對(duì)15CrMnMoVA鋼試件孔結(jié)構(gòu)采用了坐標(biāo)磨、數(shù)控磨拋和激光磨拋復(fù)合強(qiáng)化等不同工藝進(jìn)行加工,分析其表面完整性特征,并對(duì)試件進(jìn)行對(duì)稱循環(huán)加速疲勞壽命試驗(yàn)。結(jié)果表明,試件孔結(jié)構(gòu)的疲勞破壞機(jī)制為微動(dòng)疲勞,增加孔的倒角尺寸會(huì)導(dǎo)致疲勞壽命降低;與傳統(tǒng)的坐標(biāo)磨工藝相比,數(shù)控磨拋工藝可以提高疲勞極限5%,而激光強(qiáng)化與數(shù)控磨拋復(fù)合工藝可以提高疲勞極限20%;激光強(qiáng)化能形成較深的殘余壓應(yīng)力強(qiáng)化層,數(shù)控磨拋后殘余壓應(yīng)力層仍然深達(dá)0.5 mm;數(shù)控磨拋可以提高孔的形狀精度至0.009 mm,并進(jìn)一步將孔壁拋光至鏡面（表面粗糙度為Ra 0.018μm）;激光磨拋復(fù)合強(qiáng)化工藝顯著提高了孔結(jié)構(gòu)的疲勞性能。 

【文章來源】：現(xiàn)代制造工程. 2020,(07)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

基于表面完整性理論的復(fù)合強(qiáng)化工藝原理

本文試驗(yàn)所用的耳片試件材料為15CrMnMoVA鋼棒材,直徑為Φ40 mm,退火狀態(tài)。材料彈性模量為209 GPa,泊松比為0.28。耳片試件沿縱向取樣,耳片試件結(jié)構(gòu)尺寸如圖2所示。圖2中的耳片試件孔徑為15 mm,厚度為10 mm。將耳片試件孔的倒角加工成無倒角、0.5 mm倒角和1 mm倒角3種尺寸。本文孔結(jié)構(gòu)加工工藝試驗(yàn)分為3組:坐標(biāo)磨組(對(duì)照組)、數(shù)控磨拋組和激光磨拋復(fù)合強(qiáng)化組。

激光磨拋復(fù)合強(qiáng)化組是先采用激光沖擊強(qiáng)化孔壁,再按數(shù)控磨拋組工藝進(jìn)行數(shù)控磨拋修整孔的精度和形貌。圖3c所示為激光沖擊強(qiáng)化工序。采用航空制造技術(shù)研究院研制的激光設(shè)備,川崎ZX130L機(jī)器臂夾持試件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制;圖3c中的激光沖擊能量為25 J,頻率為1 Hz,采用3.5 mm×3.5 mm方形光斑;鋁箔為沖擊介質(zhì);激光束線入射角度為65°,軌跡分3行。為達(dá)到較深的強(qiáng)化效果,共進(jìn)行2遍沖擊,第二遍的光斑位置與第一遍錯(cuò)開重疊50 %,均勻覆蓋孔壁表面。圖3中的數(shù)控磨削和拋光工序在同一臺(tái)三軸加工中心上完成,數(shù)控磨削拋光加工現(xiàn)場(chǎng)、數(shù)控拋光工具以及孔加工效果如圖4所示。數(shù)控磨拋后的孔加工效果如圖4c所示。從圖4c中可以看出,孔壁達(dá)到鏡面效果,倒角與孔壁之間過渡平滑無尖棱。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3519324