颗粒增强钛基复合材料高速磨削表面分形分析

开展了颗粒增强钛基复合材料高速磨削实验,分析了平面微小区域的分形维数,进而对磨削表面形貌进行了评价。结果显示,磨削速度对磨削表面微观形貌具有一定影响。三种磨削速度条件下(80、120、150m/s)所对应的磨削平面微小区域分形维数分别为2.004 30、2.005 56、2.006 52,与磨削速度呈线性关系,表明了应用表面微小区域分形维数评价磨削表面质量的可行性。

TiAl合金低压涡轮叶片榫头磨削温度场研究

TiAl合金低压涡轮叶片榫头磨削过程中温度分布较为复杂,因此采用有限元法模拟温度分布特征。介绍几何模型建立、传入工件的热量比例的确定以及热源的选择和加载等重要细节。最高磨削温度的仿真和试验结果差异约为15%,验证了模型的合理性。仿真结果表明:开始磨削后,工件表面的温度逐渐升高直至稳定。磨削过程的最高温度出现在齿顶圆弧处,比齿根处的最高温度高约30%~40%,原因是型面各处热传导条件存在差异。磨削温度随磨削速度、工件进给速度升高和切深增大而逐渐升高。

高速磨削颗粒增强钛基复合材料的热分配分析

针对颗粒增强钛基复合材料（PTMCs）高速磨削的特征,以均匀热源为模型,提出了一种计算磨削过程中热分配比例的新方法。采用CBN超硬磨料砂轮在80-160m/s的速度范围内进行了高速磨削验证,试验结果表明：PTMCs高速磨削热传递过程中比能es与ds1/4ap-3/4vw-1/2呈直线关系,与理论分析相一致,并基于此得到电镀CBN砂轮高速磨削PTMCs进入工件的热量比例为52.0%-79.5%。同时,进行了电镀砂轮高速磨削PTMCs温度场仿真,探明了其温度分布特征。

航空发动机钛材料磨削技术研究现状及展望

钛材料主要指钛合金、钛铝金属间化合物和钛基复合材料,具有密度低、强度高、抗氧化与蠕变性能好等优异特性,在航空发动机领域具有广泛应用前景。钛材料属于典型的难加工材料。磨削是高效精密加工钛材料的重要方法,可以获得良好的加工精度和表面质量。首先概述了钛材料在航空发动机中的应用及其磨削工艺技术总体情况。随后,从磨削力与磨削温度、砂轮磨损、材料去除机理、表面完整性等方面阐述了钛材料磨削技术的研究进展,并总结了针对钛材料磨削关键问题提出的新工艺和新方法。最后,对钛材料磨削技术未来的研究方向进行了展望。