鎳基單晶合金因具有優(yōu)異的高溫綜合性能而成為航空發(fā)動機渦輪葉片的重要材料。葉片榫頭加工是現(xiàn)階段先進(jìn)制造技術(shù)研究的重要內(nèi)容。由于鎳基單晶合金具有高溫強度高、熱導(dǎo)率低等特點,以及葉片榫頭型面結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工精度要求高,普通切削加工由于刀具易磨損、加工成本高導(dǎo)致難以滿足設(shè)計要求,因此緩進(jìn)深切成形磨削成為榫頭加工的重要方法。然而,緩進(jìn)深切磨削時,砂輪與工件接觸弧長較大,且榫頭型面復(fù)雜,易引起磨削燒傷。目前對于葉片榫頭緩進(jìn)深切成形磨削工藝控制及加工質(zhì)量分析研究仍不足,而且較多集中于平面磨削研究。有鑒于此,本課題提出開展剛玉砂輪緩進(jìn)深切成形磨削DD6鎳基單晶合金葉片榫頭研究。對比分析兩種剛玉砂輪的磨削性能,優(yōu)選成形磨削工具;結(jié)合多顆磨粒磨削仿真揭示鎳基單晶合金材料去除行為,并進(jìn)一步探討了緩進(jìn)深切成形磨削葉片榫頭的加工精度與表面質(zhì)量。本文開展的主要研究工作及取得的成果如下:（1）開展了棕剛玉與微晶剛玉砂輪緩進(jìn)深切磨削DD6材料試驗,對比分析了兩種砂輪的磨削力、磨削溫度、表面粗糙度、砂輪磨損等特性。相同磨削用量下,微晶剛玉砂輪可獲得較低的磨削力與磨削溫度,磨損特征表現(xiàn)為微破碎,而棕剛玉磨粒則為磨耗磨損。建... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鎳基高溫合金在航空發(fā)動機中部分應(yīng)用[3]

基高溫合金成形磨削加工研究現(xiàn)狀基高溫合金磨削工藝高溫合金在航空發(fā)動機中的典型應(yīng)用為渦輪轉(zhuǎn)子葉片與導(dǎo)向葉片。針對渦輪稱葉片）榫頭的加工，由于具有復(fù)雜的型面精度要求，普通的車銑加工無法，同時滿足零件精度及表面光潔度要求。因此采用磨削技術(shù)，將砂輪表面修進(jìn)行成形磨削加工，具有明顯工藝優(yōu)勢[10]。然而，普通往復(fù)磨削工藝無法對槽實現(xiàn)高效加工，原因在于普通往復(fù)磨削單次切深為 1~10μm 左右，工件進(jìn)，因單次進(jìn)給量小而無法實現(xiàn)材料高效去除，且砂輪磨損快，易影響表面質(zhì)量紀(jì) 50 年代，國外探索出了一種高效精密磨削手段 緩進(jìn)深切磨削工藝：即基本不變的情況下，將切深提升數(shù)十乃至數(shù)百倍，同時降低工件進(jìn)給速度，一大量材料去除。該工藝很好地解決了難加工材料磨削加工效率低的問題，并表面質(zhì)量。而且，磨削深度的增加也增大了砂輪與工件的有效接觸弧長，有[11]。隨著磨削加工燒傷理論的完善及工藝的穩(wěn)定性控制，緩進(jìn)深切磨削工藝廣，尤其是在葉片榫頭加工領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如圖 1.2 所示。

圖 1.3 磨削加工過程的材料去除示意圖[9]用負(fù)前角磨粒通過二維仿真對材料磨除機理進(jìn)行研究程影響較大。另外，他還通過三維仿真分析單顆磨粒角對磨痕兩側(cè)塑性隆起影響較大。Brinksmeier 等[28]通過對材料去除機理的影響明顯不同。當(dāng)單顆磨粒磨削速加劇材料的塑性變形，耕犁過程明顯，此時磨削材料磨削速度以及較大磨削切深時，磨削成屑條件較好，對材料去除的影響，采用多刃磨粒進(jìn)行磨削滑擦實驗成在磨刃前端，且磨刃之間易發(fā)生工件材料堵塞，進(jìn)采用實驗與仿真相結(jié)合的手段研究單顆磨粒磨削材料去側(cè)材料塑性隆起隨磨削速度增大而減小，材料去除機彈性、塑性變形及切屑形成過程沒有明顯過渡區(qū)間。彈性變形，當(dāng)切深超過該臨界切深時，材料塑性變形1]研究了磨粒磨損對高溫合金材料去除過程的影響，發(fā)一方面，在滑擦耕犁階段，前刀面磨損寬度與材料去

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]中國變形高溫合金研制進(jìn)展[J]. 杜金輝,趙光普,鄧群,呂旭東,張北江.  航空材料學(xué)報. 2016(03)
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博士論文
[1]基于單顆磨粒切削的氮化硅陶瓷精密磨削仿真與實驗研究[D]. 劉偉.湖南大學(xué) 2014
[2]單層釬焊立方氮化硼砂輪緩進(jìn)深切磨削鈦合金的基礎(chǔ)研究[D]. 楊長勇.南京航空航天大學(xué) 2010
[3]平面磨削溫度場及熱損傷的研究[D]. 毛聰.湖南大學(xué) 2008

碩士論文
[1]高溫合金渦輪葉片緩進(jìn)磨削工藝研究[D]. 蘇旭峰.上海交通大學(xué) 2009



本文編號：3009551