矫直是一种通过改变零件的弯曲程度达到保证金属条材类零件的直线度的典型工序,根据弹塑性弯曲理论,在工件内部会产生残余应力。为了提高矫直加工的效率,以直线圆导轨为研究对象,以单次矫直的应力演变规律为分析基础,研究了多次矫直行程预测迭代模型及矫直过程中的残余应力分布情况,并通过理论分析和实验方法进行验证。同时,磨削加工是机械制造中重要的加工工艺,而磨削加工导致磨削区域出现局部高温,会影响被磨工件表面残余应力的大小和分布。因此,本文研究了将多次矫直后的直线圆导轨的残余应力作为预应力的情况下,与磨削加工所产生的残余应力场的耦合效应,并进行仿真研究,探究其应力变化规律。主要内容及工作如下:(1)根据弹塑性力学和弹塑性变形理论,分析直线圆导轨在矫直过程中的应力分布规律,建立弹塑性变形阶段中的矫直行程计算过程,并建立行程预测模型,进而推导出多次矫直过程中的迭代行程预测模型,通过MATLAB和Workbench对挠度和应力进行计算,结合试验方法验证多次矫直行程预测模型的正确性。(2)对磨削温度场进行理论分析和计算,并利用ANSYS有限元分析软件,通过有限元分析的方法,得出在不同时刻工件上温度场的变化情况,以及不同磨削深度时工件上温度场的应力分布。采用顺序耦合法,将温度场分析转换为结构分析,选取合适的磨削点施加磨削力,计算工件在温度场和磨削力作用下的应力分布情况,得出对工件进行磨削加工时,工件残余应力场的变化和分布情况。(3)以45号钢的直线圆导轨为研究对象,将多次矫直后的工件的残余应力作为预应力,与磨削加工的热力耦合残余应力进行顺序耦合,利用ANSYS分析软件,通过有限元分析的方法,得出不同磨削参数下耦合残余应力场的变化规律和分布规律,探究在矫直工艺和磨削加工工艺的作用下,圆导轨的残余应力场的分布情况,并归纳出不同加工工艺对直线圆导轨的影响大小,为以后更深入的研究打下基础。