌的影响。（3）基于FFT以及Johnson转换方法建立了非高斯分布的砂轮表面形貌,其具有不同高斯分布的偏斜与峰度,更接近于实际砂轮表面磨粒分布。考虑磨削温度与预应力的影响并结合磨粒与工件之间的运动方程,建立了工件表面微观形貌仿真模型。并对不同预应力下的试件表面微观形貌进行测量,结果与仿真具有相同的变化趋势,即随着预应力的增加表面粗糙度逐渐降低。（4）以微观组织演化过程中位错理论为基础,结合预应力淬硬磨削实验,接触区温度特征,提出并研究了预应力淬硬磨削过程中动态再结晶行为。在DEFORM-3D平台上模拟了 45钢预应力淬硬磨削工艺,利用CA模块对材料动态再结晶体积分数、晶粒尺寸以及微观组织演化过程进行模拟。通过对流变应力数据进行多元线性回归分析,确定了动态再结晶数学模型参数（位错密度、动态再结晶形核以及长大模型）。结合实验研究了动态再结晶的形核机制以及微观组织演化规律,并讨论了动态再结晶与表面粗糙度之间的内在关联。
李媛[5]（2017）在《GH4169镍基高温合金磨削材料去除量建模及工艺研究》文中进行了进一步梳理镍基高温合金具有高强度、高硬度等良好的力学性能,能够长期服役于严苛的环境,在高温等极限条件下,依然能够保持性能的稳定,是主要的航空材料之一。航空部件尺寸精度要求较高,磨削是主要的加工方式之一。由于航空部件形状往往较为复杂,对加工设备的灵活性与柔性提出了一定要求,近年来,机器人智能化磨削平台越来越受到关注。如何建立磨削过程的模型,获取材料去除量与磨削参数间的关系,成为提高磨削加工尺寸精度的关键。本文基于机器人智能化磨削系统,针对航空常用GH4169镍基高温合金,分析影响磨削过程的各个因素,合理选取与材料去除量有关的磨削变量,建立模型并化简其构成。针对镍基高温合金这类高强度高硬度的难加工材料,定义了砂带磨削能力系数?,以此量化磨削过程中砂带的磨损情况。引入时间域变量来衡量砂带在某状态下的累积有效工作时长,结合实际磨削中“断续”加工的特点,以一定时间步长将时间域变量离散化为砂带从初始状态直至本次磨削的磨削次序?。基于试验数据建立了砂带磨削能力系数?与磨削次序?的数学关系,使砂带磨削能力系数易于被引入到模型中,解决了砂带磨损难以量化（往往在建模过程中忽略不计）的问题。基于试验数据,对磨削过程中提取出的磨削变量与材料去除量的相关性进行分析,得到各个磨削参量对材料去除量的影响程度,其中,法向磨削力与材料去除量相关性最强,影响最为显着,其次为砂带线速度,再次为砂带磨削能力系数。砂带耐磨性不同,砂带磨削能力系数与材料去除量的相关程度也不同,对于耐磨性能一般的砂带,磨削能力系数的影响接近于砂带线速度,由此可见,对于镍基高温合金这类难加工材料,砂带的磨损难以忽略不计。采用多元回归分析的方法建立了磨削过程中的数学模型,提出了基于Preston系列方程的修正获得待定数学模型的方法,通过试验数据的求解,最终确立了适用于难加工材料磨削过程的经验模型,得到了材料去除量与砂带线速度、法向磨削力及磨削次序的定量关系。通过测试样本的检验,所得模型平均误差百分比能够较好地满足要求。鉴于传统BP神经网络在建模中的缺陷与不足,将广义回归神经网络引入,结合交叉验证的优化算法,建立磨削过程的回归模型。所得模型相比传统的BP神经网络模型,平均误差百分比大幅减小。最后,从建模的难易程度与模型可视化两个方面分析了回归分析数学建模方法与神经网络建模方法的优势与不足。分析了时间域变量?的有效性,并对磨削过程建模的发展方向给出了合理化建议。
李兆斌[6]（2017）在《面向钛合金薄壁件的CBN磨头加工特性研究》文中指出钛合金材料是航空航天制造业领域的重要材料,但是由于其难加工的特点导致其加工质量差且加工效率低,所以严重阻碍了航空航天制造业的快速发展。因此,如何提高钛合金材料的加工效率和加工质量成为一个亟待解决的难题。此外,随着现代科技对于飞机和飞行器等的性能要求越来越高,越来越多的薄壁件应用在飞机和飞行器上,而这种薄壁件往往结构复杂,刚性较低,加工工艺性较差,尤其是在加工过程中很容易受到切削力、切削热和切削颤振等的影响而发生变形,影响了加工精度。因此,本文针对钛合金薄壁件在磨削加工过程中加工特性的研究有助于提高钛合金薄壁件的加工效率和加工质量。本文主要针对钛合金薄壁件在磨削加工过程中加工特性进行了理论与实验研究,具体研究内容如下:（1）通过分析单个磨粒的磨削受力情况,考虑了磨头接触面上单位面积的动态有效磨粒数,并基于因次解析法与实验相结合的方法建立了 CBN磨头磨削TC4薄壁件的磨削力模型;并通过磨削力测量实验验证了所建立的磨削力模型的有效性,同时对磨削参数的优化进行仿真分析。（2）利用磨削区矩形热源模型推导出磨削区三角形热源模型,并对热流密度进行计算,建立了磨削温度模型;并通过磨削温度测量实验验证了所建立的磨削温度模型的有效性,同时对磨削参数的优化进行仿真分析。（3）设计并制作一种新型改进磨头,利用实验对比分析的方法对新型改进磨头在加工时的磨削力和磨削温度情况进行了研究,同时也研究了新型改进磨头对加工后工件的表面完整性的影响。（4）建立了磨削颤振的动态模型,对钛合金薄壁件以及磨头进行模态分析实验并测量其模态参数,最终根据模态实验的测量结果绘制出磨削颤振稳定性叶瓣图,同时也研究了径向磨削深度对磨削颤振稳定型的影响。（5）分别从加工表面形貌、表面粗糙度、表面金相组织和显微硬度四个方面对加工后的钛合金薄壁件表面进行实验研究分析,同时也通过实验分析了不同加工参数对表面完整性的影响。
段继豪[7]（2016）在《整体叶盘构件数控磨削工艺关键技术研究》文中研究指明随着整体叶盘结构件在航空、航天、船舶、能源、核工业等领域的重大装备中得到广泛应用,其加工制造工艺技术也得到飞速发展。但是,相对于目前已经成熟的整体叶盘构件粗加工工艺技术,其精加工磨削工艺依然处于落后的人工打磨阶段,人工经验打磨质量一致性差、均匀性差,且加工效率十分低下,不仅影响整体叶盘结构件的疲劳寿命,而且制约发动机的生产制造周期。因此,开展整体叶盘自动化磨削技术研究,建立其高效可靠的磨削工艺方法,以摆脱传统落后的人工打磨工艺方法,对提高整体叶盘疲劳性能和生产效率、研究和建立自动化生产线的等都具有十分重要的意义。本文针对整体叶盘结构件人工打磨工艺质量差、效率低等问题,基于自主设计的整体叶盘数控磨削实验平台,通过分析整体叶盘磨削工艺中面临的问题挑战,开展整体叶盘数控磨削工艺关键技术研究,深入研究磨削过程中的接触状态、磨削力状态、磨削工艺条件等,并结合工艺实验验证理论分析的可靠性,论文的主要研究工作与获得的主要结论如下:（1）基于整体叶盘结构特点,分析整体叶盘磨削加工中面临的主要难点与问题,结合人工打磨加工方法经验,并考虑其后续一体化自动生产线的设计建立,提出适应整体叶盘特点的数控磨削加工工艺方法,分析说明整体叶盘数控磨削实验平台的结构及组成部分,并着重对磨削实验平台的柔性磨削主轴机构展开深入研究,阐述其结构特点与装配形式,对该关键机构的工作原理进行说明,建立其工作范围与工作位姿的理论计算公式,最终形成整体叶盘自动化磨削加工工艺理论方法。