發(fā)布時(shí)間：2017-07-14 18:27

  本文關(guān)鍵詞：微晶剛玉砂輪的鈦合金磨削性能試驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 鈦合金 微晶剛玉磨料 表面完整性 磨削力 磨粒磨損

【摘要】：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(duì)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(zhǎng)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(duì)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玉砂輪進(jìn)行鈦合金TC17平面磨削對(duì)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(píng)價(jià)指標(biāo),綜合評(píng)價(jià)微晶剛玉砂輪的鈦合金磨削性能,并對(duì)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,完成的主要工作如下：(1)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(duì)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(wú)磨削裂紋和磨削燒傷等磨削表面損傷,工件表面粗糙度Ra。值降低0.1gm,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。(2)兩種砂輪的磨削力對(duì)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(duì)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。(3)對(duì)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(cè),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(duì)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),磨粒磨損形式以微晶破碎為主,磨粒損失少,自銳性好,降低了磨削力和磨削溫度,改善了鈦合金表面完整性,提高了砂輪壽命和加工效率。微晶破損的磨損形式是微晶剛玉磨料磨削性能優(yōu)越性根本原因。
【關(guān)鍵詞】：鈦合金 微晶剛玉磨料 表面完整性 磨削力 磨粒磨損
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG580.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-21
• 1.1 鈦合金及磨削加工特點(diǎn)10-11
• 1.1.1 鈦合金材料特性10-11
• 1.1.2 鈦合金磨削加工特點(diǎn)11
• 1.2 鈦合金磨削砂輪發(fā)展?fàn)顩r11-13
• 1.2.1 傳統(tǒng)鈦合金磨削砂輪11-12
• 1.2.2 新型超硬材料砂輪12-13
• 1.3 微晶剛玉磨料13-14
• 1.4 磨削表面完整性14-19
• 1.4.1 表面完整性評(píng)價(jià)體系14-16
• 1.4.2 鈦合金表面完整性研究現(xiàn)狀16-19
• 1.5 課題來(lái)源與研究?jī)?nèi)容19-21
• 1.5.1 課題來(lái)源19-20
• 1.5.2 本文研究?jī)?nèi)容20-21
• 2 磨削工藝試驗(yàn)及檢測(cè)系統(tǒng)21-31
• 2.1 試驗(yàn)設(shè)備及砂輪21-23
• 2.1.1 磨床及其參數(shù)21
• 2.1.2 砂輪及修整參數(shù)21-23
• 2.2 工件材料特性23-24
• 2.3 磨削力信號(hào)采集與處理24-26
• 2.4 表面完整性檢測(cè)設(shè)備26-30
• 2.4.1 工件表面形貌檢測(cè)設(shè)備26
• 2.4.2 工件表面粗糙度檢測(cè)設(shè)備26-27
• 2.4.3 金相組織觀察設(shè)備27-28
• 2.4.4 工件表面殘余應(yīng)力檢測(cè)設(shè)備28
• 2.4.5 顯微硬度檢測(cè)設(shè)備28-29
• 2.4.6 砂輪表面形貌檢測(cè)設(shè)備29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 3 微晶剛玉磨料磨削表面完整性影響研究31-44
• 3.1 磨削加工試驗(yàn)方案31
• 3.2 工件表面形貌觀測(cè)31-32
• 3.3 工件表面粗糙度32-34
• 3.4 工件表面殘余應(yīng)力檢測(cè)34-38
• 3.4.1 X射線衍射法測(cè)量原理34-35
• 3.4.2 X射線衍射法的參數(shù)設(shè)置與數(shù)據(jù)處理35-36
• 3.4.3 工件表面殘余應(yīng)力檢測(cè)結(jié)果36-38
• 3.5 微觀金相組織觀察38-40
• 3.5.1 金相觀測(cè)樣件制備38-39
• 3.5.2 金相組織觀測(cè)結(jié)果39-40
• 3.6 顯微硬度檢測(cè)40-43
• 3.6.1 微硬度測(cè)量原理41
• 3.6.2 顯微硬度檢測(cè)結(jié)果41-43
• 3.7 本章小結(jié)43-44
• 4 磨削力及磨削參數(shù)影響規(guī)律研究44-56
• 4.1 磨削力測(cè)量試驗(yàn)方案44-46
• 4.2 磨削力對(duì)比試驗(yàn)研究46-48
• 4.3 磨削參數(shù)對(duì)磨削力影響規(guī)律研究48-52
• 4.3.1 砂輪線速度影響規(guī)律研究48-49
• 4.3.2 磨削深度影響規(guī)律研究49-50
• 4.3.3 工件進(jìn)給速度影響規(guī)律研究50-52
• 4.4 磨削力回歸模型52-54
• 4.4.1 法向磨削力回歸模型52-53
• 4.4.2 切向磨削力回歸模型53-54
• 4.5 本章小結(jié)54-56
• 5 微晶剛玉磨料磨粒磨損研究56-61
• 5.1 砂輪表面形貌及堵塞程度對(duì)比56-57
• 5.2 磨粒磨損形式對(duì)比57-59
• 5.3 本章小結(jié)59-61
• 結(jié)論61-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況66-67
• 致謝67-68

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1 劉月蘭;熱壓燒結(jié)致密微晶剛玉的制造方法[J];磨料磨具與磨削;1982年03期

2 李建民;微晶剛玉整塊全陶瓷吸水箱面板[J];紙和造紙;1997年05期

3 徐三魁;趙建昌;鄒文俊;;超微晶剛玉磨料的生產(chǎn)技術(shù)及應(yīng)用[J];金剛石與磨料磨具工程;2007年02期

4 王俊杰;磨料磨具標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施消息[J];磨料磨具與磨削;1981年02期

5 ;[J];;年期

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1 曹克;微晶剛玉砂輪的鈦合金磨削性能試驗(yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2016年

2 郝丙君;微晶剛玉砂輪磨削TC17鈦合金試驗(yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：542211