微晶刚玉砂轮磨削TC17钛合金试验研究

发布时间：2017-09-04 07:40

  本文关键词：微晶刚玉砂轮磨削TC17钛合金试验研究

  更多相关文章： 钛合金 微晶刚玉砂轮 磨削参数 磨削温度 表面完整性

【摘要】：由于钛合金良好的物理力学性能,使得其在航空、航天领域得到越来越广泛的应用,但是其自身存在的传热系数小、化学活性高、弹性模量小等特性使得其在磨削加工中磨削温度极高,因而极易产生磨削烧伤、残余应力以及表层微观金相组织变化,严重影响工件磨削质量与使用性能,因而成为典型的难加工材料。微晶刚玉砂轮是近年来出现的用于钛合金磨削的新型砂轮,它具有自锐性好、材料黏附少、砂轮寿命长等优点,并且机床适用性好,是未来钛合金磨削砂轮重要发展方向。目前有关微晶刚玉砂轮磨削钛合金的相关研究尚不多,本文即选取TC17钛合金为加工对象,采用大气孔与普通气孔微晶刚玉砂轮进行平面磨削试验,完成的主要工作包括：(1)通过干湿磨条件下两种气孔微晶刚玉砂轮磨削对比,发现湿磨条件下大气孔微晶刚玉砂轮磨削表面完整性有了较大改善：表面形貌改善(无微观裂纹)、表面粗糙度降低、磨削白层及热影响层减少、表层硬化及软化减弱、表面残余应力减小。(2)通过砂轮磨削前后表面形貌观测及磨削温度的对比,发现湿磨条件下大气孔砂轮磨削后砂轮黏附减轻、自锐性较好、磨削温度较低,由此可见大气孔砂轮较好的冷却润滑作用、较好的自锐性及容屑作用导致钛合金粘附减少以及磨削温度降低,从而使得磨削表面完整性得到一定改善。(3)采用大气孔微晶刚玉砂轮,针对砂轮线速度、工件进给速度以及磨削深度三种磨削参数磨削TC17钛合金设置单因素试验,探究磨削参数对磨削温度与磨削表面粗糙度的影响规律,发现其影响并不完全与传统经验一致,这也与微晶刚玉砂轮本身特性有关。
【关键词】：钛合金 微晶刚玉砂轮 磨削参数 磨削温度 表面完整性
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG580.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-23
• 1.1 钛合金及磨削加工特点10-13
• 1.1.1 钛合金材料特性及应用10-12
• 1.1.2 钛合金磨削加工特点12-13
• 1.2 砂轮磨削技术研究13-14
• 1.2.1 磨削加工分类13
• 1.2.2 砂轮磨削工艺研究进展13-14
• 1.3 钛合金磨削砂轮发展研究现状14-17
• 1.3.1 钛合金磨削砂轮要求14-15
• 1.3.2 传统钛合金磨削砂轮15-16
• 1.3.3 新型微晶刚玉磨料砂轮16-17
• 1.4 钛合金磨削表面完整性17-22
• 1.4.1 表面完整性定义与评价18-20
• 1.4.2 钛合金磨削表面完整性国内外研究现状20-22
• 1.5 课题来源与研究内容22-23
• 1.5.1 课题来源与意义22
• 1.5.2 研究内容22-23
• 2 磨削工艺试验系统23-33
• 2.1 试验设备及砂轮23-26
• 2.1.1 磨削机床23
• 2.1.2 砂轮及修整23-24
• 2.1.3 试验材料24-26
• 2.2 磨削温度采集与处理26-29
• 2.3 检测设备29-32
• 2.3.1 表面形貌检测设备29-30
• 2.3.2 表面粗糙度检测设备30
• 2.3.3 金相组织观察设备30
• 2.3.4 显微硬度检测设备30-31
• 2.3.5 表面残余应力检测设备31-32
• 2.4 本章小结32-33
• 3 微晶刚玉砂轮气孔对表面完整性影响研究33-51
• 3.1 试验方案33
• 3.2 表面形貌与粗糙度检测33-36
• 3.2.1 表面形貌分析33-34
• 3.2.2 表面粗糙度分析34-36
• 3.3 微观金相组织观察36-39
• 3.3.1 样件制备36-37
• 3.3.2 金相组织观测结果及分析37-39
• 3.4 微硬度检测39-41
• 3.4.1 显微硬度检测原理及方法39-40
• 3.4.2 微硬度检测结果及分析40-41
• 3.5 表面残余应力检测41-46
• 3.5.1 X射线检测残余应力原理及方法42-43
• 3.5.2 X射线检测残余应力数据处理43-45
• 3.5.3 表面残余应力检测结果及分析45-46
• 3.6 微晶刚玉砂轮气孔影响原因研究46-49
• 3.6.1 砂轮磨削前后形貌观测46-48
• 3.6.2 两种气孔砂轮磨削温度对比48-49
• 3.6.3 影响原因分析49
• 3.7 本章小结49-51
• 4 磨削参数影响规律研究51-59
• 4.1 试验方案51-52
• 4.2 磨削参数对磨削温度影响规律52-54
• 4.2.1 砂轮线速度影响规律52-53
• 4.2.2 工件进给速度影响规律53
• 4.2.3 磨削深度影响规律53-54
• 4.3 磨削参数对工件表面粗糙度影响规律54-58
• 4.3.1 砂轮线速度影响规律54-56
• 4.3.2 工件进给速度影响规律56-57
• 4.3.3 磨削深度影响规律57-58
• 4.4 本章小结58-59
• 结论59-61
• 参考文献61-65
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况65-66
• 致谢66-67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 杨茂奎，李雅卿，史兴宽，，吴小玲，任敬心;陶瓷结合剂CBN砂轮磨削GH4169高温合金的磨削加工性与磨削表面完整性[J];工具技术;1996年11期

2 曹春晓;我国航空用钛合金面临的21世纪的挑战[J];钛工业进展;1999年05期

3 杨冠军;钛合金研究和加工技术的新进展[J];钛工业进展;2001年03期

4 周志雄;毛聪;周德旺;任莹晖;;平面磨削温度及其对表面质量影响的实验研究[J];中国机械工程;2008年08期

5 任敬心,康仁科,吴小玲,史兴宽;钛合金的磨削烧伤和磨削裂纹[J];制造技术与机床;2000年10期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 李亮亮;小磨头磨削钛合金TC11的表面完整性研究[D];大连理工大学;2012年

本文编号：790235