微晶剛玉砂輪的鈦合金磨削性能試驗(yàn)研究.pdf

1、鈦合金以其優(yōu)異的物理力學(xué)性能，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展，成為航空、航天領(lǐng)域的重要結(jié)構(gòu)材料。鈦合金作為典型的難加工材料，其磨削比低、磨削力大、磨削溫度高、工件黏附和砂輪堵塞嚴(yán)重的磨削加工特性對砂輪磨削性能提出了很高要求。微晶剛玉砂輪是一種新型的剛玉類砂輪，具有自銳性好、砂輪壽命長等優(yōu)點(diǎn)，其磨料結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和制備工藝與傳統(tǒng)剛玉磨料有很大不同，是具備良好發(fā)展前景的磨料類型。然而對微晶剛玉砂輪的鈦合金磨削性能尚未有較為全面的研究。本文采用白剛玉砂輪與微晶剛

2、玉砂輪進(jìn)行鈦合金TC17平面磨削對比試驗(yàn)，以磨削工件表面完整性、磨削力和砂輪堵塞程度為評價(jià)指標(biāo)，綜合評價(jià)微晶剛玉砂輪的鈦合金磨削性能，并對微晶剛玉磨料的微晶結(jié)構(gòu)及磨粒磨損機(jī)理進(jìn)行了研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴采用白剛玉與微晶剛玉砂輪分別進(jìn)行鈦合金TC17磨削試驗(yàn)，對磨削后工件的表面完整性進(jìn)行了研究。分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與白剛玉砂輪相比，微晶剛玉砂輪磨削工件表面磨削紋理清晰，無磨削裂紋和磨削燒傷等磨削表面損傷，工件表面粗糙度Ra值降

3、低0.1μm，表面殘余拉應(yīng)力大小、磨削白層厚度、熱影響（軟化）層厚度降低40％左右，微晶剛玉砂輪磨削工件表面完整性明顯改善。⑵兩種砂輪的磨削力對比試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，在其他磨削條件均相同的情況下，微晶剛玉砂輪的切向磨削力比白剛玉砂輪小8％，法向磨削力比白剛玉砂輪小9％，微晶剛玉砂輪具有良好的自銳性，可以降低磨削力10％左右。根據(jù)微晶剛玉砂輪的磨削參數(shù)對磨削力影響規(guī)律試驗(yàn)結(jié)果，磨削力與砂輪線速度呈負(fù)相關(guān)，與磨削深度和工件進(jìn)給速度正相關(guān)。建立了法

4、向磨削力與切向磨削力回歸模型，模型偏差分別為4.6％和3.9％，準(zhǔn)確度較高。綜合考慮磨削力與加工效率，微晶剛玉砂輪磨削鈦合金TC17的最優(yōu)參數(shù)為:砂輪線速度vs=27m/s、磨削深度ap=0.01mm、工件進(jìn)給速度vw=12m/min。⑶對白剛玉砂輪和微觀剛玉砂輪磨削前后砂輪表面形貌進(jìn)行觀測，微晶剛玉砂輪磨削后工件材料黏附現(xiàn)象明顯改善，砂輪堵塞程度降低;對兩種磨粒的微觀結(jié)構(gòu)和磨粒磨損形式進(jìn)行研究，微晶剛玉磨粒具有微晶結(jié)構(gòu)，磨粒磨損形式以