超硬涂層磨削工藝實驗研究.pdf

1、核主泵被喻為核電站的“心臟”，某些關鍵部件具有高硬度、高耐磨性等要求。基于上述要求，利用HVOF技術制備的WC-12Ni涂層材料以其優(yōu)越的機械物理性能被逐漸應用于核主泵某關鍵部件。目前，國內(nèi)外針對WC-12Ni涂層的加工研究成果相對較少。因此，研究WC-12Ni涂層磨削加工對于早日實現(xiàn)核主泵制造國產(chǎn)化和WC-12Ni涂層后續(xù)工程應用具有十分重要的理論意義和實用價值。
　　本文利用精密臥式平面磨床對 WC-12Ni涂層開展實驗研究，

2、探究加工工藝參數(shù)、砂輪特征參數(shù)等因素對磨削力、磨削力分力比、比磨削能、表面粗糙度和表面殘余應力影響，并進一步結合表面形貌和亞表面損傷觀測情況，分析 WC-12Ni涂層材料去除機理，完成的主要工作如下：
　　（1）磨削深度和工作臺進給速度不斷增大和磨粒尺寸不斷減小，導致法向磨削力和切向磨削力均表現(xiàn)為不斷增大；磨削深度的不斷增大，導致磨削力分力比不斷增大而比磨削能不斷減??；但工作臺進給速度的不斷增大，磨削力分力比和比磨削能卻均表現(xiàn)為逐

3、漸減小；采用當量磨削厚度為新變量，建立了 WC-12Ni涂層單顆金剛石磨粒法向磨削力模型。
　?。?）WC-12Ni涂層表面應力主要表現(xiàn)為殘余壓應力；隨著磨削深度、工作臺進給速度不斷增大和磨粒尺寸不斷減小，平行和垂直磨削方向的殘余壓應力逐漸增大，但增大趨勢逐漸變緩，且垂直磨削方向的殘余壓應力始終稍大一些；建立 WC-12Ni涂層兩個方向的表面殘余應力數(shù)學模型，并與測量值對比，發(fā)現(xiàn)其計算值與實測值的平均誤差小于5%，擁有較高的可信度

4、和良好的實用性。
　?。?）隨著磨削深度和工作臺進給速度不斷增大，工件表面粗糙度呈現(xiàn)先微幅增大、后減小再小幅度增大的趨勢，但前者對表面粗糙度影響不大，最佳的工作臺進給速度為8m/min；對 WC-12Ni涂層表面形貌和亞表面損傷觀測情況發(fā)現(xiàn)，其表面形貌特征主要表現(xiàn)為磨削溝痕，其寬度和深度跟隨磨削深度和工作臺進給速度的增大而不斷增大；根據(jù)實測的單顆金剛石磨粒法向磨削力與理論計算產(chǎn)生橫向或中位徑向裂紋臨界載荷的對比，并結合不同磨削深度