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TC17激光辅助磨削加工材料去除及砂带磨损

关键词 砂带|2022-11-25 09:20:44|应用技术|来源 高服役表面加工
摘要 钛合金由于其硬度高、塑性低等特性,在加工过程中会出现切削力大、刀具磨损严重等缺点。激光辅助磨削可显著提高其加工性性能,但在加工过程中磨具磨损机理以及对材料去除的影响规律尚未得到很....

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       钛合金由于其硬度高、塑性低等特性,在加工过程中会出现切削力大、刀具磨损严重等缺点。激光辅助磨削可显著提高其加工性性能,但在加工过程中磨具磨损机理以及对材料去除的影响规律尚未得到很好的揭示。基于此,本文研究了不同激光功率、激光扫描速度以及进给速度下切削力的变化情况;另外,还研究了不同激光功率对材料去除的影响。同时,比较了激光辅助磨削和常规磨削时砂带磨损情况。结果表明,增加激光功率可降低切削力,当激光功率由7.2W增加到9.6W时,切削力呈现最大变化趋势,减小46%;随着激光功率的增加材料去除能力增强且塑性流动增加;当增加激光扫描速度和进给速度时也会增大切削力。另外,相同的磨削参数下,激光辅助磨削相对于常规磨削可降低砂带磨损。因此,激光辅助磨削在磨削加工领域有着潜在应用。

       论文创新点及主要图表

       (1)结合激光的高能量及砂带的柔性运用激光辅助砂带加工难加工材料TC17;

       (2)研究了不同参数下切削力的变化,得出不同参数下切削力的变化规律;

       (3)随着激光功率的增加,材料去除的能力增强且塑性流动增加;

       (4)激光辅助磨削相对于常规磨削可降低砂带磨损。

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图1 激光辅助加工原理图

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图2 不同参数下切削力的变化图

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图3 砂带磨损机理图


       论文基本信息

       Liu Dabin, Deng Zhongcai, Xiao Guijian* and Liu Gang. Material Removal and Belt Wear in Laser Assisted Grinding TC17 [J]. Materials and Manufacturing Processes,2022. DOI: 10.1080/10426914.2022.2149787.

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       刘达斌,副教授,重庆大学机械与运载工程学院。主持或参加包括国家自然科学基金项目;以及重庆市科委、科技部国家重大专项、军工项目、企业合作项目在内的各类项目20多项;发表论文20多篇。主要从事机械设计、车辆工程、项目管理、六西格玛管理等。

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       邓忠才,重庆大学机械与运载工程学院机械专业硕士研究生,主要从事激光砂带协同加工精度研究,已发表论文1篇,发明专利1项,参与国家和省部级项目2项。

       成果列表:

       [1] Liu Dabin, Deng Zhongcai, Xiao Guijian* and Liu Gang. Material Removal and Belt Wear in Laser Assisted Grinding TC17 [J]. Materials and Manufacturing Processes,2022. DOI: 10.1080/10426914.2022.2149787.

       [2] 一种基于变换入射光源的激光-砂带协同加工装置及方法。

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