金剛石砂帶精密磨削航空發(fā)動(dòng)機(jī)鈦合金葉片時(shí),砂帶磨損對(duì)加工精度及表面質(zhì)量一致性影響很大。針對(duì)這一問題,利用ABAQUS軟件開展單顆磨粒磨削過程仿真研究,進(jìn)而進(jìn)行航發(fā)鈦合金葉片金剛石砂帶磨削試驗(yàn)。仿真及試驗(yàn)結(jié)果表明:在磨削速度為10～20 m/s時(shí),摩擦接觸點(diǎn)的溫度達(dá)700 K以上,且隨磨削速度的增大而升高;砂帶磨損程度隨磨削速度的增大而升高,與磨削速度對(duì)摩擦接觸點(diǎn)磨削溫度的影響規(guī)律一致。M10/20金剛石砂帶的磨損形式為磨粒損耗和磨粒脫落,磨屑的黏結(jié)加劇了砂帶的磨損。

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【部分圖文】：

圖1 金剛石磨粒模型和網(wǎng)格

圖1為金剛石磨粒模型和網(wǎng)格。如圖1所示:為了便于仿真模擬,將磨粒模型簡(jiǎn)化為球頭圓錐體,其頂錐角為2θ=73.74°,磨粒球頭半徑r=41.61μm[12]。采用四面體網(wǎng)格C3D4T對(duì)磨粒進(jìn)行網(wǎng)格劃分,對(duì)磨粒刃尖的網(wǎng)格密集化以提高計(jì)算精度。圖2為鈦合金工件模型和網(wǎng)格。如圖2所示....

圖2 鈦合金工件模型和網(wǎng)格

圖2為鈦合金工件模型和網(wǎng)格。如圖2所示:Ti–6Al–4V(TC4)鈦合金工件模型為長方體結(jié)構(gòu),采用六面體網(wǎng)格C3D8T對(duì)鈦合金工件進(jìn)行網(wǎng)格劃分。對(duì)磨削區(qū)域的網(wǎng)格密集化,其最小網(wǎng)格尺寸為0.01mm。對(duì)遠(yuǎn)離切削區(qū)域的網(wǎng)格稀疏化以提高計(jì)算速度。1.2定義模型材料屬性

圖3 溫度分布

圖3為10m/s磨削速度下的某個(gè)磨削階段的瞬時(shí)溫度云圖。圖3中:磨削區(qū)域的溫度主要集中在金剛石磨粒上,磨削過程中的磨粒溫度最高區(qū)域?yàn)榭拷ハ鲄^(qū)域一側(cè)的球頭面。這是由于在材料去除的過程中,金剛石磨粒與鈦合金工件材料接觸擠壓,摩擦熱集中在這一區(qū)域。圖4為不同磨削速度下磨粒與工件的摩....

圖4 磨削速度對(duì)溫度的影響

圖4為不同磨削速度下磨粒與工件的摩擦接觸點(diǎn)平均溫度的變化。當(dāng)磨削速度為10m/s時(shí),接觸點(diǎn)的平均溫度為702.1K,同時(shí)隨著磨削速度的增大,摩擦接觸點(diǎn)的平均溫度升高;當(dāng)摩擦速度達(dá)到20m/s時(shí),摩擦接觸點(diǎn)平均溫度達(dá)到921.7K。這是因?yàn)殡S著磨削速度的增大,單位時(shí)間內(nèi)去除....

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