（2）依据数控砂带磨削工艺基础理论知识,对磨削工艺过程中磨具与工件之间的接触状态进行理论分析,主要包括接触区域特征、接触区域压力分布状态、材料去除率等内容研究,采用接触加工实验,分别研究磨料粒度、磨具接触曲率、主轴转速、理论磨削深度、工件曲率半径等因素对接触区域特征的影响规律,并基于赫兹弹性接触理论,从凸面接触与凹面接触两个方面,分析并建立磨削接触区域各点处的压力分布状态方程,最后进行基于Preston方程的磨削加工材料去除率模型研究,分别得到凸面接触与凹面接触形式下的材料去除率方程,并获得材料去除率方程修正系数,实验结果表明材料去除率模型具有较高的可靠性。（3）分析说明整体叶盘磨削工艺过程中磨削力的作用形式,依据传统砂带磨削法向磨削力经验公式,并基于数控磨削实验平台柔性主轴机构的工作原理,提出磨削力间接控制方法,对间接控制过程进行理论分析、简化并建立控制系统数学模型,而且充分考虑实际系统中存在的非线性、不确定性、不稳定性、复杂性等因素,采用模糊PID算法对系统进行控制,选用变角度三角隶属函数,建立其模糊控制规则,对控制系统进行仿真分析,并与传统PID控制效果进行对比,结果表明,模糊PID磨削力间接控制获得高响应速率、低超调量的控制效果,最后通过仿真分析负载质量对控制系统的影响情况,进一步验证控制方法具有较高的适应性和理想的控制效果。最后,通过比例阀压力传感器数据检测,建立磨削过程中法向磨削力的计算公式。（4）对整体叶盘磨削质量表征参数与加工参数进行分析,结合整体叶盘加工质量要求,选取表面完整性若干参数作为对整体叶盘磨削工艺优劣的评价指标,并开展加工参数对表面完整性指标的单因素实验研究,掌握加工参数对各指标的影响规律,进而采用正交方法设计实验,对实验检测结果进行分析处理,建立表面完整性各评价指标的指数经验公式,最终展开磨削工艺过程加工参数优化,将优化问题进行线性处理并提出约束条件,获得在不同目标函数下的优化磨削加工参数组合。（5）分别展开磨削工艺中实际磨削深度、磨削力控制、加工参数优化等研究内容的加工实验验证,实验结果证明了磨削关键机构对主轴位姿微位移调节的有效性、模糊PID控制方法对法向磨削力间接控制的可靠性等;同时实验结果表明,磨削力控制加工质量明显提高,而相对于人工经验打磨与经验参数磨削加工,在优化加工参数磨削条件下,工件加工表面质量得到明显改善,且加工效率获得显着提高。
张磊[8]（2015）在《超高速磨削温度的有限元仿真研究》文中进行了进一步梳理超高速磨削是先进制造领域的革命性突破,代表着现代磨削技术的最前沿。超高速磨削技术作为一种在高速、高磨除率磨削状态下获得高质量零部件的现代加工方法,可以有效的提升工件表面质量及生产效率,降低加工成本。随着现代制造业对加工零件高精度、高效率的要求,超高速磨削以其独有的优势正越来越受到重视。然而磨削过程中伴随着大量的热量的产生,这些热量极易造成加工零件的磨削烧伤影响其精度和质量,同时会降低砂轮的使用寿命。因此研究超高速磨削温度的影响因素及变化规律,找出能预测和控制磨削温度的办法具有重大的意义。本文在目前国内外超高速磨削温度方面研究成果的基础上,以CBN砂轮磨削45钢为例,采用理论推导和仿真分析相结合的手段对45钢超高速平面磨削温度场温度分布进行细致的分析和探讨,所做的研究工作主要包含以下几个方面:（1）建立了磨粒顶端有磨损平面的单颗磨粒及总磨削力数学模型,将摩擦力直接考虑到受力分析当中。分析了在其它磨削参数恒定的情况下砂轮速度对单颗磨粒以及总磨削力的影响规律。（2）推导了磨削过程热传递两种模型:均布热源模型和三角形热源模型,并分析Peclet数L值对两种热源模型中无量纲温度歹的影响。分别按二维和一维导热方式对超高速平面磨削温度场分布进行了理论推导。（3）引入修正系数K,基于Rowe和Shaw热量分配比例建立了一种超高速磨削热量分配比例模型,分别得到干磨状态下工件、砂轮、磨屑的热量分配的数学模型,并分析了不同K值热量分配比例随砂轮速度增加的变化情况,并与未修正的Shaw热量模型进行对比。（4）采用有限元仿真软件ANSYS对45钢在材料属性随磨削温度变化的条件下对工件表面温度场及最高温度进行了仿真研究,得到了不同磨削速度下45钢工件表面最高温度的变化情况,将仿真值与理论值进行对比,分析两者的误差情况。
郭珍吉[9]（2014）在《超高速磨削温度的仿真研究》文中提出超高速磨削是可以经济而高效的生产出高质量零部件的现代化加工方法。同时超高速磨削能够大大的提高工件表面质量同时提升加工生产效率,并能大大的减少加工成本、缩小产品的生产周期,它还能够对脆性金属及粘性材料等难加工金属进行精密加工。现代制造业对零件的加工精度以及加工效率有越来越高的要求,因此超高速磨削技术得以显现出其独特的优势。由于磨削过程当中的磨削热效应对磨削性能产生很大的影响,甚至将会影响砂轮及工件的使用寿命,所以对磨削温度场进行研究将是十分重要的。本文根据文献综述,简要的介绍国内外超高速磨削技术及磨削过程当中的温度场的研究发展的当前情况,对磨削过程当中磨削力公式展开了理论推导,同时对磨削过程当中磨削热的生成及移动点热源造成的温度场展开了分析,并用有限元软件ANSYS对磨削区的温度场进行了仿真模拟。具体研究内容如下：首先,对磨削加工过程当中单颗磨粒磨削力及总的磨削力进行分析,同时分析了砂轮线速度对磨削力的影响作用。其次,介绍了磨削区的温度场热源形式进行介绍,对单颗磨粒磨削及平面磨削过程中的温度场进行了研究,确定了平面磨削过程中热源的形式,然后分析了磨削热传入工件的热量比例。接着,对平面磨削过程当中温度场进行了有限元分析,并建立了仿真过程中的几何模型、进行网格划分及移动热源的加载等。从而得出了工件表面的温度场分布,阐述了砂轮线速度对磨削的温度场产生的影响作用。最后,根据对磨削力及磨削温度场的理论推导、仿真结果得出了一些结论,同时对以后的研究提出了建议。本文通过理论研究,对磨削力及磨削温度场进行了理论研究,同时对不同砂轮速度下的磨削温度场进行了仿真,促进了对磨削原理的基础性研究。
