1.2 国内外研究现状

1.3 磨削温度的计算方法

    磨削温度的求解方法可以归纳为五大类，即精确分析解法、近似分析解法、数值解法、图解法及各种模拟热的方法。由于计算机技术的迅速发展，数值计算法得到越来越广泛的应用。常用的数值解法有数值积分法、有限差分法和有限元法三种，而以后两种为主。数值解法在实际问题面前显示出很大的适应性，尤其是运用有限元法对磨削温度场进行分析，不需简化就可综合考虑各种因素对温度场的影响，由此得出的温度场分布与实际状况较为吻合。例如，对复杂的几何形状,源^自!751/文-论/文*网[www.751com.cn、变化的热物性、辐射换热边界条件等问题都能较好地给予解决。在计算机技术推动下，数值法求解的速度与精度得到迅速的提高。国内外不少学者在研究中采用有限元法对磨削温度场进行分析，为温度场分布特性的研究提供了很多有参考价值的理论成果。可见用有限元法对温度场进行分析，不仅实际可行，并且具有可靠的准确性，利用计算机进行求解，速度快准确度高。本论文中将采用有限元法利用计算机对磨削温度场进行仿真。

1.4 本文研究的意义和内容

查阅资料可知由于低温冷风和乳化液冷却换热系数较小，仿真时对温度场影响不大，故本文以研究低温喷雾冷却不同换热系数对温度场的影响为主。在建立冷却系统对流换热系数模型基础上，确定磨削区的热量分配比例系数，然后利用有限元软件ANSYS对钛合金材料不同磨削参数下的温度场进行了仿真，具体如下：(1)根据边界层理论，建立了磨削区冷却系统对流换热系数的计算模型(2)确定了冷却条件下磨削热流率的分配比例系数，建立了磨削区最大温度的求解模型，为以后进行有限元仿真做好基础，同时使对对流换热系数模型及热流率分配比例系数模型的正确性考证成为可能。(3)建立平面磨削冷却情况下的三维温度场的有限元模型，利用有限元软件ANSYS，对温度场进行仿真。

第2章  磨削温度场的分析

2.1 磨削过程中磨削热的产生

    磨削热来源于磨削功率的消耗。砂轮在对工件表面进行磨削加工时，由于磨粒磨刃对被加工表面的切削、刻划、摩擦、抛光作用使金属在较短的时间内经历挤压、滑移、挤裂、切离四个阶段，从而使磨粒与工件的摩擦及金属的塑性变形能量全部转化为热能，因而使磨削局部区域内的瞬时温度高达1000摄氏度左右，这就是磨削热产生的全过程 。