| 基于弹性基体磨具的3D打印高温合金叶片磨抛试验 |
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| 引用本文： | 郭磊,王家庆,明子航,郭万金,马臻,靳淇超.基于弹性基体磨具的3D打印高温合金叶片磨抛试验[J].表面技术,2023,52(2):43-54. |
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| 作者姓名： | 郭磊 王家庆 明子航 郭万金 马臻 靳淇超 |
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| 作者单位： | 长安大学 工程机械学院，西安 710064;重庆大学 机械传动国家重点实验室，重庆 400044;中国科学院西安光学精密机械研究所，西安 710119 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(51805044);陕西省自然科学基础研究计划(2022JM–254);中国博士后科学基金(2020M673318);机械传动国家重点实验室开放基金(SKLMT–MSKFKT–202006) |
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| 摘 要： | 目的 验证弹性基体磨具自适应磨削抛光加工增材制造镍基高温合金叶片的工艺可行性。方法 以硅橡胶基体磨具弹性磨抛技术为基础,建立弹性磨具与叶片接触的有限元模型,分析磨具与工件接触区域内应力和材料去除分布。以有限元分析结果为指导,研究磨具接触变形和材料去除对轨迹规划的影响,确定合理的轨迹步长和间距,并通过控制工件位姿角的变化,保证在磨抛过程中磨具与工件的接触状态不变。以GH4169镍基合金叶片为加工对象,采用硅橡胶弹性固结磨料磨具在小型四轴加工平台上进行磨抛试验。结果 仿真结果表明,弹性磨具与曲面工件之间的接触区域为椭圆形,应力和材料去除分布都由椭圆心到周围逐渐减小;当弹性磨具的压缩量为3 mm时,基于弹性接触有限元分析结果确定的最优轨迹间距为9 mm。试验结果表明,采用自适应磨抛轨迹抛光后,叶片表面无明显划痕和抛光纹理,表面粗糙度Ra由开始的1.846μm降至0.182μm,标准差由0.108μm降至0.026μm,材料去除率为3.432×109μm3/min。结论 硅橡胶弹性固结磨料磨具可用于GH4169镍基合金叶片的超精密磨抛,基于弹性磨具接...
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| 关 键 词： | 自适应磨削 柔性抛光 镍基高温合金 轨迹规划 表面质量 |
Grinding and Polishing Test of 3D-printed Superalloy Blade Based on Elastic-matrix Abrasive Tool |
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| GUO Lei,WANG Jia-qing,MING Zi-hang,GUO Wan-jin,MA Zhen,JIN Qi-chao.Grinding and Polishing Test of 3D-printed Superalloy Blade Based on Elastic-matrix Abrasive Tool[J].Surface Technology,2023,52(2):43-54. |
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| Authors: | GUO Lei WANG Jia-qing MING Zi-hang GUO Wan-jin MA Zhen JIN Qi-chao |
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| Affiliation: | School of Construction Machinery, Chang''an University, Xi''an 710064, China;State Key Laboratory of Mechanical Transmissions, Chongqing University, Chongqing 400044, China;Xi''an Institute of Optics and Precision Mechanics of CAS, Xi''an 710119, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | adaptive grinding and polishing compliant polishing nickel-based superalloy trajectory planning surface quality |
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