商希峰[10]（2013）在《镍基单晶合金磨削机理的研究》文中进行了进一步梳理磨削加工是精密加工和超精密加工常用的方法之一,但砂轮磨粒形状各异,随机分布,磨削力和磨削温度相互耦合,加之磨削液的淬火作用,使得磨削过程十分复杂。磨削力和磨削温度是反映磨削加工过程的两个重要指标,对磨削质量、工艺系统变形和砂轮磨损等都有直接影响。建立磨削力和磨削温度的数学模型或仿真模型对预测磨削质量和控制磨削过程具有重要意义。镍基单晶合金消除了晶界,有良好的高温性能,在航空航天领域有着广阔的应用前景,但在加工过程中存在着切削力大、切削温度高等问题。本文以DD402型镍基单晶合金为例,通过实验分析、理论推导和数值仿真等手段,对镍基单晶合金磨削过程中的磨削力和磨削温度与工艺参数及磨削方式的关系进行了深入全面的研究,所做的工作主要包括以下几个方面。（1）建立磨削力和磨削温度测量系统。分别建立磨削力和磨削温度的测量与采集系统,实现两者的同步测量。（2）磨削力及磨削温度与磨削因素关系研究。分析研究工件速度、磨削深度及磨削方式对磨削力和磨削温度的影响,通过实验数据分别建立磨削力和磨削温度与各因素的关系曲线,分析其内部机理。（3）磨削力的理论研究。将整个磨削区域划分为摩擦、耕犁和成屑三个过程,分别建立对应磨削力的模型,得到总的磨削力数学模型,实现对磨削力的预测和控制。将磨削力的计算值与实验数据对比,分析模型的可靠性并给出误差来源。（4）磨削温度的理论研究。基于经典传热学理论,以最基本的瞬时点热源为基础,通过积分得到了带状移动热源和无限大面热源下的工件的温度场分布。（5）建立一种新的平面磨削温度场三维数值仿真方法。在虚拟环境中再现真实磨削过程,考虑工件材料的热力学性能及砂轮工件热量分配比例与温度的非线性关系,施加热源的同时实现了工件材料的“去除”,通过三维有限元仿真获得了工件的温度场及温度的变化历程。将仿真温度与实验数据对比,分析研究仿真精度及误差来源,实现对磨削温度场的可靠性预测。
二、磨削过程模型的建立及其计算机仿真（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、磨削过程模型的建立及其计算机仿真（论文提纲范文）
（1）大型轧辊曲线辊形磨削创成建模与工艺优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 相关领域研究状况综述 |
| 1.2.1 磨削过程中砂轮磨损研究综述 |
| 1.2.2 磨削结果预测与仿真研究现状 |
| 1.2.3 磨削工艺优化方法研究现状 |
| 1.3 论文主要内容 |
| 第二章 大型轧辊磨削过程中砂轮磨损规律与机理研究 |
| 2.1 碳化硅砂轮磨损表征方法 |
| 2.1.1 全周期砂轮表面演化过程分析 |
| 2.1.2 砂轮廓形与径向磨损量测量 |
| 2.2 碳化硅砂轮磨损过程分析实验 |
| 2.2.1 实验设备与磨削条件 |
| 2.2.2 砂轮磨削比的精确计算模型 |
| 2.2.3 工艺参数设计及磨削结果 |
| 2.3 砂轮磨损对磨削加工精度的影响研究 |
| 2.3.1 砂轮磨损状态分析 |
| 2.3.2 砂轮磨损对轧辊磨削加工精度的影响 |
| 2.4 砂轮磨削比与磨削工艺参数的关系模型 |
| 2.4.1 实验工艺参数设计 |
| 2.4.2 磨削工艺参数-砂轮磨削比的关联性分析 |
| 2.4.3 砂轮磨削比的数学模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于砂轮动态磨损的轧辊辊形创成建模 |
| 3.1 轧辊磨削辊形误差定义及成因 |
| 3.1.1 轧辊磨削辊形误差定义 |
| 3.1.2 轧辊磨削辊形误差的成因 |
| 3.2 基于砂轮磨损的轧辊多序磨削辊形创成模型 |
| 3.2.1 模型基本假设 |
| 3.2.2 轧辊多序磨削辊形创成模型 |
| 3.2.3 轧辊磨削辊形创成仿真及实验验证 |
| 3.3 针对砂轮磨损与过切的砂轮廓形凸度优化 |
| 3.3.1 砂轮廓形凸度优化模型 |
| 3.3.2 砂轮廓形凸度优化仿真 |
| 3.3.3 砂轮廓形凸度优化模型实验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于响应曲面法的轧辊磨削多目标工艺优化研究 |
| 4.1 响应曲面法原理 |
| 4.1.1 响应曲面的多元线性回归模型 |
| 4.1.2 回归模型的显着性检验 |
| 4.1.3 模型充分性检验与失拟检验 |
| 4.2 轧辊磨削实验结果与分析 |
| 4.2.1 轧辊磨削实验设计与磨削结果 |
| 4.2.2 磨削工艺参数对轧辊表面粗糙度的影响 |
| 4.2.3 磨削工艺参数对辊形精度的影响 |
| 4.2.4 磨削工艺参数对砂轮主轴能耗的影响 |
| 4.3 轧辊磨削工艺多目标优化模型与验证 |
| 4.3.1 轧辊磨削多目标工艺优化模型 |
| 4.3.2 优化模型验证 |
| 4.3.3 曲线辊精密磨削工艺参数优化及验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 主要工作及结论 |
| 5.2 今后研究及展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的成果 |
（2）晶圆留边磨削减薄工艺基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 晶圆减薄技术概述 |
| 1.3 晶圆磨削减薄工艺国内外研究现状 |
| 1.3.1 留边磨削技术的研究现状 |
| 1.3.2 磨削纹理的研究现状 |
| 1.3.3 磨粒切削深度的研究现状 |
| 1.3.4 磨削力的研究现状 |
| 1.4 课题来源、研究目标及研究内容 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 研究目标 |
| 1.4.3 研究内容 |
| 2 留边磨削运动学建模与分析 |
| 2.1 留边磨削的原理和特点 |
| 2.1.1 留边磨削的原理 |
| 2.1.2 留边磨削的特点 |
| 2.2 运动学理论 |
| 2.3 晶圆留边磨削磨粒运动轨迹建模与仿真 |
| 2.3.1 留边磨削运动学建模 |
| 2.3.2 留边磨削磨粒运动轨迹仿真 |
| 2.4 留边磨削磨粒切削深度建模 |
| 2.4.1 磨粒切削深度模型假设前提 |
| 2.4.2 留边磨削磨粒切削深度模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 留边磨削表面质量分析及试验 |
| 3.1 留边磨削磨粒运动轨迹对表面质量的影响 |
| 3.1.1 磨粒运动轨迹与磨削纹理的关联模型 |
| 3.1.2 磨削纹理对表面粗糙度的影响 |
| 3.2 留边磨削纹理仿真分析 |
| 3.2.1 留边磨削纹理类型 |
| 3.2.2 留边磨削纹理演变成形过程 |
| 3.2.3 不同磨削参数下留边磨削纹理形貌仿真 |
| 3.3 留边磨削表面质量验证试验 |
| 3.3.1 试验目的 |
| 3.3.2 试验条件与方法 |
| 3.3.3 试验结果与分析 |
