机械工程学报

作者：别文博, 赵波, 高国富, 向道辉, 赵重阳, 唐进元

单位：1. 河南理工大学机械与动力工程学院 焦作 454000;2. 平顶山学院电气与机械工程学院 平顶山 467000;3. 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室 长沙 410083

关键词：齿轮,超声成形磨削,切削系数,磨削力,磨削温度,显微组织；

基金：国家自然科学基金资助项目(U1604255，51905157)。

通过对磨粒-工件的运动特性分析，研究了切向齿轮超声成形磨削过程中分离加工机理，建立了超声振动作用下磨粒-工件的切削系数模型，得到了加工参数(砂轮速度、进给速度、超声频率和超声振幅)对切削系数的影响规律。针对切向齿轮超声成形磨削分离加工的特点，进行了齿轮超声成形磨削和普通磨削加工试验，获得不同加工参数对磨削力、磨削温度、残余应力和表面粗糙度的影响规律，并对磨削后表面的微观组织进行分析。试验结果表明：与普通磨削相比，在超声磨削过程中，磨削力、磨削温度和表面粗糙度在一定程度上得到有效的降低。三者的降低幅度随着砂轮转速、进给速度的增加而减小，磨削力、磨削温度的降低幅度随着超声振幅的增加而增大，而表面粗糙度的降低幅度随着超声振幅的增加呈先增加后减小的趋势；同时，齿面的残余压应力得到提高，其增加幅度随着砂轮转速、进给速度的增加而降低，随着超声振幅的增加而增大。此外，超声磨削可以显著改善齿面的纹理状态和表层的显微组织，并实现晶粒的细化。

来源：2022年第7期

《机械工程学报》期刊编辑部

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