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铸&锻高温合金GH4198锯齿形切屑的成形机理
1
作者
靳淇超
李军
+5 位作者
汪亮亮
谭海兵
李福林
付锐
孟令超
郭磊
《华南理工大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第5期32-44,共13页
为揭示铸&锻高温合金GH4198锯齿形切屑的成形机理,并通过理论模型预测切屑形貌,开展了直角切削实验,再基于滑移线场模型预测切屑的几何形状,分析切削参数对切屑成形的影响。提出了考虑刀具钝圆半径的三阶段锯齿形切屑成形模型,建立...
为揭示铸&锻高温合金GH4198锯齿形切屑的成形机理,并通过理论模型预测切屑形貌,开展了直角切削实验,再基于滑移线场模型预测切屑的几何形状,分析切削参数对切屑成形的影响。提出了考虑刀具钝圆半径的三阶段锯齿形切屑成形模型,建立了二维正交切削的热力耦合有限元模型,并通过实验验证有限元模型的合理性。基于仿真得到的切屑形成过程的应力、等效塑性应变和温度等参数的变化,分析了锯齿形切屑的成形机理。结果表明:剪切角随切削速度和进给量的增加而增大,切屑厚度随切削速度的增大而减小;切削速度为10、20和30 m/min时,切屑厚度预测值的相对误差分别为4.20%、12.34%和24.73%,最大切屑厚度压缩比分别为3.19、2.78和2.26,切屑锯齿化程度分别为0.20、0.36和0.58;切削速度为30 m/min时,切屑出现明显裂纹,且锯齿齿形整体倾斜;刀具进给量为0.05、0.10和0.15 mm/r时,最小切屑厚度预测值的相对误差分别为17.66%、8.66%和5.07%,最大切屑厚度压缩比分别为2.82、2.78和2.61,切屑锯齿化程度分别为0.12、0.36和0.42;滑移线场模型能有效预测切屑厚度随切削参数的变化;随切削速度和进给量的增大,切屑厚度压缩比呈减小趋势,锯齿化程度增大且增大趋势逐渐减缓。该文还通过有限元仿真分析了刀具钝圆半径对切屑成形的影响,验证了锯齿形切屑成形理论模型的有效性。
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关键词
铸&锻高温合金GH4198
锯齿形切屑
滑移线场
有限元分析
切屑成形机理
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职称材料
TB6钛合金高速铣削表面粗糙度与表面形貌研究
被引量:
20
2
作者
姚倡锋
武导侠
+1 位作者
靳淇超
杨振朝
《航空制造技术》
北大核心
2012年第21期90-93,97,共5页
TB6钛合金高速铣削以高效率、高质量的优点广泛应用于航空航天行业。面向高速铣削中表面粗糙度的工艺控制,通过高速端面铣削正交试验,研究并分析了高速铣削参数对表面粗糙度及三维表面形貌的影响。研究表明:表面粗糙度对每齿进给量变化...
TB6钛合金高速铣削以高效率、高质量的优点广泛应用于航空航天行业。面向高速铣削中表面粗糙度的工艺控制,通过高速端面铣削正交试验,研究并分析了高速铣削参数对表面粗糙度及三维表面形貌的影响。研究表明:表面粗糙度对每齿进给量变化最为敏感,对铣削速度变化敏感次之,对铣削宽度的变化最不敏感;铣削速度优选范围为100~140m/min,每齿进给量优选范围为0.04~0.08mm/z,可保障表面粗糙度在0.7μm内;铣削速度和每齿进给量配比组合影响表面形貌的形成。
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关键词
TB6钛合金
高速铣削
表面粗糙度
三维表面形貌
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职称材料
压气机试验叶片注塑变形主工艺参数分析研究
被引量:
3
3
作者
赵德中
汪文虎
+2 位作者
蒋睿嵩
崔康
靳淇超
《航空制造技术》
2017年第3期68-73,共6页
航空发动机压气机低速模拟实验台所用树脂叶片注塑成型过程复杂,叶片成型精度由模腔和工艺参数决定。为探索工艺参数及其交互作用对叶片成型精度的影响规律,提出并研究了压气机叶片注塑变形主工艺因素的二次分析方法。首先基于析因试验...
