鎳基高溫合金高效深切成型磨削關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、高溫合金具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、抗疲勞及熱穩(wěn)定性，能可靠地服役于在600-1100℃的高溫腐蝕及復(fù)雜應(yīng)力的工作環(huán)境，因而在航空、航天、船舶和化學(xué)工業(yè)中均有廣泛的應(yīng)用，其中以鎳基高溫合金在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用最為廣泛。隨著材料性能的不斷提高，材料的加工難度也隨之增大，同時(shí)其加工效率的要求也在提高，因此實(shí)際生產(chǎn)中需要一種更加高效的磨削方式來突破傳統(tǒng)緩磨方式的材料去除率（1~5 mm3/（mm.s））。當(dāng)前高效深切磨削工藝（High Efficie

2、ncy Deep Grinding，簡(jiǎn)稱HEDG）被公認(rèn)為可以提高鎳基高溫合金加工效率的重要手段，如何充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，并推動(dòng)其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用則為一個(gè)亟待解決的問題。本文以定向凝固鎳基高溫合金（DZ125）渦輪葉片榫頭的成型磨削加工為應(yīng)用目標(biāo)，開展高效深切成型磨削關(guān)鍵技術(shù)的研究，完成的主要研究工作如下：
　　1. CBN砂輪高效深切磨削鎳基高溫合金研究。通過對(duì)工件表面粗糙度、磨削力、磨削比能和磨削溫度的分析，對(duì)比研究了不同類型

3、CBN砂輪磨削性能；借助復(fù)型技術(shù)并結(jié)合三維視頻顯微鏡、掃描電鏡和能譜分析等手段，觀察分析了磨削鎳基高溫合金時(shí)單層 CBN砂輪的磨損形式，并結(jié)合磨削力的變化，討論了其磨損機(jī)理；提出采用單顆磨粒磨損試驗(yàn)，通過對(duì)磨粒表面形貌與磨溝截面積的觀測(cè)分析，研究了CBN磨粒的磨削比。
　　2.鎳基高溫合金高效深切磨削弧區(qū)冷卻液壓力的研究。通過弧區(qū)冷卻液壓力與磨削燒傷關(guān)系的研究，指出弧區(qū)壓力為影響冷卻效果的重要指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，以提高弧區(qū)壓力為目的

4、，通過試驗(yàn)的方式，分析了在磨削用量，空氣擋板，砂輪類型，冷卻液供液條件等不同因素作用下，弧區(qū)壓力的變化規(guī)律。針對(duì)成型磨削的特點(diǎn)，優(yōu)化了噴嘴輪廓形狀。最后通過對(duì)不同供液條件下主軸功率分配的研究，得出了在不同磨削速度下供液條件對(duì)主軸可用功率的影響規(guī)律。
　　3.在砂輪磨削性能以及冷卻條件優(yōu)化研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了鎳基高溫合金高效深切成型磨削試驗(yàn)研究。通過成型磨削比能的研究，確定了高效深切成型磨削的臨界磨削速度，得出了最大單顆磨粒切厚對(duì)磨