【摘要】：TiAl基合金作為備受?chē)?guó)際青睞的一種新型復(fù)合材料,與鈦合金、鎳基高溫合金相比,具有密度小、比強(qiáng)度高、高溫抗蠕變性能強(qiáng)、抗氧化性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在航空航天領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而TiAl基合金塑性低、脆性大,材料難加工,使用傳統(tǒng)機(jī)械加工方式難以滿足加工要求,因此其發(fā)展應(yīng)用受到一定程度的制約。本文針對(duì)TiAl基合金薄壁構(gòu)件表面難加工問(wèn)題開(kāi)展研究,采用仿真與試驗(yàn)相結(jié)合的方法,提出一種適用于TiAl基合金“柔性”精密加工的砂帶磨削加工方法。本文完成的主要研究工作如下:(1)開(kāi)展TiAl基合金材料可加工性及加工變形特性分析,研究砂帶單顆磨粒切削機(jī)理及型面磨削機(jī)理,為后續(xù)考慮變形與磨損的磨粒空間運(yùn)動(dòng)軌跡模型建立及薄壁構(gòu)件型面磨削策略分析奠定基礎(chǔ)。(2)開(kāi)展磨削接觸狀態(tài)對(duì)TiAl基合金砂帶磨削材料去除影響機(jī)制的研究,建立考慮變形的磨�？臻g運(yùn)動(dòng)軌跡模型,結(jié)合有限元仿真與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)確定了TiAl基合金砂帶精密磨削工藝參數(shù),為后續(xù)試驗(yàn)研究提供理論依據(jù)。(3)利用最小二乘法及功率譜密度分析法處理采集得到的砂帶表面形貌,采用數(shù)值模擬算法仿真砂帶表面形貌,建立砂帶磨粒磨損高度的預(yù)測(cè)模型,建立慮及磨損的磨�？臻g運(yùn)動(dòng)軌跡模型,創(chuàng)建TiAl基合金工件表面磨削形貌仿真算法,分析對(duì)比仿真與實(shí)測(cè)的磨削表面形貌及表面粗糙度。(4)開(kāi)展TiAl基合金砂帶精密磨削正交試驗(yàn),利用灰色關(guān)聯(lián)法確定最優(yōu)磨削工藝參數(shù),從表面粗糙度、表面硬度、殘余應(yīng)力及表面形貌等方面研究磨削表面完整性。開(kāi)展復(fù)雜型面薄壁構(gòu)件砂帶磨削試驗(yàn),分析表面磨削質(zhì)量,驗(yàn)證TiAl基合金薄壁構(gòu)件砂帶精密磨削的可行性。
【圖文】：

1 緒 論1 緒 論研究背景及意義航空發(fā)動(dòng)機(jī)被譽(yù)為飛機(jī)的心臟，是一種高度復(fù)雜和精密的熱力機(jī)械，部件葉片的主要材料為鈦合金及鎳基合金，航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)如圖 1.1 所空、航天領(lǐng)域的快速發(fā)展，新一代高性能發(fā)動(dòng)機(jī)部件服役溫度大幅度機(jī)和渦輪級(jí)數(shù)逐漸減少，單級(jí)負(fù)荷不斷增大，工況愈加惡劣，鈦合金合金材料應(yīng)用存在一定的局限性，難以滿足使用性能要求。為滿足未設(shè)計(jì)要求，必須開(kāi)發(fā)更先進(jìn)、更可靠的材料和工藝。因此，尋求一種合金顯得尤為重要。

（a）擴(kuò)散器 （b）TiAl 基合金葉片圖 1.2 TiAl 基合金產(chǎn)品Fig. 1.2 TiAl-based alloy products用 TiAl 基合金制造的發(fā)動(dòng)機(jī)葉片和飛行器的耐高溫防護(hù)層均屬于高性能，其硬度高、脆性大，材料難加工，使用傳統(tǒng)的車(chē)削及銑削等機(jī)械加工滿足加工精度和加工質(zhì)量的要求。綜上分析，探索一種適合 TiAl 基合金精密加工的方法具有重要的意義。砂帶磨削作為一種精密加工技術(shù)，，具有冷態(tài)彈性的磨削特點(diǎn)。由于砂帶采用布基等柔性材料，其接觸輪為彈性的橡膠接觸輪，加之磨削速度穩(wěn)獲得高效穩(wěn)定且加工質(zhì)量較好的工件表面，具有高效、“冷態(tài)”及彈性磨，深受現(xiàn)代制造業(yè)的青睞。目前關(guān)于 TiAl 基合金薄壁構(gòu)件砂帶磨削加工的國(guó)內(nèi)外研究文獻(xiàn)較少，本iAl 基合金材料難加工特性，提出一種適用于 TiAl 基合金“柔性”精密加磨削加工方法，采用仿真與試驗(yàn)相結(jié)合的方法，開(kāi)展 TiAl 基合金砂帶精
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG580.6

【參考文獻(xiàn)】

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1 龐寶君;楊震琦;王立聞;遲潤(rùn)強(qiáng);;橡膠材料的動(dòng)態(tài)壓縮性能及其應(yīng)變率相關(guān)的本構(gòu)模型[J];高壓物理學(xué)報(bào);2011年05期

2 陳東祥;田延嶺;;超精密磨削加工表面形貌建模與仿真方法[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2010年13期

3 姜國(guó)慶;武高輝;劉艷梅;;連續(xù)纖維增強(qiáng)鈦鋁金屬間化合物基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2008年S1期

4 章德銘;陳貴清;韓杰才;姚振中;;EB-PVD制備γ-TiAl基合金薄板的研究[J];航空材料學(xué)報(bào);2006年04期

5 蘇高峰,張秋菊,陳福興;葉片型面誤差的數(shù)控砂帶磨削技術(shù)研究[J];汽輪機(jī)技術(shù);2005年02期

6 劉峰曉,賀躍輝,劉詠,黃伯云,李智;粉末冶金制備TiAl基合金板材的研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J];稀有金屬材料與工程;2005年02期

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1 李彩玲;索德軍;;TiAl合金在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用及研究進(jìn)展[A];探索 創(chuàng)新 交流（第7集）——第七屆中國(guó)航空學(xué)會(huì)青年科技論壇文集（上冊(cè)）[C];2016年

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3 宋桂珍;磨料流加工技術(shù)的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究[D];太原理工大學(xué);2010年

4 宿崇;虛擬磨削關(guān)鍵理論及其技術(shù)的研究[D];東北大學(xué);2009年

5 胡創(chuàng)國(guó);薄壁件精密切削變形控制與誤差補(bǔ)償技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

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2 胡智特;旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)磨削鈦合金的磨削力與表面完整性研究[D];西南交通大學(xué);2016年

3 于春濤;航空薄壁構(gòu)件加工變形研究[D];上海交通大學(xué);2015年

4 黃財(cái)林;TiAl合金板材的制備與組織性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

5 張幸明;鎳基單晶合金磨削的表面完整性研究[D];東北大學(xué);2013年

6 葉瀟瀟;航發(fā)鈦合金葉片數(shù)控砂帶磨削表面完整性研究[D];重慶大學(xué);2013年

7 鄧文;鋁合金復(fù)雜薄壁構(gòu)件高速加工工藝研究[D];南京理工大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2650663