| 3.3.4 提升表面质量措施 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 留边磨削磨削力分析及验证试验 |
| 4.1 留边磨削磨粒切削深度对磨削力的影响 |
| 4.1.1 磨削参数对磨粒切削深度的影响 |
| 4.1.2 磨粒切削深度与磨削力的关系 |
| 4.2 留边磨削磨削力监测试验 |
| 4.2.1 试验目的 |
| 4.2.2 试验条件与方法 |
| 4.2.3 试验结果与分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 主要符号的意义 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）超高速磨削试验台数字化设计与仿真分析研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 超高速磨削加工研究概述 |
| 1.2.1 超高速磨削加工技术特点 |
| 1.2.2 超高速磨削加工关键技术 |
| 1.2.3 超高速磨削加工技术国内外研究现状 |
| 1.3 数字化样机技术在机床设计领域应用 |
| 1.3.1 国外数字化样机技术在机床设计领域应用研究现状 |
| 1.3.2 国内数字化样机技术在机床设计领域应用研究现状 |
| 1.4 虚拟加工仿真技术研究方法 |
| 1.4.1 虚拟加工几何仿真研究方法 |
| 1.4.2 虚拟加工几何仿真国内外研究现状 |
| 1.4.3 虚拟加工物理仿真研究方法 |
| 1.4.4 虚拟加工物理仿真国内外研究现状 |
| 1.5 课题主要研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 基于有限元技术的磨削加工宏观仿真研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 磨削加工过程及机理 |
| 2.2.1 磨削加工过程要素 |
| 2.2.2 磨削力与磨削温度 |
| 2.2.3 超高速磨削机理 |
| 2.3 有限元方法求解高速碰撞问题 |
| 2.3.1 砂轮与工件高速碰撞现象解释 |
| 2.3.2 空间域离散方法 |
| 2.3.3 时间域离散方法 |
| 2.4 磨削加工过程宏观仿真分析 |
| 2.4.1 有限元分析几何模型建立与网格划分 |
| 2.4.2 仿真材料参数与边界条件确定 |
| 2.4.3 仿真结果分析 |
| 2.5 磨削力与磨削温度测量实验研究 |
| 2.5.1 实验设备及方法 |
| 2.5.2 实验过程及结果分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 超高速磨削主轴系统动态特性分析 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 液体动静压主轴系统结构分析 |
| 3.3 液体动静压轴承油膜流体动力学仿真分析 |
| 3.3.1 计算流体动力学分析方法原理 |
| 3.3.2 轴承油膜有限元模型建立 |
| 3.3.3 轴承油膜压力场与温度场求解 |
| 3.3.4 仿真参数对油膜支承特性影响 |
| 3.3.5 轴承-转子结合部动力学参数计算 |
| 3.4 液体动静压主轴系统动态特性仿真分析 |
| 3.4.1 液体动静压主轴系统有限元模型建立及模态分析 |
| 3.4.2 仿真结果分析 |
| 3.5 液体动静压主轴系统动态特性测试 |
| 3.5.1 动态特性测试系统组成 |
| 3.5.2 动态特性测试参数及条件设置 |
| 3.5.3 试验结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 超高速磨削主轴系统热结构耦合分析 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 液体动静压主轴系统热结构耦合求解方程 |
| 4.2.1 导热微分方程 |
| 4.2.2 定解条件 |
| 4.2.3 热弹性变形基本方程 |
| 4.3 液体动静压轴承油膜温度场仿真分析 |
| 4.3.1 换热系数计算 |
| 4.3.2 不同参数下油膜温度场仿真结果 |
| 4.4 液体动静压主轴系统热结构耦合分析 |
| 4.4.1 液体动静压主轴系统热结构分析有限元模型建立 |
| 4.4.2 材料属性与边界条件设定 |
| 4.4.3 热结构耦合变形仿真结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 超高速磨削试验台整机动态特性分析 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 超高速磨削试验台整机建模与结合部分析 |
| 5.2.1 超高速磨削试验台整体结构与模型建立 |
| 5.2.2 结合部等效动力学模型 |
| 5.2.3 超高速试验台结合部动力学参数计算 |
| 5.3 超高速磨削试验台动态特性仿真分析 |
| 5.3.1 超高速磨削试验台整机有限元模型建立 |
| 5.3.2 结合部等效动力学模型有限元处理 |
| 5.3.3 仿真结果分析 |
| 5.4 超高速磨削试验台整机动态特性测试 |
| 5.4.1 实验过程及结果 |
| 5.4.2 仿真与实验结果对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于网络的超高速磨削试验台虚拟加工仿真研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 仿真系统层次结构 |
| 6.2.1 主要功能工作流程 |
| 6.2.2 仿真系统开发方法及流程 |
| 6.3 超高速磨削试验台网络化建模 |
| 6.3.1 超高速磨削试验台三维实体建模 |
| 6.3.2 模型转换处理 |
| 6.3.3 工件和砂轮线框建模 |
| 6.4 超高速磨削试验台加工几何仿真关键技术 |
| 6.4.1 基于正则表达式数控代码编译 |
| 6.4.2 机床主要运动部件碰撞检测 |
| 6.4.3 工件材料去除 |
| 6.4.4 仿真系统界面与功能 |
| 6.5 基于网络的虚拟加工系统物理参数仿真功能开发 |
| 6.5.1 Matlab的Web原理与开发流程 |
| 6.5.2 基于网络的超高速磨削试验台虚拟加工物理参数仿真系统结构 |
| 6.5.3 磨削参数计算脚本文件建立 |
| 6.5.4 仿真系统界面开发 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论与建议 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表论文和参与科研项目 |