航空发动机压气机低速模拟实验台所用树脂叶片注塑成型过程复杂,叶片成型精度由模腔和工艺参数决定。为探索工艺参数及其交互作用对叶片成型精度的影响规律,提出并研究了压气机叶片注塑变形主工艺因素的二次分析方法。首先基于析因试验研究了熔体温度、模具温度等工艺参数对叶片成型变形的影响,揭示了对叶片变形影响显著的工艺参数及其交互作用;再基于响应面方法分析了各主工艺参数及其交互作用对叶片变形的影响规律。仿真试验结果表明,保压时间、熔体温度与保压时间的交互作用等是影响叶片变形的显著因素。
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关键词
压气机试验叶片
注塑成型
翘曲变形
工艺参数分析
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职称材料
DD5镍基单晶高温合金缓进磨削表面完整性研究
被引量:
7
4
作者
靳淇超
曹帅帅
+2 位作者
汪文虎
蒋睿嵩
郭磊
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期189-198,共10页
为控制单晶涡轮叶片榫齿缓进磨削成形表面质量,通过实验研究缓进磨削工艺参数对DD5镍基单晶高温合金磨削表面完整性的影响规律。实验结果表明,当砂轮线速度在15~30 m/s、工件进给速度在120~210 mm/min、磨削深度在0.1~0.7 mm参数范围内...
为控制单晶涡轮叶片榫齿缓进磨削成形表面质量,通过实验研究缓进磨削工艺参数对DD5镍基单晶高温合金磨削表面完整性的影响规律。实验结果表明,当砂轮线速度在15~30 m/s、工件进给速度在120~210 mm/min、磨削深度在0.1~0.7 mm参数范围内,磨削表面垂直磨削方向粗糙度在0.56~0.74μm范围内,沿磨削方向粗糙度约为垂直磨削方向粗糙度的1/5。三维形貌和表面纹理测试结果表明磨削表面存在明显的因磨粒耕犁和划擦而产生的表面凹槽和材料隆起现象,不同工艺参数下磨削表面凹槽和隆起材料的长度和高度有较明显变化;砂轮线速度对沿磨削方向凹槽和隆起长度影响较敏感;磨削深度和工件进给速度对垂直磨削方向的凹槽和隆起轮廓起伏程度敏感。磨削表面出现了不同程度加工硬化,最高达11.6%,最大硬化层深度达到110μm;磨削表面层出现明显塑性变形,γ相沿着磨削方向出现不同程度的滑移变形,立方化的γ′相出现了偏移、扭曲、破碎断裂现象,最大塑性变形层厚度为2.92μm;DD5缓进磨削塑性变形是加工硬化产生主要原因。实验结果对DD5榫齿磨削提供理论指导。
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关键词
DD5
单晶高温合金
缓进磨削
表面完整性
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职称材料
DD9镍基单晶高温合金磨削表面质量实验研究
5
作者
靳淇超
刘红军
+1 位作者
张世贵
蒋睿嵩
《航空工程进展》
CSCD
2023年第1期73-80,150,共9页
涡轮叶片榫齿常采用磨削加工,磨削工艺参数决定了其加工表面的质量和疲劳性能。基于正交试验研究磨削参数对第三代镍基单晶高温合金DD9磨削表面粗糙度及硬度的影响规律和机理。结果表明:磨削表面粗糙度受砂轮线速度vs的影响最大,工件进...
