【摘要】：目的解決鈦合金機(jī)械加工后表面質(zhì)量差的難題。方法采用磁力研磨工藝對(duì)TC11鈦合金進(jìn)行了表面光整加工。以表面粗糙度為主要評(píng)價(jià)指標(biāo),研究了磁力研磨工藝參數(shù)對(duì)鈦合金表面質(zhì)量的影響,并對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。采用優(yōu)化后的工藝參數(shù)對(duì)鈦合金進(jìn)行了表面光整加工,研究了磁力研磨工藝對(duì)鈦合金金相組織的影響。結(jié)果當(dāng)加工間隙為3 mm時(shí),研磨壓力適宜,加工后工件表面粗糙度值最小。采用粒徑為100目的磨粒使工件表面研磨加工后紋理更細(xì),表面粗糙度值最低。提高主軸轉(zhuǎn)速,工件表面材料去除率增加,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為1500 r/min時(shí),加工后工件表面粗糙度值最小。對(duì)比工件加工前后的金相組織,加工后試樣表面組織晶粒變細(xì),晶界增多,工件表面應(yīng)力狀態(tài)由張應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)閴簯?yīng)力。結(jié)論實(shí)驗(yàn)確定了較優(yōu)的工藝參數(shù)組合,即:加工間隙為3 mm,磨粒粒徑為100目,主軸轉(zhuǎn)速為1500 r/min。采用永磁場磁力研磨工藝,能夠大幅降低TC11鈦合金表面粗糙度,并使鈦合金表面組織得到改善。
【圖文】：

1鈦合金進(jìn)行表面研磨加工，，研究磁力研磨光整加工工藝對(duì)TC11鈦合金的表面質(zhì)量的影響。1磁力研磨加工機(jī)理磁力研磨最早由蘇聯(lián)工程師提出，是利用磁場中的磁性磨粒對(duì)工件表面研磨加工的一種表面光整加工方法。加工時(shí)將具有磁性的磨料置于磁極和工件之間，在磁場力的作用下，磁性磨粒沿磁場線方向呈規(guī)律性排列，形成“彈性研磨刷”，并以一定的正壓力作用于工件表面[13—15]，當(dāng)磁極帶動(dòng)磁性磨粒高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁性磨粒和工件之間便產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，磨粒對(duì)工件表面反復(fù)進(jìn)行微觀切削，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件表面的光整加工。圖1為磁力研磨加工原理示意圖。規(guī)定沿磁力線的方向?yàn)閤向，沿磁等位線的方向?yàn)閥方向，其中磁等位線的方向垂直于磁力線方向。對(duì)于加工區(qū)域中的某點(diǎn)A，磨粒在該點(diǎn)所受到的磁力分別為：x0HFVHX(1)y0HFVHY(2)合力F可表示為：22xyFFF(3)式中：V0為磁性磨粒的體積；為磁性磨粒的磁化率；H為磁場中位置A處的磁場強(qiáng)度；HX、HY分別為磁場中A點(diǎn)沿x方向和y方向的磁場強(qiáng)度變化率。圖1磁力研磨加工原理Fig.1Principleofmagneticabrasivefinishing由以上受力分析可知，合力F的方向指向工件表面。在磁場力作用下，每顆磁性磨粒沿著F的方向排列成無數(shù)條磁串，并對(duì)工件表面產(chǎn)生一合力P，即磨粒對(duì)工件表面的研磨壓力。其表達(dá)式為：20m1(1)2BP(4)式中：B為磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；0為真空磁導(dǎo)率；m為磁性磨粒的相對(duì)磁導(dǎo)率。當(dāng)磁極帶動(dòng)磨粒高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，磨粒對(duì)工件表面主要有以下兩方面作用：1）降低工件表面粗糙度。由于磨粒和工件之間存在研磨壓力，磨粒的微刃將對(duì)工件表面產(chǎn)生微量

本文編號(hào)：2586214