| 作者简介 |
（4）预应力淬硬磨削结构钢表面微观形貌特征与影响机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 磨削淬硬技术与表面微观形貌研究现状 |
| 1.2.1 磨削淬硬技术国内外研究现状 |
| 1.2.2 机械加工零件表面微观形貌研究现状 |
| 1.3 微观组织演变模拟研究现状 |
| 1.4 磨削淬硬技术目前存在的主要问题 |
| 1.5 论文研究主要内容 |
| 第2章 预应力淬硬磨削实验及表面粗糙度影响因素研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 预应力淬硬磨削实验研究 |
| 2.2.1 实验材料及条件 |
| 2.2.2 预应力计算及实验方案设计 |
| 2.2.3 微观几何形貌特征 |
| 2.2.4 表面粗糙度测量实验 |
| 2.3 表面粗糙度影响因素 |
| 2.3.1 磨削参数对表面粗糙度的影响 |
| 2.3.2 表面硬度与表面粗糙度之间关系 |
| 2.3.3 淬硬层相变对微观形变量影响 |
| 2.4 微观组织形态分析 |
| 2.4.1 微观组织测量 |
| 2.4.2 预应力对微观形貌的影响 |
| 2.4.3 预应力对表面微观结构损伤的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 预应力淬硬磨削温度场及应力场研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 预应力淬硬磨削温度场的传热学模型 |
| 3.2.1 热量传递的方式 |
| 3.2.2 传热学模型 |
| 3.3 磨削过程中的热量分配比 |
| 3.4 温度场分析 |
| 3.4.1 温度场仿真模型 |
| 3.4.2 加载与求解 |
| 3.4.3 仿真结果分析 |
| 3.4.4 不同磨削参数对温度的影响 |
| 3.5 预应力与相变影响下热—力耦合分析 |
| 3.5.1 热力耦合分析前处理 |
| 3.5.2 热力耦合分析加载过程 |
| 3.6 本章小节 |
| 第4章 表面微观形貌仿真与实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 砂轮表面形貌仿真 |
| 4.2.1 表面微观形貌的创成机理 |
| 4.2.2 表面微观形貌评价方法 |
| 4.2.3 表面粗糙度、波纹度与形状公差 |
| 4.2.4 表面粗糙度对零件使用性能的影响 |
| 4.2.5 砂轮表面统计参数 |
| 4.2.6 自相关函数(ACF) |
| 4.2.7 数字化滤波技术 |
| 4.2.8 Johnson转换系统 |
| 4.2.9 非高斯表面仿真结果 |
| 4.3 预应力条件下工件表面三维形貌仿真 |
| 4.3.1 温度与预应力共同影响下磨粒运动轨迹方程 |
| 4.3.2 微观形貌仿真结果 |
| 4.4 表面三维形貌测量与分析 |
| 4.4.1 实验测量结果 |
| 4.4.2 表面粗糙度测量与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 预应力淬硬试件磨削表层动态再结晶机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 微观组织演化模型与机理 |
| 5.2.1 CA模型 |
| 5.2.2 微观组织演化机理 |
| 5.3 预应力淬硬磨削动态再结晶模型 |
| 5.3.1 流变应力曲线 |
| 5.3.2 位错密度模型 |
| 5.3.3 动态再结晶形核与长大模型 |
| 5.3.4 热变形激活能计算 |
| 5.3.5 动态再结晶运动方程 |
| 5.3.6 动态再结晶数值仿真 |
| 5.4 动态再结晶现象实验研究 |
| 5.4.1 实验条件 |
| 5.4.2 实验过程 |
| 5.4.3 实验结果与分析 |
| 5.5 晶粒尺寸与表面粗糙度之间的关联 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读博士学位期间获得荣誉与奖励 |
| 附录B 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 附录C 攻读博士学位期间参与科研项 |
| 附录D 作者简介 |
（5）GH4169镍基高温合金磨削材料去除量建模及工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 镍基高温合金简介 |
| 1.2.1 镍基高温合金的材料特性 |
| 1.2.2 镍基高温合金的磨削特性 |
| 1.2.3 镍基高温合金的应用 |
| 1.3 磨削过程建模方法概述 |
| 1.3.1 磨削过程主要建模方法 |
| 1.3.2 回归分析数学模型及其在磨削过程中的应用 |
| 1.3.3 神经网络建模方法及其在磨削过程中的应用 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第二章 机器人磨削系统 |
| 2.1 机器人磨削控制系统 |
| 2.1.1 机器人磨削系统布局 |
| 2.1.2 机器人本体及配件 |
| 2.1.3 砂带机及磨具 |
| 2.2 测量系统 |
| 2.2.1 磨削材料去除厚度的测量 |
| 2.2.2 磨削材料去除质量的测量 |
| 2.3 试验平台操作及数据获取流程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 GH4169 合金磨削过程分析及试验工艺设计 |
| 3.1 磨削过程特征分析与选取 |
| 3.1.1 磨削过程特征分析 |
| 3.1.2 磨削过程特征选取 |
| 3.1.3 砂带磨削能力系数的定义 |
| 3.2 试验工艺设计 |
| 3.2.1 砂带磨削能力系数评估试验 |
| 3.2.2 探究砂带线速度及法向磨削力影响试验 |
| 3.2.3 磨削过程材料去除量建模试验 |
| 3.3 GH4169 合金材料去除量影响因素分析 |
| 3.3.1 GH4169 合金材料去除量影响因素定性分析 |
| 3.3.2 GH4169 合金材料去除量影响因素相关性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于回归分析的GH4169 合金材料去除量数学模型 |
| 4.1 多元回归数学模型建模流程 |
