磨削硬化技术主动利用磨削加工中产生的热与机械作用直接对非硬化钢进行表面硬化处理,使工件表面材料发生马氏体相变从而产生硬化层。磨削硬化技术将表面热处理集成到机械加工生产线中,缩短了生产周期,降低了生产成本,减少了对能源的消耗以及对环境的污染,是一种绿色制造工艺。本文分析了磨削加工后零件表面的硬化层硬度分布的一致性,以试验为基础,应用ANSYS软件对磨削硬化过程进行了温度场仿真。利用零件的温度变化曲线,结合钢的淬透性原理、材料的热处理和磨削加工硬化等理论结合磨削硬化层硬度计算理论公式计算了磨削加工零件的表面硬度。揭示了影响磨削加工零件表面硬化层硬度分布的主要因素及分布规律。以45钢为试件材料进行了大切深缓慢进给的平面磨削试验,测量了磨削后试件硬化层表面的硬度、硬化层断面的硬度和厚度。对试验结果进行了深入分析,明确了不同磨削条件对工件表面硬化层的影响。从而总结出磨削加工零件表面硬化层的硬度分布规律。为分析磨削硬化机理,应用ANSYS有限元软件对平面磨削加工零件进行了温度场仿真。利用温度场曲线,计算出零件的冷却速率,结合试件材料的各化学含量,计算出了硬化层表面硬度,断面硬度与硬化层厚度。将仿真结果与试验结果进行对比,误差在允许的范围内,互相验证了试验和仿真结果的正确性。研究表明,利用磨削热使磨削加工零件表面产生硬化层是可行的。对于大切深缓慢进给的工件的沿磨削进给方向的硬化层表面的切入区、过渡区不明显,完全硬化区占了绝大部分的比例。但硬化层的断面可清晰的分为完全硬化区、过渡区和基体区。磨削热是使工件材料发生相变是工件表层产生硬化的主要原因。工件表面完全硬化层硬度分布具有离散性,但变化不大。影响其硬度的主要因素为工件材料和冷却速度。其中,工件材料起主导作用。