涡轮叶片榫齿常采用磨削加工,磨削工艺参数决定了其加工表面的质量和疲劳性能。基于正交试验研究磨削参数对第三代镍基单晶高温合金DD9磨削表面粗糙度及硬度的影响规律和机理。结果表明:磨削表面粗糙度受砂轮线速度vs的影响最大,工件进给速度vw对其的影响次之,而受磨削深度ap的影响最小;磨削表面出现加工硬化,加工硬化程度在1.9%~13.8%之间,亚表面硬化层深度在60~120μm之间;为获得粗糙度小、纹理均匀、硬化程度小的DD9高温合金磨削表面,精加工推荐的磨削参数为v_(s)∈[20 m/s,25 m/s],v_(w)∈[12 m/min,16 m/mim],a_(p)∈[10μm,15μm]。
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关键词
DD9
磨削
表面粗糙度
表面硬度
微观形貌
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职称材料
题名
铸&锻高温合金GH4198锯齿形切屑的成形机理
1
作者
靳淇超
李军
汪亮亮
谭海兵
李福林
付锐
孟令超
郭磊
机构
长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室
中国航发西安航空发动机有限公司
中国航发四川燃气涡轮研究院
北京钢研高纳科技股份有限公司
出处
《华南理工大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第5期32-44,共13页
基金
中国博士后科学基金面上项目(2024M762450)。
文摘
为揭示铸&锻高温合金GH4198锯齿形切屑的成形机理,并通过理论模型预测切屑形貌,开展了直角切削实验,再基于滑移线场模型预测切屑的几何形状,分析切削参数对切屑成形的影响。提出了考虑刀具钝圆半径的三阶段锯齿形切屑成形模型,建立了二维正交切削的热力耦合有限元模型,并通过实验验证有限元模型的合理性。基于仿真得到的切屑形成过程的应力、等效塑性应变和温度等参数的变化,分析了锯齿形切屑的成形机理。结果表明:剪切角随切削速度和进给量的增加而增大,切屑厚度随切削速度的增大而减小;切削速度为10、20和30 m/min时,切屑厚度预测值的相对误差分别为4.20%、12.34%和24.73%,最大切屑厚度压缩比分别为3.19、2.78和2.26,切屑锯齿化程度分别为0.20、0.36和0.58;切削速度为30 m/min时,切屑出现明显裂纹,且锯齿齿形整体倾斜;刀具进给量为0.05、0.10和0.15 mm/r时,最小切屑厚度预测值的相对误差分别为17.66%、8.66%和5.07%,最大切屑厚度压缩比分别为2.82、2.78和2.61,切屑锯齿化程度分别为0.12、0.36和0.42;滑移线场模型能有效预测切屑厚度随切削参数的变化;随切削速度和进给量的增大,切屑厚度压缩比呈减小趋势,锯齿化程度增大且增大趋势逐渐减缓。该文还通过有限元仿真分析了刀具钝圆半径对切屑成形的影响,验证了锯齿形切屑成形理论模型的有效性。
关键词
铸&锻高温合金GH4198
锯齿形切屑
滑移线场
有限元分析
切屑成形机理
Keywords
cast&wrought high-temperature alloy GH4198
saw tooth-shaped chip
slip line field
finite element analysis
chip forming mechanism
分类号
TG506.7 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
TB6钛合金高速铣削表面粗糙度与表面形貌研究
被引量:
20
2
作者
姚倡锋
武导侠
靳淇超
杨振朝
机构
西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
出处
《航空制造技术》
北大核心
2012年第21期90-93,97,共5页
基金
国家自然科学基金(50975237
51005184)
国家科技重大专项(2013ZX04011031)资助
文摘
TB6钛合金高速铣削以高效率、高质量的优点广泛应用于航空航天行业。面向高速铣削中表面粗糙度的工艺控制,通过高速端面铣削正交试验,研究并分析了高速铣削参数对表面粗糙度及三维表面形貌的影响。研究表明:表面粗糙度对每齿进给量变化最为敏感,对铣削速度变化敏感次之,对铣削宽度的变化最不敏感;铣削速度优选范围为100~140m/min,每齿进给量优选范围为0.04~0.08mm/z,可保障表面粗糙度在0.7μm内;铣削速度和每齿进给量配比组合影响表面形貌的形成。
关键词
TB6钛合金
高速铣削
表面粗糙度
三维表面形貌
Keywords
TB6 titanium alloy High-speed milling Surface roughness 3D surface topography
分类号
TG54 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
压气机试验叶片注塑变形主工艺参数分析研究
被引量:
3
3
作者
赵德中
汪文虎
蒋睿嵩
崔康
靳淇超
机构
西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
出处
《航空制造技术》
2017年第3期68-73,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51475374)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(3102015ZY087)
文摘
航空发动机压气机低速模拟实验台所用树脂叶片注塑成型过程复杂,叶片成型精度由模腔和工艺参数决定。为探索工艺参数及其交互作用对叶片成型精度的影响规律,提出并研究了压气机叶片注塑变形主工艺因素的二次分析方法。首先基于析因试验研究了熔体温度、模具温度等工艺参数对叶片成型变形的影响,揭示了对叶片变形影响显著的工艺参数及其交互作用;再基于响应面方法分析了各主工艺参数及其交互作用对叶片变形的影响规律。仿真试验结果表明,保压时间、熔体温度与保压时间的交互作用等是影响叶片变形的显著因素。
