新型镍基高温合金磨削性能实验研究

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表1 ВЖЛ1合金含量组成,%
元素
/ T; y; u; M( P- nC
Cr
W
& P; w, x1 i7 Q+ M+ `$ iMo
) f: q6 X2 g8 v' x1 D9 l3 QTi
Al
Ni
& `# t1 G1 K8 K5 Q. cFe
B
+ H% F2 ?0 M7 u! J2 uSi
4 D# y9 p5 M$ i. QS
* {; s& r) c$ SP
& ]& U9 \* T5 D' p/ x1 g6 C含量
0.10-0.17
& O! S$ U* Q& @' ?15.0-17.0
2.0-2.5
5 D* Q  y3 o# W1 |3.5-5.0
3 y; u0 q5 Y4 }2.0-3.0
2.0-2.8
+ H  g, S8 l: D1 p1 o基
, }1 q# J3 B. J$ b2 n; D≤3.5
: a/ C9 X4 h6 v  o3 _% \≤0.13
0 y0 j) w( u) d# w≤2.0
# @( C* _6 ]4 m$ q( i) T+ L/ F≤0.02
≤0.02
表2 磨削正交实验及结果
实验号
Fr
" _7 O  w7 {9 B; i5 [  Vmm
Vs
( k/ |6 `4 d- ^6 U7 Pm/s
- [7 u! B: w. c' N* g4 K( kFt
N
- L5 ]9 ?( m6 R# J4 Z! R. XFn
. A' i- l2 q7 t. o! J: ~: ^) z2 TN
1
  {! u0 u+ J6 k5 K0.01
17.52
# K9 y" m' d5 m! m17.45
# x/ p& E5 O# E# c5 A27.21
2
0.01
25.96
# E7 O/ b8 P+ y2 H12.60
23.22
* d- [4 E1 x2 C# W# y3
/ D1 f% ^1 N+ Z$ `' ^% K' d1 W+ S0.01
& e# j  b3 m7 t4 l32.45
7.97
& ]9 @1 s$ J- @5 u$ e15.64
3 Y# K* M, l4 q! t- Q- O( }4
0.02
17.52
  p. [/ h( P1 a3 ^' U/ ]# c7 O30.02
45.56
3 w6 F9 i- }3 r! h# r5
5 F7 ~  y; M0 e' X2 j0.02
! I+ T: g& Z5 C) s- b" Y. S25.96
$ F# k$ C! z; u$ I" i' F23.05
. R% g6 u: d4 |8 O6 u! K39.46
6
/ l3 Y! i- ]% I5 o$ C* y% Z/ e1 k& e0.02
32.45
15.72
25.74
7
0.03
: g/ Y1 l( S' z6 Z4 Q, W; u9 t17.52
" o+ S" k8 C; s( Y42.69
: z/ W/ p" X, B' G% f7 ^( r62.30
; t$ f, Z( S8 H8 [8
0.03
25.96
, ?# C& _7 w6 n0 ?33.84
55.45
- P0 [! w. k$ K9
# I5 Q( @( a5 L4 D8 J0.03
32.45
25.92
) p9 f: B4 d" C4 T44.49
0 I/ G# i/ P5 i$ J8 r2 ~
4 u/ B! j" _+ M& D图1 进给量对磨削切向力的影响示意图
7 |* @  ^1 ?& X# R6 h
图2 进给量对磨削径向力的影响示意图

2 Z$ J) y( w2 |* u& k1 s图3 白刚玉砂轮磨削时磨削力随磨削过程的变化
6 }2 h% K0 s7 _$ E6 M8 Y+ F( v# }
/ Q4 r6 z9 [9 R$ E9 w3 d/ W图4 采用CBN100#磨料时磨削力随磨削过程的变化
7 W/ Z" o: }* y' J* a5 g8 x
& r" V9 D) D# u; R' y图5 采用CBN180#磨料时磨削力随磨削过程的变化
% z4 p- y4 n) H8 \3 V表3 磨削比
磨料
WA80#
* C  ]/ V; f2 ?; RCBN100#
5 j+ T' l- g+ X6 l8 SCBN180#
磨削比(G)
8 v/ Y/ ~0 ?; s) h7 o1.174
+ V# L- v+ [( D; Z5 y: p5 m- u9 u8.92
) L$ c6 K4 X# C7 d6 y1.11
注：磨削条件Vs=25.8m/s，Fr=0.01mm，VW=0.67m/min。
磨削表面加工质量
/ K# Q% G* v/ j8 f4 E+ p3 f' W磨削表面粗糙度与砂轮的单位面积磨粒数、磨粒分布及切削痕迹有关。在本次实验的粗糙度测试中，在相同条件下用三种磨料分别对高温合金ВЖЛ1和K24进行磨削，其磨削情况的对比见表4。对高温合金的有进给平磨磨削中，CBN砂轮的磨削质量没有明显的改善，尤其在使用CBN180#的加工中，表面质量有所下降，说明在有进给加工中磨削效果较差，建议在生产中的最后精加工工序中采用精磨或无进给光磨，以提高其表面质量。
0 {# a7 R( R+ R/ Q6 a; B# U表4 ВЖЛ1和K24的表面质量对比(Ra/µm)
高温合金
磨料
) O( i$ J. l) ^WA80#
CBN100#
CBN180#
ВЖЛ1
5 D6 j& X( H7 d5 i" |1.06
1.0
1.93
K24
1.01
# F- y3 c. D% q9 p. {0.886
1.43
$ e. D: K6 Z9 c& N- E内圆磨削工艺实验结果及分析

3 U; Z  Y* }% ]3 m在ВЖЛ1内圆磨削时，为应用CBN砂轮提供实验依据和经验加工参数，特别用两种CBN砂轮对孔径为f的试件进行了工艺实验，实验结果见表5。从表中可以看出，用CBN内圆磨砂轮加工ВЖЛ1高温合金表面质量良好，粗糙度有明显的改善(