镍基单晶高温合金微磨削形貌仿真及实验研究

发布时间：2024-02-01 08:04

　　基于单个磨粒微磨削几何运动学规律和最小值函数,推导出全局磨粒的微磨削运动轨迹表达式,建立工件微磨削加工表面的包络线函数集合,得出磨削加工微观形貌仿真预测模型,并通过开展DD5镍基单晶高温合金微磨削加工工艺实验验证模型结果的正确性.实验结果表明:仿真预测微观形貌与实际微观形貌具有相似特征,仿真预测线轮廓高度与实际加工微磨削线轮廓高度误差为0. 2～0. 3μm;不同磨削参数下的表面粗糙度对比结果也表明预测模型与实验所得的表面粗糙度变化趋势一致.

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【部分图文】：

图1磨粒实际尺寸排布及磨粒简化模型

基于对磨粒形状、尺寸的观测结果如图1a所示，将磨粒简化为八面体模型，如图1b所示．根据式(1)，假设八面体对角线长半轴长度b1和八面体对角线短半轴长度a1服从二维高斯分布以改变磨粒轮廓，使其更加符合实际情况;建立放缩矩阵改变磨粒尺寸大小，使磨粒出刃高度不同;基于旋转矩阵改变磨粒转....

图2简化磨粒排布模型及磨粒尺寸分布比例

式中:P(b1,a1)为二维高斯分布的概率密度函数;σb1为八面体对角线长半轴方差;σa1为八面体对角线短半轴方差;μb1为长半轴的均值;μa1为短半轴的均值．本文实验加工中选用的是工业应用最广泛的直径800μm、粒度250#CBN微磨具，如图3a所示，观测结果表明，其裸露高度约....

图3微磨具形貌对比

本文实验加工中选用的是工业应用最广泛的直径800μm、粒度250#CBN微磨具，如图3a所示，观测结果表明，其裸露高度约占磨粒尺寸的1/3．定义电镀层高度后[5-7]，生成微磨具形貌如图3b所示．仿真和实际的微磨具形貌对比结果表明，仿真微磨具形貌能很好地反映实际微磨具形貌特征．磨....

图4磨粒运动轨迹

磨粒的微磨削运动轨迹如图4所示，可以看出微磨削轨迹为一摆线．当以水平运动方向为y轴，以竖直运动方向为z轴，建立坐标系，其几何运动关系可以表示为[8-9]式中:y,z为磨粒位置坐标;ds为微磨具直径，μm;vw为工件进给速度，μm/s;vs为主轴转速，r/min;θ为磨粒的相对转角....

本文编号：3891827