Inverse Approach to Derive the Distribution of Convection Heat Transfer Coefficient of Grinding Fluid within Grinding Zone for Deep Grinding of Nickel Based Super Alloy

Abstract

摘要： 采用多孔金属结合剂CBN砂轮，对镍基高温合金开展了缓进深切磨削相关理论与试验研究。基于实测磨削温度信号和圆弧接触移动热源模型，建立了深切磨削条件下磨削区内流体对流换热系数（Convection heat transfer coefficient，CHTC）分布的反推计算方法。在缓进深切模式下，磨削区内对流换热系数分布形态与传统浅磨明显不同。磨削区内的对流换热系数分布分为两段曲线，在磨削区前端的小区间，磨削液对流换热系数有一个明显的上升段，在主对流换热区，对流换热系数变化相对平缓。接触弧长和进给速度的变化对主对流换热区的对流换热系数分布影响较小，磨削速度是影响对流换热系数的主要因素。在磨削速度28~42 m/s范围内，宏观对流换热系数为23 000~25 000 W/m2·K，磨削速度提高至50 m/s，对流换热系数有所降低，为16 000~19 000 W/m2·K。该研究表明，采用多孔金属结合剂砂轮和油基磨削液，可在磨削弧长较大的条件下实现对磨削区的有效对流换热。

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