| 4.2 GH4169 合金材料去除量经验公式的选取 |
| 4.3 GH4169 合金材料去除量经验公式的修正 |
| 4.3.1 材料去除量经验公式的修正方法 |
| 4.3.2 修正后材料去除量经验公式的确立 |
| 4.4 GH4169 合金材料去除量数学模型求解 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 GH4169 合金材料去除量神经网络模型 |
| 5.1 GH4169 合金材料去除量BP神经网络模型 |
| 5.1.1 BP神经网络算法原理 |
| 5.1.2 GH4169 合金材料去除量BP神经网络模型 |
| 5.2 GH4169 合金材料去除量GRNN神经网络模型 |
| 5.2.1 GRNN神经网络模型结构及理论基础 |
| 5.2.2 交叉验证优化算法概述 |
| 5.2.3 交叉验证优化的GRNN神经网络模型 |
| 5.3 材料去除量回归模型综合讨论 |
| 5.3.1 材料去除量回归模型建模方法对比分析 |
| 5.3.2 时间域变量?的有效性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 后续研究工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（6）面向钛合金薄壁件的CBN磨头加工特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 钛合金薄壁件的加工特性 |
| 1.2.1 TC4钛合金材料的特点 |
| 1.2.2 TC4钛合金薄壁件的铣磨加工特性 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 磨削力建模的研究 |
| 1.3.2 磨削温度建模的研究 |
| 1.3.3 钛合金薄壁件铣磨加工颤振稳定性研究 |
| 1.3.4 铣磨加工的表面完整性研究 |
| 1.4 课题研究的目的与意义 |
| 1.4.1 课题研究目的 |
| 1.4.2 课题研究意义 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 磨削力模型的建立及其实验研究 |
| 2.1 磨削过程分析及磨削力的产生 |
| 2.1.1 磨削加工的特点 |
| 2.1.2 磨削过程的三个阶段 |
| 2.1.3 磨削力的来源及特征 |
| 2.2 磨削力模型的建立 |
| 2.2.1 磨头的当量直径 |
| 2.2.2 磨头与工件的接触弧长 |
| 2.2.3 当量磨削厚度 |
| 2.2.4 磨削力理论公式的推导 |
| 2.3 磨削力测量实验与参数的优化分析 |
| 2.3.1 实验原理 |
| 2.3.2 实验设备 |
| 2.3.3 实验参数设定 |
| 2.3.4 磨削参数对磨削力的影响及参数的优化分析 |
| 2.3.4.1 第一组实验结果与分析 |
| 2.3.4.2 磨削力模型的仿真与参数优化分析 |
| 2.3.5 新型改进磨头对磨削力的影响分析 |
| 2.3.5.1 新型改进磨头的设计及其特性分析 |
| 2.3.5.2 第二组实验结果 |
| 2.3.5.3 实验结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 磨削温度模型的建立及其实验研究 |
| 3.1 磨削热的产生机理 |
| 3.2 比磨削能 |
| 3.3 磨削温度模型的建立 |
| 3.3.1 热流密度的计算 |
| 3.3.2 磨削区热源模型的分析 |
| 3.3.3 工件表面磨削温度的计算 |
| 3.4 磨削温度测量实验与参数的优化分析 |
| 3.4.1 实验原理 |
| 3.4.2 实验设备 |
| 3.4.3 实验参数设定 |
| 3.4.4 磨削参数对磨削温度的影响及参数的优化分析 |
| 3.4.4.1 第一组实验结果与分析 |
| 3.4.4.2 磨削温度模型的仿真与参数优化分析 |
| 3.4.5 新型改进磨头对磨削温度的影响分析 |
| 3.4.5.1 第二组实验结果 |
| 3.4.5.2 实验结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 磨削钛合金薄壁件的颤振稳定性研究 |
| 4.1 磨削颤振产生的机理及影响因素分析 |
| 4.2 建立磨削颤振动态模型 |
| 4.3 磨削系统的模态参数测量 |
| 4.3.1 实验方案 |
| 4.3.2 实验结果 |
| 4.4 绘制磨削颤振稳定性叶瓣图 |
| 4.5 径向磨削厚度对磨削颤振稳定性的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 钛合金薄壁件的加工表面完整性研究 |
| 5.1 表面完整性对零件使用性能的影响 |
| 5.2 影响零件表面完整性的因素分析 |
| 5.3 表面纹理分析 |
| 5.3.1 表面纹理的分析理论 |
| 5.3.2 实验仪器与测量原理 |
| 5.3.3 表面纹理的观测实验与实验分析 |
| 5.4 表面粗糙度分析 |
| 5.4.1 表面粗糙度的分析理论 |
| 5.4.2 实验仪器与测量原理 |
| 5.4.3 表面粗糙度的测量实验与分析 |
| 5.5 表面金相组织分析 |
| 5.5.1 表面金相组织的分析理论 |
| 5.5.2 实验仪器与测量原理 |
| 5.5.3 表面金相组织的观测实验与分析 |
| 5.6 表面显微硬度分析 |
| 5.6.1 表面显微硬度的分析理论 |
| 5.6.2 实验仪器与测量原理 |
| 5.6.3 表面显微硬度的测量实验与分析 |
| 5.7 改善磨削加工零件表面完整性的措施 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 总结与建议 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| A. 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| B. 攻读硕士期间发表的专利 |
| C. 作者在攻读硕士学位期间获得的荣誉 |
（7）整体叶盘构件数控磨削工艺关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关技术研究现状 |
| 1.2.1 磨削工艺方法与装备 |
| 1.2.2 整体叶盘磨削过程机理研究现状 |
| 1.2.3 磨削力控制技术研究现状 |
| 1.2.4 磨削工艺参数优化研究现状 |
| 1.3 文章研究内容 |
