摘要
目前，我国的高端装备制造技术与国外先进水平相差较大，高端关键零部件约80％依赖进口，严重影响着我国的高端装备行业的发展。要改变这一现象，解决卡脖子问题，就要淘汰现有的“成形”制造，超越表面完整性制造，创新抗疲劳制造理论与技术，并在制造企业中快速实现技术推广与应用。磨削加工是精密加工的最后一道工序，不仅能够保证工件所需的尺寸精度，还能获得较好的表面完整性。工件的表面完整性主要包括表面形貌、表层残余应力、表层硬度以及微观组织等几个方面，它们是评价抗疲劳制造工艺的基础。然而，磨削过程中固有的磨削温度如果不加以控制，会导致磨削微刃的快速磨损和工件尺寸精度的不准确，特别是当温度超过某一临界值后工件表面将会出现残余拉应力、表层硬度降低等状况，其结果直接影响工件的使用性能。因此，研究磨削过程中磨削温度和工件表面的完整性，对实现高表面完整性的磨削是有重要意义的。 18CrNiMo7-6合金钢经渗碳淬火后具有良好的力学性能和机械性能，被广泛应用到航空、船舶、高铁等高端装备行业。本文以干式外圆切入磨削的试验方式，探究磨削参数对18CrNiMo7-6渗碳淬火钢的磨削温度及表面完整性（以表层残余应力为主）的影响规律，主要研究内容及结论如下: (1)磨削试验采用红外热像仪测温方法，设计了样块表面辐射率值的测定方案，确定了磨削试验过程中工件表面的辐射率值为0.1。 (2)设计了18CrNiMo7-6干式外圆切入磨削的单因素试验方案，试验结果表明:在干式磨削的过程中，工件每转的横向进给量对磨削力和磨削温度的影响较大，工件转速对二者的影响很小。磨削温度与切向磨削力相关。随着工件每转的横向进给量的增大，切向磨削力增大，工件表面的温度先急速上升后增长缓慢。 (3)研究分析了磨削参数、磨削力和磨削温度、表层残余应力之间的关系。磨削力和磨削温度在残余应力形成过程中的作用相反，磨削温度是表面产生残余拉应力的主要因素。在磨削过程中存在一个温度阈值，当工件温度超过该值（约340℃）后，表面会出现残余拉应力，温度越高，表面产生的残余拉应力越大。 (4)干式磨削可用于小进给精加工(vs=32m/s，nw=80r/min，fr≤0.2mm/min)，不仅能够在工件表层引入残余压应力，还能够获得较低的表面粗糙度值，并且对表层硬度的影响很小。
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