本文關(guān)鍵詞：微晶剛玉砂輪的鈦合金磨削性能試驗研究

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【摘要】：鈦合金以其優(yōu)異的物理力學性能,應用范圍不斷擴展,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重的磨削加工特性對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、砂輪壽命長等優(yōu)點,其磨料結(jié)構(gòu)特點和制備工藝與傳統(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行鈦合金TC17平面磨削對比試驗,以磨削工件表面完整性、磨削力和砂輪堵塞程度為評價指標,綜合評價微晶剛玉砂輪的鈦合金磨削性能,并對微晶剛玉磨料的微晶結(jié)構(gòu)及磨粒磨損機理進行了研究,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行鈦合金TC17磨削試驗,對磨削后工件的表面完整性進行了研究。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比試驗研究發(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)對磨削力影響規(guī)律試驗結(jié)果,磨削力與砂輪線速度呈負相關(guān),與磨削深度和工件進給速度正相關(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、工件進給速度vw=12m/min。(3)對白剛玉砂輪和微觀剛玉砂輪磨削前后砂輪表面形貌進行觀測,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；對兩種磨粒的微觀結(jié)構(gòu)和磨粒磨損形式進行研究,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
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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11
• 1.2 鈦合金磨削砂輪發(fā)展狀況11-13
• 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 表面完整性評價體系14-16
• 1.4.2 鈦合金表面完整性研究現(xiàn)狀16-19
• 1.5 課題來源與研究內(nèi)容19-21
• 1.5.1 課題來源19-20
• 1.5.2 本文研究內(nèi)容20-21
• 2 磨削工藝試驗及檢測系統(tǒng)21-31
• 2.1 試驗設(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 磨削力信號采集與處理24-26
• 2.4 表面完整性檢測設(shè)備26-30
• 2.4.1 工件表面形貌檢測設(shè)備26
• 2.4.2 工件表面粗糙度檢測設(shè)備26-27
• 2.4.3 金相組織觀察設(shè)備27-28
• 2.4.4 工件表面殘余應力檢測設(shè)備28
• 2.4.5 顯微硬度檢測設(shè)備28-29
• 2.4.6 砂輪表面形貌檢測設(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 磨削加工試驗方案31
• 3.2 工件表面形貌觀測31-32
• 3.3 工件表面粗糙度32-34
• 3.4 工件表面殘余應力檢測34-38
• 3.4.1 X射線衍射法測量原理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 工件表面殘余應力檢測結(jié)果36-38
• 3.5 微觀金相組織觀察38-40
• 3.5.1 金相觀測樣件制備38-39
• 3.5.2 金相組織觀測結(jié)果39-40
• 3.6 顯微硬度檢測40-43
• 3.6.1 微硬度測量原理41
• 3.6.2 顯微硬度檢測結(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 磨削力測量試驗方案44-46
• 4.2 磨削力對比試驗研究46-48
• 4.3 磨削參數(shù)對磨削力影響規(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比56-57
• 5.2 磨粒磨損形式對比57-59
• 5.3 本章小結(jié)59-61
• 結(jié)論61-63
• 參考文獻63-66
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況66-67
• 致謝67-68

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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;磨料磨具標準實施消息[J];磨料磨具與磨削;1981年02期

5 ;[J];;年期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

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

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

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本文編號：542211