微晶剛玉砂輪的鈦合金磨削性能試驗研究.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，其磨料結(jié)構(gòu)特點和制備工藝與傳統(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、玉砂輪進行鈦合金TC17平面磨削對比試驗，以磨削工件表面完整性、磨削力和砂輪堵塞程度為評價指標(biāo)，綜合評價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)及磨粒磨損機理進行了研究。
　　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行鈦合金TC17磨削試驗，對磨削后工件的表面完整性進行了研究。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)律試驗結(jié)果，磨削力與砂輪線速度呈負相關(guān)，與磨削深度和工件進給速度正相關(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)和磨粒磨損形式進行研究，微晶剛玉磨粒具有微晶結(jié)構(gòu)，磨粒磨損形式以