不同热处理方式下精密直线导轨矫直行程的研究

摘要

现代关于导轨的研究中有关于热处理对导轨材料影响的研究以使材料获得良好的参数，也有关于矫直过程中矫直行程的研究以预测导轨的矫直行程而使矫直过程高效而精确化。本文根据相同金属材料在相同的热处理后具有近似的性能这一点，研究不同的热处理对精密直线导轨常用材料GCr15轴承钢性能的影响以及在此基础上研究热处理与导轨矫直行程之间的关系，为导轨矫直过程中能根据热处理方式对矫直行程进行匹配优化提供帮助。围绕此课题主要做了如下几方面内容的研究：
　　1、引用压力矫直技术的载荷-位移模型以及基于金属材料弹塑性理论得出矫直行程理论模型，根据模型可知影响导轨矫直行程的关键参数。设计了三个测试导轨材料性能实验（弯曲实验、金相分析实验、显微硬度实验）。
　　2、对经过两种不同热处理的导轨进行了弯曲实验，通过处理实验数据获得实际行程-挠度关系曲线，与理论行程-挠度数据对比分析热处理下导轨矫直行程的不同。
　　3、通过金相分析与显微硬度实验可知热处理、金相显微组织与显微硬度之间的关系，在不考虑成本的情况下，激光淬火后导轨成品的综合性能相对具有优势。
　　4、通过模拟淬火环境仿真了导轨在淬火时的变形和应力，建立了与导轨试样参数相同的有限元模型模拟弯曲实验过程，将实验数据、有限元数据相结合研究热处理方式与矫直行程的关系。

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第1章 绪论

1.1研究的目的与意义

1.2国内外研究现状

1.3课题来源

1.4主要研究内容

1.5本章小结

第2章 矫直与热处理理论

2.1 压力矫直理论

2.2 导轨矫直行程预测的理论模型

2.3 热处理工艺

2.4 实验方案设计

2.5 本章小结

第3章 弯曲实验

3.1 试样矫直行程预测的理论计算

3.2 实验设备与实验方案

3.3 实验数据处理

3.4 本章小结

第4章 金相分析与显微硬度实验

4.1 GCr15钢材料特性

4.2 热处理对GCr15钢的影响

4.3 金相分析实验

4.4 显微硬度实验

4.5本章小结

第5章 热变形与弯曲过程有限元仿真

5.1 有限元法简介

5.2 ANSYS简介

5.3 导轨热变形仿真

5.4 导轨弯曲仿真

5.5 本章小结

第6章 总结和展望

6.1 全文总结

6.2 研究展望

致谢

参考文献