超弹性复合磨料气射流抛光方法

目的利用复合磨料对TC4钛合金进行气射流抛光,研究磨料入射角度、抛光气压、抛光时间等工艺参数对其表面粗糙度及表面形貌的影响。方法以橡胶作为超弹性基体,采用冰晶石粉与1μm的金刚石微粒对橡胶颗粒表面进行分批次涂覆,最终得到形状规则、表面磨粒附着均匀且粒径约为2 mm的复合磨料。利用ABAQUS有限元仿真软件对抛光过程进行模拟,并采用单因素实验法对抛光过程及结果进行研究。结果当磨料入射角度为20°、抛光气压为0.5 MPa、抛光时间为2 min时,TC4钛合金表面能降至最低(Sa为38.7 nm)且表面形貌较为均匀平坦(S_(ku)为3.9)。当复合磨料循环抛光6~8次后,其表面金刚石磨粒层会出现破损与脱落,为不影响最终抛光效果,需通过重新涂覆金刚石的方式对其表面进行修补。结论复合磨料在对TC4钛合金抛光的过程中能有效降低其表面粗糙度并降低磨粒对工件表面的损伤。磨料入射角度主要影响复合磨料撞击工件表面时的形变量和切削力,抛光气压则主要影响发生形变时在工件表面的滑移距离。