航空轴承内圈滚道磨削残余应力的工艺优化及试验研究

对国内外8Cr4Mo4V钢制航空轴承套圈滚道磨削残余应力进行了对比试验,根据航空轴承内套圈滚道磨削工艺特点,基于ABAQUS建立轴承内套圈滚道磨削残余应力的有限元分析模型并进行了数值计算,对内套圈滚道的残余应力进行了检测、分析及验证,进而优化了轴承内套圈滚道磨削工艺。结果表明:通过增加喷丸工序、适当提高进给速度和终磨采用220目白刚玉砂轮替代石墨砂轮可有效提高轴承内圈滚道残余压应力。

磨削残余应力的产生与X射线衍射分析方法

采用X射线应力测定仪对某批磨削轴承钢件的残余应力进行了测定。结果表明:轴承钢(可推延至其他金属材料)在磨削加工中,由于塑性凸出效应、挤光作用、热应力和材料组织结构的变化等因素的影响,使其产生的残余应力有正有负,其绝对值或高或低,难以确定;甚至在强力磨削后,其表层会存在剧烈的应力梯度,使表层呈现为三维应力状态;对于该类磨削工件,需要通过一系列的测试和计算,才能得出其三维应力的各个分量。

陶瓷磨削表面残余应力测试方法的研究

用研磨抛光法与连续腐蚀法测试陶瓷磨削表面残余应力 ,与 X射线衍射法相比较 ,具有经济、简便、测试精度高的优点。在避免了应变信号的不稳定性与附加应力的条件下 ,对于非金属氧化物陶瓷来说 ,这两种方法完全可以取代

C_f/SiC复合材料磨削表面的残余应力分析

应用X射线衍射法对C/SiC复合材料的磨削残余应力进行研究。结合抛光和热处理工艺,应用主应力之和的变化量确定磨削残余应力的分布。结果表明:SiC(422)晶面族比其它相和晶面更适用于复合材料残余应力的研究;热塑性引入的残余拉应力作用于数微米的较浅表层深度内,但对磨削表面的残余应力起决定作用;冷塑性残余应力对应的作用深度较大;热塑性和冷塑性残余应力均可通过热处理方式得以消除。

12CrNi4A材料轴向超声干磨削残余应力计算及试验研究

金属材料12Cr Ni4A是一种高强度合金钢,研究12Cr Ni4A材料轴向超声干磨削(Ultrasonic dry grinding,UDG)下的残余应力计算问题。运用逆热法构建一种新的非高斯热源模型,基于有限元软件COMSOL,计算出金属材料12Cr Ni4A超声磨削温度场分布。用打孔埋布嵌入式热电偶方法测出UAG的磨削区温度历程及分布,通过有限元计算与实测结果进行对比,磨削区温度误差值在5%以内。加载运动学硬化函数,耦合磨削热及磨削力对超声磨削残余应力场进行有限元计算,得到超声磨削表层残余应力分布,与实测值进行对比,误差在10%以内。研究表明:1)超声磨削可有效降低磨削区温度,降低幅值为24.1%;2)超声磨削可有效减少磨削残余拉应力,增加磨削残余压应力。所提出的预测超声干磨削残余应力的方法,对超声磨削的深入研究有借鉴参考价值。

强化感应加热辅助磨削Inconel718的残余应力主动调控

镍基高温合金Inconel718具有良好的高温强度和高耐蚀性能,广泛应用于制造航空工业特别是燃气涡轮发动机的高温构件。然而最终的成形磨削工艺常常在零件表面形成较大的残余拉应力,这对其疲劳强度和寿命等服役性能极为不利。研究和开发了一种基于磨削区的热温度梯度调节原理的复合磨削工艺,以主动调节Inconel718零件表面残余应力分布。在磨削工艺中利用控制良好的感应加热装置将热源嵌入到工件亚表层,通过对所需的温度梯度分布的主动控制实现对残余应力的调节。结果表明,通过合理调节感应加热和磨削工艺参数,可以获得较小的表面残余拉应力甚至压应力分布。本研究能够减少当前生产中为获得表面残余压应力而额外采取的喷丸等后续工艺,实现磨削残余应力的在线主动控制,且该技术也可以扩展推广应用到其他材料以及其他加工工艺中,如切削、铣削等。

M22机用丝锥产生裂纹的原因分析与探讨

在M22机用丝锥蒸汽处理后发现有批量的产品存在裂纹,经过分析认为:裂纹产生于机加工的磨槽工序,磨削过程中产生了加工变质层,导致产生了磨削应力。在机加工后,磨削应力转变成残余磨削应力,磨削应力以及残余磨削应力的本质是拉应力,应力在丝锥牙根处集中导致裂纹的产生和扩展。