旋转超声辅助磁力研磨镍基合金参数优化设计及分析

作者：曾加恒; 陈燕^*; 张科丙; 刘新龙; 陈宇辉

来源：表面技术, 2018, 47(11): 274-280.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2018.11.039

• 旋转超声
• 磁力研磨
• 镍基合金
• 响应面法
• 参数优化

目的针对镍基高温合金进行旋转超声磁力研磨加工试验,通过响应面法分析主轴转速、超声频率、超声振幅、粒径交互作用对工件表面的影响。方法在磁力研磨基础上添加旋转超声高频轴向机械振动,通过磁性研磨粒子对工件表面的垂直冲击,增加研磨压力以及磁性研磨粒子的翻滚动作,完成旋转超声辅助磁力研磨,测定表面粗糙度、表面残余应力等性能参数。采用响应面法分析主轴转速、磁性研磨粒子粒径和超声频率的交互作用对试验的影响规律,拟合出最佳工艺参数条件。结果在试验条件下得出,主轴转速1000 r/min、磁性研磨粒子粒径250μm、超声频率19 kHz、超声振幅19μm的加工工艺组合效果最佳,并与响应面法优化参数后的结果相一致。根据优化参数进行试验,经过40min研磨加工后,Ra从加工前的3.2μm降至0.072μm,工件表面各位置粗糙度均匀,表面质量较好。工件内部残余拉应力从+51MPa转变为残余压应力-121 MPa。结论旋转超声辅助磁力研磨加工后,工件表面均匀性提高,原始工件表面的凹坑、凸起、表面微裂纹等缺陷被完全去除,表面形貌和表面质量较好。该工艺加工效率较高,工件内部可得到良好的应力状态。

• 单位
  辽宁科技大学; 自动化学院