关键词
压气机试验叶片
注塑成型
翘曲变形
工艺参数分析
Keywords
Compressor experimental blade
Injection molding
Warpage
Technological parameter analysis
分类号
V233 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
DD5镍基单晶高温合金缓进磨削表面完整性研究
被引量:
7
4
作者
靳淇超
曹帅帅
汪文虎
蒋睿嵩
郭磊
机构
长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室
西北工业大学航空发动机高性能制造工业和信息化部重点实验室
四川大学空天科学与工程学院
出处
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期189-198,共10页
基金
陕西省自然科学基金青年项目(2021JQ-284)资助。
文摘
为控制单晶涡轮叶片榫齿缓进磨削成形表面质量,通过实验研究缓进磨削工艺参数对DD5镍基单晶高温合金磨削表面完整性的影响规律。实验结果表明,当砂轮线速度在15~30 m/s、工件进给速度在120~210 mm/min、磨削深度在0.1~0.7 mm参数范围内,磨削表面垂直磨削方向粗糙度在0.56~0.74μm范围内,沿磨削方向粗糙度约为垂直磨削方向粗糙度的1/5。三维形貌和表面纹理测试结果表明磨削表面存在明显的因磨粒耕犁和划擦而产生的表面凹槽和材料隆起现象,不同工艺参数下磨削表面凹槽和隆起材料的长度和高度有较明显变化;砂轮线速度对沿磨削方向凹槽和隆起长度影响较敏感;磨削深度和工件进给速度对垂直磨削方向的凹槽和隆起轮廓起伏程度敏感。磨削表面出现了不同程度加工硬化,最高达11.6%,最大硬化层深度达到110μm;磨削表面层出现明显塑性变形,γ相沿着磨削方向出现不同程度的滑移变形,立方化的γ′相出现了偏移、扭曲、破碎断裂现象,最大塑性变形层厚度为2.92μm;DD5缓进磨削塑性变形是加工硬化产生主要原因。实验结果对DD5榫齿磨削提供理论指导。
关键词
DD5
单晶高温合金
缓进磨削
表面完整性
Keywords
DD5
single crystal superalloy
creep-feed grinding
surface integrity
分类号
TG580 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
DD9镍基单晶高温合金磨削表面质量实验研究
5
作者
靳淇超
刘红军
张世贵
蒋睿嵩
机构
长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室
机械工业信息研究院业务处
中国航发成都发动机有限公司机匣厂
四川大学机械工程学院
出处
《航空工程进展》
CSCD
2023年第1期73-80,150,共9页
基金
国家科技重大专项(2017-Ⅰ-0001-0070)
陕西省自然科学基金青年项目(2021JQ-284)
四川省科技计划项目(2021ZHCG0009)。
文摘
涡轮叶片榫齿常采用磨削加工,磨削工艺参数决定了其加工表面的质量和疲劳性能。基于正交试验研究磨削参数对第三代镍基单晶高温合金DD9磨削表面粗糙度及硬度的影响规律和机理。结果表明:磨削表面粗糙度受砂轮线速度vs的影响最大,工件进给速度vw对其的影响次之,而受磨削深度ap的影响最小;磨削表面出现加工硬化,加工硬化程度在1.9%~13.8%之间,亚表面硬化层深度在60~120μm之间;为获得粗糙度小、纹理均匀、硬化程度小的DD9高温合金磨削表面,精加工推荐的磨削参数为v_(s)∈[20 m/s,25 m/s],v_(w)∈[12 m/min,16 m/mim],a_(p)∈[10μm,15μm]。
关键词
DD9
磨削
表面粗糙度
表面硬度
微观形貌
Keywords
DD9
grinding
surface roughness
surface hardness
microtopography
分类号
V263.11 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
TG580.6 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
铸&锻高温合金GH4198锯齿形切屑的成形机理
靳淇超
李军
汪亮亮
谭海兵
李福林
付锐
孟令超
郭磊
《华南理工大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
TB6钛合金高速铣削表面粗糙度与表面形貌研究
姚倡锋
武导侠
靳淇超
杨振朝
《航空制造技术》
北大核心
2012
20
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职称材料
3
压气机试验叶片注塑变形主工艺参数分析研究
赵德中
汪文虎
蒋睿嵩
崔康
靳淇超
《航空制造技术》
2017
3
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职称材料
4
DD5镍基单晶高温合金缓进磨削表面完整性研究
靳淇超
曹帅帅
汪文虎
蒋睿嵩
郭磊
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
7
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职称材料
5
DD9镍基单晶高温合金磨削表面质量实验研究
靳淇超
刘红军
张世贵
蒋睿嵩
《航空工程进展》
CSCD
2023
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职称材料
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