| 1.4 文章研究目标 |
| 1.5 课题来源 |
| 1.6 章节安排 |
| 第二章 整体叶盘数控磨削装备理论 |
| 2.1 整体叶盘磨削加工难点 |
| 2.2 整体叶盘数控磨削理论 |
| 2.3 数控磨削实验平台 |
| 2.4 柔性磨削主轴机构 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 曲面磨削弹性接触过程研究 |
| 3.1 磨削工艺基础理论 |
| 3.2 磨削接触区域特征分析 |
| 3.3 磨削接触正压力分布规律 |
| 3.4 磨削加工材料去除率 |
| 3.5 材料去除率模型验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于模糊PID的磨削力控制技术研究 |
| 4.1 磨削力作用过程 |
| 4.2 磨削力控制过程 |
| 4.3 磨削力控制过程模型 |
| 4.3.1 能量守恒方程 |
| 4.3.2 气体流量方程 |
| 4.3.3 气缸工作状态方程 |
| 4.3.4 系统传递函数 |
| 4.4 磨削力控制策略 |
| 4.5 磨削力检测计算方法 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 磨削加工参数优化方法研究 |
| 5.1 加工质量评价表征参数 |
| 5.2 加工工艺与工具参数 |
| 5.2.1 磨削工艺参数 |
| 5.2.2 磨削加工磨具参数 |
| 5.3 加工参数的单因素影响规律 |
| 5.3.1 实验条件与过程 |
| 5.3.2 磨料粒度单因素影响规律 |
| 5.3.3 主轴转速单因素影响规律 |
| 5.3.4 进给速率单因素影响规律 |
| 5.3.5 磨削深度单因素影响规律 |
| 5.4 加工参数对加工质量和效率综合影响 |
| 5.4.1 实验方法与过程 |
| 5.4.2 表面粗糙度分析 |
| 5.4.3 型面精度分析 |
| 5.4.4 加工效率分析 |
| 5.4.5 法向磨削力分析 |
| 5.5 磨削加工参数优化 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 数控磨削加工实验研究 |
| 6.1 磨削加工深度实验验证 |
| 6.2 磨削力间接控制实验验证 |
| 6.3 加工参数优化实验验证 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（8）超高速磨削温度的有限元仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超高速磨削的起源和发展状况 |
| 1.1.1 超高速磨削技术在国外的发展状况 |
| 1.1.2 超高速磨削技术在中国的发展状况 |
| 1.2 超高速磨削的特点 |
| 1.3 超高速磨削温度的计算方法及测量方法 |
| 1.3.1 磨削区温度的计算方法 |
| 1.3.2 磨削区温度的测量方法 |
| 1.4 超高速磨削温度的研究现状及意义 |
| 1.4.1 国外磨削温度的研究现状 |
| 1.4.2 国内磨削温度的研究现状 |
| 1.4.3 磨削温度的研究意义 |
| 1.5 有限元仿真技术在磨削温度场中的发展与意义 |
| 1.5.1 有限元仿真建模方法的发展 |
| 1.5.2 发展有限元仿真技术的意义 |
| 1.6 课题主要研究内容 |
| 第2章 超高速磨削力数学模型的建立 |
| 2.1 磨粒的磨削过程分析 |
| 2.1.1 磨削的物理模型 |
| 2.1.2 磨削过程的三个阶段 |
| 2.2 磨削力的尺寸效应 |
| 2.3 超高速磨削力数学模型的建立 |
| 2.3.1 单颗磨粒磨削力数学模型 |
| 2.3.2 磨削过程总磨削力的数学模型 |
| 2.4 砂轮速度对磨削力的影响分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 超高速磨削温度的理论研究 |
| 3.1 热传导理论基础 |
| 3.1.1 超高速磨削温度场简介 |
| 3.1.2 傅里叶导热定律 |
| 3.2 磨削过程热传递模型 |
| 3.2.1 均布热源计算模型 |
| 3.2.2 三角形热源计算模型 |
| 3.2.3 不同的热源模型对磨削区表面无量纲温度歹的影响 |
| 3.3 超高速平面磨削温度场的理论计算 |
| 3.4 热量分配比例系数的分析 |
| 3.5 不同K值对热量分配的影响分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 超高速磨削温度的有限元仿真过程处理 |
| 4.1 有限元仿真在超高速磨削温度场中的应用 |
| 4.2 有限元仿真热分析的基本原理 |
| 4.3 有限元仿真模型的建立 |
| 4.3.1 热分析材料特性参数 |
| 4.3.2 单元类型的确定 |
| 4.3.3 几何模型的建立和网格划分 |
| 4.4 超高速磨削温度场的求解 |
| 4.4.1 载荷步及载荷子步的确定 |
| 4.4.2 边界条件和初始条件的确定 |
| 4.4.3 移动热源的加载 |
| 4.5 磨削区温度场的后处理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 超高速磨削温度的有限元仿真结果分析 |
| 5.1 磨削区不同时刻整体温度场的分布 |
| 5.2 磨削区表面节点温度及温度梯度 |
| 5.3 砂轮速度对磨削区最高温度的影响 |
| 5.3.1 不同K值下温度变化情况 |
| 5.3.2 有限元仿真值与理论值分析比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 本文结论 |
| 6.2 展望与建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 超高速磨削温度仿真APDL程序 |
（9）超高速磨削温度的仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超高速磨削加工特点 |
| 1.2 超高速磨削加工机理 |
| 1.3 超高速磨削技术发展现状 |
| 1.3.1 国外超高速磨削技术发展 |
| 1.3.2 国内超高速磨削技术发展 |
| 1.4 超高速磨削温度场的研究现状 |
| 1.4.1 国内外磨削热模型研究现状 |
| 1.4.2 磨削区温度场的温度计算方法 |
| 1.5 磨削区温度场对磨削加工的影响 |
| 1.6 有限元仿真优势 |
| 1.7 课题研究内容 |
| 第2章 超高速磨削力的理论研究 |
