CBN砂轮高速磨削钛合金试验研究

作     者：黑华征 

作者单位：南京航空航天大学 

学位级别：硕士

导师姓名：苏宏华

授予年度：2011年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：CBN砂轮 高速磨削 钛合金 磨削力 磨削温度 表面完整性 

摘      要：钛合金比强度高、耐热性能及抗腐蚀性能良好，作为结构材料在航空航天工业得到广泛应用。同时，由于钛合金的热导率低、弹性模量小、化学活性高，磨削加工时易导致工件表面烧伤，是一种典型的难加工材料。高速磨削是一种先进的现代磨削技术，其磨削效率高，磨削比大，磨削工件表面完整性好。因此，将高速磨削技术应用到钛合金磨削加工中，对于改善钛合金的磨削性能，提高磨削效率具有重要现实意义。 本文以CBN砂轮高速磨削TC4钛合金的试验研究为主线，主要进行了以下两方面的工作： （1）分别采用陶瓷结合剂CBN砂轮、单层电镀CBN砂轮及单层钎焊CBN砂轮对TC4钛合金进行高速磨削试验，分析砂轮种类、工艺参数对磨削过程参量（力、温度及比能）的影响规律，研究不同磨削工艺条件下的工件表面完整性。通过分析单颗磨粒切厚对磨削力及磨削比能的影响规律，探索了提高钛合金磨削效率的有效途径。 （2）在对钛合金高速磨削试验结果理论分析的基础上，采用优化工艺参数，对TC4钛合金进行了磨削速度为150 m/s的高效成型磨削试验，材料去除率达到100 mm/（mm·s）。试验结果显示，工件表面形貌较好，无烧伤。