残余应力作为衡量磨削质量的关键指标之一,显著影响零件的表面完整性与使用性能。借助有限元软件ABAQUS,建立热力耦合仿真模型,研究不同磨削参数下表面层温度和应力分布,获得残余应力分布情况。结果表明,表面层深度方向上存在较大的温度与应力梯度,影响深度不超过1mm。随着表面层深度增加,残余拉应力逐渐减小,呈现低压应力状态,并趋于0。以45钢为试验材料,制作了嵌入热电偶的测试工装。利用切削力测量系统和热电偶测温技术,测量获得磨削力与磨削温度分布,从而验证了有限元仿真结果的可靠性。

大型齿圈成形磨削时不同的磨削余量会影响磨削力及磨削热的大小,从而引起不同的磨削变形,合理的余量分配对于保证齿圈加工质量意义重大。基于磨削接触区域模型、磨削力模型和磨削移动热源理论,分析了齿圈成形磨削在热力耦合作用下的变形预测仿真流程,建立了磨齿余量分配模型。以某大型齿圈为研究对象,以变形控制为目标,对不同磨齿余量进行了磨削变形仿真,得到了较优的余量分配值。研究方法对提高齿圈成形磨削加工精度具有一定的借鉴意义。

磨削过程中产生的大量磨削热聚集在凸轮表面产生很大的温度梯度，降低了凸轮的加工质量和加工精度。文中分析了冷却液和空气在凸轮磨削中的冷却效果，提出了增强冷却液冷却效果和空气换热效果来降低凸轮磨削中的高温损伤的方法。

通过对脆性断裂的弹簧挡圈进行理化检验和磨削条件分析，揭示了挡圈磨削裂纹的产生机理，并提出了针对性的防治措施。