| 2.1 磨削的切削作用与磨削过程 |
| 2.1.1 磨削的物理模型 |
| 2.2 磨削力模型分析 |
| 2.3 单颗磨粒磨削力的计算公式推导 |
| 2.3.1 单颗磨粒磨削力的理论公式~(F_p) |
| 2.3.2 单位磨削力理论公式 |
| 2.4 磨削速度对磨削力的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 超高速磨削温度的理论研究 |
| 3.1 传热学基础 |
| 3.2 磨削温度研究 |
| 3.2.1 磨削热的产生和传热机理 |
| 3.2.2 磨削温度的分类 |
| 3.3 超高速磨削温度场的理论解析研究 |
| 3.3.1 传热学模型 |
| 3.3.2 瞬间点热源的温度场 |
| 3.3.3 移动点热源的温度场 |
| 3.3.4 超高速单颗磨粒磨削传入磨屑热量的分析 |
| 3.3.5 超高速平面磨削区温度场的理论计算 |
| 3.4 平面磨削过程中磨粒点热量分配比例研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 超高速平面磨削温度场的有限元仿真 |
| 4.1 有限元仿真的优势 |
| 4.2 有限元仿真模型的建立 |
| 4.2.1 几何模型的确定 |
| 4.2.2 材料特性参数 |
| 4.2.3 确定单元类型 |
| 4.2.4 网格划分 |
| 4.3 磨削区温度场的求解 |
| 4.3.1 时间步长的确定 |
| 4.3.2 边界条件的处理 |
| 4.3.3 移动热源的加载 |
| 4.4 磨削区温度场的后处理 |
| 4.4.1 磨削区整体温度场的分布 |
| 4.4.2 热源上节点的温度变化历程 |
| 4.5 磨削速度对磨削温度场的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论与建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）镍基单晶合金磨削机理的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 磨削力研究状况 |
| 1.2.2 磨削温度研究状况 |
| 1.2.3 镍基单晶合金发展概述 |
| 1.3 镍基单晶合金的组成 |
| 1.3.1 镍基单晶合金的化学成分 |
| 1.3.2 镍基单晶合金的相组成 |
| 1.4 镍基单晶合金的机械性能 |
| 1.5 研究目的与意义 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 第2章 磨削力研究分析 |
| 2.1 平面磨削力分析 |
| 2.2 磨削力测量原理 |
| 2.3 磨削力的理论公式 |
| 2.3.1 单位面积磨削力公式 |
| 2.3.2 单位磨削宽度磨削力公式 |
| 2.4 磨削力的解析法建模 |
| 2.4.1 成屑力的建模 |
| 2.4.2 耕犁力的建模 |
| 2.4.3 摩擦力的建模 |
| 2.4.4 粘附力的建模 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 磨削温度研究分析 |
| 3.1 磨削温度对磨削效果的影晌 |
| 3.1.1 磨削温度对加工质量的影响 |
| 3.1.2 磨削温度对砂轮性能的影响 |
| 3.2 磨削温度测量原理 |
| 3.3 热传导理论基础 |
| 3.3.1 傅里叶导热定律 |
| 3.3.2 不同热源条件下的温度场 |
| 3.4 磨削温度场的理论公式 |
| 3.4.1 工件的传热学模型 |
| 3.4.2 磨削温度理论计算公式 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 磨削实验与结果分析 |
| 4.1 实验材料及设备 |
| 4.1.1 实验材料及其性能 |
| 4.1.2 主要实验设备 |
| 4.2 实验方案设计 |
| 4.2.1 磨削实验设计 |
| 4.2.2 磨削力测量与采集系统 |
| 4.2.3 磨削温度测量与采集系统 |
| 4.3 磨削力实验结果分析 |
| 4.4 磨削力模型验证与经验公式 |
| 4.4.1 磨削力模型验证 |
| 4.4.2 磨削力的经验公式 |
| 4.5 磨削温度实验结果分析 |
| 4.6 比磨削能研究分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 磨削温度仿真分析 |
| 5.1 数值仿真技术在磨削温度场中的应用 |
| 5.2 ANSYS热分析基本原理 |
| 5.3 热分析材料的基本属性及边界条件 |
| 5.4 有限元模型的建立 |
| 5.4.1 几何模型的确定 |
| 5.4.2 材料特性参数 |
| 5.4.3 单元类型与网格划分 |
| 5.5 磨削区温度场的求解 |
| 5.5.1 载荷步与边界条件 |
| 5.5.2 热源强度计算 |
| 5.5.3 磨削温度场的后处理 |
| 5.6 磨削温度仿真结果分析 |
| 5.6.1 工艺参数对磨削温度的影响 |
| 5.6.2 仿真结果可靠性分析 |
| 5.7 磨削加工中的萨洛蒙曲线 |
| 5.7.1 机械加工中的萨洛蒙曲线 |
| 5.7.2 萨洛蒙曲线的理论解释与分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
四、磨削过程模型的建立及其计算机仿真（论文参考文献）
- [1]大型轧辊曲线辊形磨削创成建模与工艺优化研究[D]. 杨星. 电子科技大学, 2021(01)
- [2]晶圆留边磨削减薄工艺基础研究[D]. 李彧. 大连理工大学, 2020(02)
- [3]超高速磨削试验台数字化设计与仿真分析研究[D]. 关鹏. 东北大学, 2018(12)
- [4]预应力淬硬磨削结构钢表面微观形貌特征与影响机制研究[D]. 王雨时. 东北大学, 2018(01)
- [5]GH4169镍基高温合金磨削材料去除量建模及工艺研究[D]. 李媛. 上海交通大学, 2017(03)
- [6]面向钛合金薄壁件的CBN磨头加工特性研究[D]. 李兆斌. 东北大学, 2017(06)
- [7]整体叶盘构件数控磨削工艺关键技术研究[D]. 段继豪. 西北工业大学, 2016(08)
- [8]超高速磨削温度的有限元仿真研究[D]. 张磊. 东北大学, 2015(07)
- [9]超高速磨削温度的仿真研究[D]. 郭珍吉. 东北大学, 2014(08)
- [10]镍基单晶合金磨削机理的研究[D]. 商希峰. 东北大学, 2013(05)