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砂带磨削力及其对表面完整性的影响

2022-10-08 08:58:45|论文集|来源 高服役表面加工团队
摘要 钛合金是一种典型的难加工材料。在使用砂带去除材料时,不同的磨削力会导致不同的表面质量。关于砂带磨削量对表面完整性影响的研究很少。针对航空钛合金TC17,结合磨削实验,对磨削工艺的特...

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       论文摘要:       

       钛合金由于其优良的材料性能,已广泛应用于船舶、航空、航天等行业。在钛合金材料的砂带磨削中,砂带磨削是一种柔性磨削,其切削力和材料去除量是表征加工过程的重要参数。强力砂带磨削可以实现大块材料的去除,但保证其表面完整性对于钛合金材料的综合材料性能也至关重要。本文研究了磨削量:进给速度、线速度和初始磨削压力对磨削力的影响,以及磨削力对材料去除规律和表面完整性的影响。通过研究砂带磨削消耗的相关参数,揭示其变化规律,确定最佳磨削范围,获得最佳强力磨削参数。得出在最大初始磨削压力为12N,进给速度为200mm/min,中高线速度15.6m/s时,可达到最大磨削力,同时实现较大的材料去除余量,并确保更好的表面完整性。 

       论文创新点及主要图表:

       钛合金是一种典型的难加工材料。在使用砂带去除材料时,不同的磨削力会导致不同的表面质量。关于砂带磨削量对表面完整性影响的研究很少。针对航空钛合金TC17,结合磨削实验,对磨削工艺的特点及其影响规律进行了系统研究。本文研究了钛合金TC17的表面形貌、磨削力、材料去除、砂带磨损等问题,为钛合金强力砂带磨削的高效、高速磨削生产提供理论和技术支持。

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图1  精密数控砂带磨削实验平台

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图2  力信号与磨削图

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图3  (a) 磨粒;(b) 砂带原始形态;(c)砂带磨损后的形态

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图4  不同 Vs 下,Fp 和 Vf 对 Ft 的影响

       论文基本信息

       Yun Huang, Gang Liu, Guijian Xiao* , Jiayu Xu. Abrasive Belt Grinding Force and Its Influence on Surface Integrit [J]. Materials and Manufacturing Processes, 2022. DOI:10.1080/10426914.2022.2116042. (EI:, SCI-2(A):) (52175377, 2017-VII-0002-0095, CYB20009).

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       黄云,教授,博导。发表论文100余篇,授权国家发明专利60余项、国际专利4项,制定行业标准10项 。2021年获中国产学研合作创新成果一等奖1项、2018年获中国机械工业联合会一等奖1项、2016年获中国产学研合作创新成果一等奖1项、2021年重庆市科技进步一等奖。成果数控精密砂带磨削装备为国产航发叶片精密加工作出杰出贡献,入选工信部“中国百大工业母机”。

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       肖贵坚,副教授,重庆大学机械与运载工程学院。

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       刘岗,重庆大学机械与运载工程学院在读硕士,主要研究方向为激光砂带协同装备优化与应用。发表论文1篇,申请发明专利2项;参与国家和省部级项目2项。

      论文详情:https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10426914.2022.2116042?journalCode=lmmp20

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