科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
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与材料去除分布。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与间距，并通过控制工件位姿角的变化以保证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，应力和材料去除分布都是由椭圆心到周围逐渐减小；当弹性磨具的压缩量为3mm时，基于弹性接触有限元分析结果确定的最优轨迹间距为9mm。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与抛光纹理，表面粗糙度值Ra由开始的1.846μm下降至0.182μm，标准差由0.108μm下降到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；基于弹性磨具接触区域应力分布以及工件位姿变换提出的自适应轨迹规划能够保证叶片磨抛区域的表面质量一致性。
- 单位
