3Cr13马氏体不锈钢喷嘴孔超声辅助磨削技术研究

发布时间：2017-09-07 06:03

  本文关键词：3Cr13马氏体不锈钢喷嘴孔超声辅助磨削技术研究

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【摘要】：目前,航空发动机燃油喷嘴孔的精加工方法主要为手工研磨和磨削,这两种方法所加工的燃油喷孔分别有着诸如一致性差、表面粗糙度差等问题。超声辅助磨削技术是在传统磨削加工基础上叠加超声振动,兼具超声加工和磨削加工的优势,能有效提高工件加工精度和表面质量。然而目前超声辅助磨削技术多应用于硬脆材料或平面加工,对于航空发动机燃油喷嘴常用材料3Cr13马氏体不锈钢的超声辅助内圆磨削鲜有研究。鉴于此,本文将超声辅助磨削技术应用于航空发动机燃油喷嘴精加工,通过试验研究了3Cr13马氏体不锈钢的超声辅助内圆磨削表面质量,并使用优选的工艺参数对燃油喷孔进行实际加工。本文完成的研究工作主要包括:(1)在超声辅助内圆磨削运动学及铣磨头上单颗磨粒运动轨迹分析的基础上进行了超声振动试验,以验证超声振动作用对马氏体不锈钢孔表面粗糙度的影响,并通过对比试验优选出适合3Cr13马氏体不锈钢孔超声辅助磨削加工的铣磨头。(2)系统地开展了航空发动机燃油喷嘴常用材料3Cr13马氏体不锈钢超声辅助内圆磨削试验,分析了主轴转速、工件转速、进给速度、磨削深度、光磨时间和磨粒粒径对工件孔表面粗糙度的影响。通过正交试验判断出各因素对工件表面粗糙度的影响程度,优选出了马氏体不锈钢超声辅助内圆磨削加工的工艺参数,最后研究了超声振动作用对已加工表层显微硬度的影响。(3)通过马氏体不锈钢超声辅助内圆磨削正交试验结果及燃油喷孔的加工要求优选出适合副喷孔超声辅助磨削的工艺参数并对副喷孔进行了实际加工与检测。
【关键词】：超声辅助内圆磨削 3Cr13马氏体不锈钢 航空发动机燃油喷嘴 粗糙度 变质层
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG580.6
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注释表11-12
• 第一章 绪论12-21
• 1.1 课题的研究背景及意义12-13
• 1.2 马氏体不锈钢的加工性能及内圆磨削加工特性13-15
• 1.2.1 马氏体不锈钢的加工性能13-15
• 1.2.2 马氏体不锈钢内圆磨削加工15
• 1.3 超声辅助磨削技术概述15-17
• 1.4 超声辅助磨削技术的研究现状17-19
• 1.5 课题的研究构想及研究内容19-21
• 1.5.1 课题研究构想19
• 1.5.2 课题研究内容19-21
• 第二章 超声辅助内圆磨削运动学分析及试验研究21-32
• 2.1 超声辅助内圆磨削运动学分析21-26
• 2.1.1 超声辅助内圆磨削单颗磨粒运动轨迹分析21-24
• 2.1.2 超声辅助内圆磨削单颗磨粒切削路径长度24-25
• 2.1.3 超声辅助内圆磨削单颗磨粒未变形切屑厚度分析25-26
• 2.2 超声振动试验分析及磨削工具优选26-30
• 2.2.1 试验条件27-28
• 2.2.2 超声振动对不锈钢孔表面粗糙度的影响28-29
• 2.2.3 磨削工具的优选29-30
• 2.3 本章小结30-32
• 第三章 超声辅助内圆磨削不锈钢表面加工质量研究32-49
• 3.1 试验条件32-37
• 3.1.1 试验材料32
• 3.1.2 试验设备32-33
• 3.1.3 工具33-36
• 3.1.4 测量与分析方法36-37
• 3.1.5 试验参数37
• 3.2 超声辅助内圆磨削不锈钢加工表面粗糙度分析37-42
• 3.2.1 主轴转速对不锈钢孔表面粗糙度影响37-38
• 3.2.2 工件转速对不锈钢孔表面粗糙度影响38-39
• 3.2.3 进给速度对不锈钢表面粗糙度影响39-40
• 3.2.4 磨削深度对不锈钢表面粗糙度影响40
• 3.2.5 光磨时间对不锈钢孔表面粗糙度影响40-41
• 3.2.6 磨削粒径对不锈钢表面粗糙度影响41-42
• 3.3 超声辅助内圆磨削马氏体不锈钢正交试验42-45
• 3.3.1 正交试验参数选取42-43
• 3.3.2 试验结果分析43-45
• 3.4 超声辅助内圆磨削马氏体不锈钢加工表面变质层分析45-47
• 3.4.1 测量方法45-46
• 3.4.2 测量结果及分析46-47
• 3.5 本章小结47-49
• 第四章 航空发动机燃油喷嘴孔加工及检测49-57
• 4.1 喷嘴孔专用夹具设计与安装49-51
• 4.2 航空发动机燃油喷孔孔径及粗糙度评价51-52
• 4.2.1 航空发动机燃油喷嘴孔孔径评价51-52
• 4.2.2 航空发动机燃油喷嘴孔表面粗糙度评价52
• 4.3 航空发动机燃油喷嘴孔实际加工及测量52-54
• 4.4 航空发动机燃油副喷孔超声辅助磨削加工工艺规范54-56
• 4.5 本章小结56-57
• 第五章 总结与展望57-59
• 5.1 总结57-58
• 5.2 展望58-59
• 参考文献59-63
• 致谢63-64
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文64

【参考文献】

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本文编号：807816