航发钛合金叶片金刚石砂带磨削的磨粒磨损研究

发布时间：2025-06-21 00:55

　　 金刚石砂带精密磨削航空发动机钛合金叶片时,砂带磨损对加工精度及表面质量一致性影响很大。针对这一问题,利用ABAQUS软件开展单颗磨粒磨削过程仿真研究,进而进行航发钛合金叶片金刚石砂带磨削试验。仿真及试验结果表明:在磨削速度为10～20 m/s时,摩擦接触点的温度达700 K以上,且随磨削速度的增大而升高;砂带磨损程度随磨削速度的增大而升高,与磨削速度对摩擦接触点磨削温度的影响规律一致。M10/20金刚石砂带的磨损形式为磨粒损耗和磨粒脱落,磨屑的黏结加剧了砂带的磨损。

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

图1 金刚石磨粒模型和网格

图1为金刚石磨粒模型和网格。如图1所示:为了便于仿真模拟,将磨粒模型简化为球头圆锥体,其顶锥角为2θ=73.74°,磨粒球头半径r=41.61μm[12]。采用四面体网格C3D4T对磨粒进行网格划分,对磨粒刃尖的网格密集化以提高计算精度。图2为钛合金工件模型和网格。如图2所示....

图2 钛合金工件模型和网格

图2为钛合金工件模型和网格。如图2所示:Ti–6Al–4V(TC4)钛合金工件模型为长方体结构,采用六面体网格C3D8T对钛合金工件进行网格划分。对磨削区域的网格密集化,其最小网格尺寸为0.01mm。对远离切削区域的网格稀疏化以提高计算速度。1.2定义模型材料属性

图3 温度分布

图3为10m/s磨削速度下的某个磨削阶段的瞬时温度云图。图3中:磨削区域的温度主要集中在金刚石磨粒上,磨削过程中的磨粒温度最高区域为靠近磨削区域一侧的球头面。这是由于在材料去除的过程中,金刚石磨粒与钛合金工件材料接触挤压,摩擦热集中在这一区域。图4为不同磨削速度下磨粒与工件的摩....

图4 磨削速度对温度的影响

图4为不同磨削速度下磨粒与工件的摩擦接触点平均温度的变化。当磨削速度为10m/s时,接触点的平均温度为702.1K,同时随着磨削速度的增大,摩擦接触点的平均温度升高;当摩擦速度达到20m/s时,摩擦接触点平均温度达到921.7K。这是因为随着磨削速度的增大,单位时间内去除....

本文编号：4051665