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中国机械工程 2019年第5期30卷 519-527页

作者：张利黄一陈国达傅昱斐浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室杭州310023

针对具有复杂曲面的钛合金工件磨粒流抛光后表面粗糙度Ra不均匀问题,提出一种具有扰流结构的仿型约束加工流道。借助计算流体动力学(CFD)分析软件,结合SST k-ω湍流模型、离散相模型(DPM)和Oka冲蚀模型,仿真分析原始流道和5种不同扰流... 详细信息

针对具有复杂曲面的钛合金工件磨粒流抛光后表面粗糙度Ra不均匀问题,提出一种具有扰流结构的仿型约束加工流道。借助计算流体动力学(CFD)分析软件,结合SST k-ω湍流模型、离散相模型(DPM)和Oka冲蚀模型,仿真分析原始流道和5种不同扰流角度的扰流流道内磨粒流动力学特性。数值模拟结果表明:扰流流场中的磨粒流相较于原始流场在工件表面具有更大的湍流动能、动压力和冲蚀速率,其中扰流角度为30°时冲蚀均匀性较好。基于仿真条件搭建了磨粒流加工试验平台,使用原始流道和30°扰流流道分别进行了加工试验。试验结果表明:使用原始流道加工5 h后,工件表面曲率不同区域的表面粗糙度Ra值分散,加工效果均匀性较差;使用扰流流道加工5 h后,工件表面各区域表面粗糙度Ra的均匀性明显优于无扰流流场的加工均匀性。

关键词：钛合金曲面磨粒流加工扰流流道表面冲蚀加工均匀性

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钛合金曲面超声辅助磁性磨料光整加工材料去除规律及去除函数

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表面技术 2020年第3期49卷 290-299页

作者：马付建姜天优刘宇杨大鹏沙智华张生芳大连交通大学辽宁大连116028

目的研究工件曲率半径、驻留时间以及加工角度对钛合金曲面超声辅助磁性磨料光整加工材料去除深度和材料去除曲线偏置程度的影响,建立不同走刀方式下的材料去除函数。方法在不同工件曲率半径、驻留时间和加工角度下,对钛合金曲面工件进... 详细信息

目的研究工件曲率半径、驻留时间以及加工角度对钛合金曲面超声辅助磁性磨料光整加工材料去除深度和材料去除曲线偏置程度的影响,建立不同走刀方式下的材料去除函数。方法在不同工件曲率半径、驻留时间和加工角度下,对钛合金曲面工件进行单点抛光试验,利用方差分析法,研究各因素水平对材料去除深度及材料去除曲线偏置程度的影响规律,采用最小二乘法拟合材料去除点坑在xoz平面和yoz平面内的材料去除曲线,基于二次多项式逐步回归方法,构建不同加工工艺参数下,材料去除曲线函数系数与加工工艺参数间的函数表达式,建立不同走刀方式下的材料去除函数,并对其进行准确性检验。结果由材料去除深度方差分析可得:驻留时间的F值为8.06,加工角度的F值为2.296,材料去除深度随驻留时间和工件曲率半径的增加而增加,随加工角度的增大,先增加后减小。由材料去除曲线偏置程度方差分析可得:工件曲率半径的F值为2.176,加工角度的F值为7.647,材料去除曲线偏置程度随工件曲率半径的增大而减小,随驻留时间和加工角度的增加而增加。此外,拟合的材料去除函数相关系数值R^2在0.97~0.99范围内。结论驻留时间对材料去除深度的影响最显著,加工角度次之,工件曲率半径影响最小。加工角度对材料去除曲线的偏置程度影响最显著,工件曲率半径次之,驻留时间影响最小。材料去除函数拟合结果较为准确,能满足实际的加工要求。

关键词：钛合金曲面超声辅助磁性磨料光整加工单点抛光二次多项式逐步回归材料去除函数

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TC4钛合金曲面固结磨料抛光研究

TC4钛合金曲面固结磨料抛光研究

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作者：邱阳南京航空航天大学

学位级别：硕士

钛合金因高温强度高、热稳定性好等特点被广泛应用于航空工业、汽车制造等领域。曲面零件的应用可以优化产品结构、提高整体性能。抛光作为改善表面质量的重要工序,对提高零件使用性能、使用寿命具有重要意义。固结磨料抛光技术具有加... 详细信息

钛合金因高温强度高、热稳定性好等特点被广泛应用于航空工业、汽车制造等领域。曲面零件的应用可以优化产品结构、提高整体性能。抛光作为改善表面质量的重要工序,对提高零件使用性能、使用寿命具有重要意义。固结磨料抛光技术具有加工效率高、磨料利用率好、材料去除稳定的特点被广泛应用于非球面元件以及塑形金属等的加工中。基于此,本文采用理论与实践相结合的方法,总结固结磨料抛光对表面质量的影响规律,设计弹性固结磨料抛光头,开展固结磨料抛光钛合金曲面的工艺研究。主要研究工作和结果如下:(1)建立不同形状抛光材料去除模型。针对曲面加工的特点,设计了球形、盘形、轮形三种不同形状弹性固结磨料抛光头,分别建立抛光区域压强分布模型以及速度分布模型,基于Preston方程建立材料去除模型,研究工艺参数对材料去除深度的影响,分析不同形状抛光头的加工特点。球形抛光头适用于曲面、方向曲率变化较大的曲面,盘形抛光头适用于、方向曲率变化较小的曲面。(2)制备与优化弹性固结磨料抛光头。优化抛光头磨粒粒径与基体硬度,单因素实验研究进给速率、转速、进给量等工艺参数对材料去除率和表面粗糙度的影响,在主轴转速1600 rpm、进给量3 mm、抛光倾角的抛光工艺参数下获得了较好的加工效果,此时材料去除率为30.750mg/min,抛光后表面粗糙度Ra值为0.160μm。(3)研究固结磨料抛光钛合金曲面工艺。研究走刀路径对钛合金曲面表面粗糙度和面轮廓度影响,确定抛光路径。正交实验优化抛光工艺参数组合,在主轴转速2000 rpm、进给量2 mm、抛光行距,抛光倾角参数组合下,表面粗糙度Ra值为0.307μm,面轮廓度为35.142μm,研究重复抛光次数和重复抛光路径,当重复抛光2次,重复抛光路径间隔,此时表面粗糙度Ra值为0.115μm,降低62%,面轮廓度为25.630μm,降低28%。

关键词：钛合金曲面固结磨料抛光材料去除模型表面粗糙度面轮廓度抛光路径材料去除机理

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钛合金曲面开槽用球头立铣刀几何参数的正交优化

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工具技术 1999年第6期33卷 24-26页

作者：赵鸿袁哲俊庄福通傅维助肖波哈尔滨工业大学国营风华机器厂

根据钛合金曲面数控铣削加工特点，利用正交试验法优化钛合金曲面开槽用球头立铣刀的几何参数。

关键词：球头立铣刀钛合金曲面几何参数正交优化铣刀

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