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题名基于纳秒脉冲激光的结构化砂轮制备及其磨削实验研究
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作者
王学智
王佳伟
王兴超
侯宁
王明海
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机构
沈阳航空航天大学机电工程学院
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出处
《表面技术》
2025年第18期108-118,共11页
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基金
辽宁省教育厅项目(LJ212410143043,LJ222410143059,LJ232410143042)
飞行器快速试制技术研究教育部重点实验室开放基金(JYBSYS202409)
辽宁省自然科学基金(2021-MS-263)。
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文摘
目的满足高效精密磨削需求,充分发挥结构化砂轮的卓越磨削性能。方法采用纳秒脉冲激光对小型电镀金刚石砂轮进行烧蚀实验,获得脉冲激光参数对结构制备的影响规律,以此为依据完成叶序仿生结构化砂轮制备。并以钛铝合金试件为磨削对象从磨削力、磨削表面质量、砂轮磨损特性几个方面深入探究叶序仿生结构化砂轮的磨削特性。结果激光参数的点重叠率为40%,线重叠率为80%,功率为20 W,进给加工扫描次数500次是烧蚀加工电镀金刚石砂轮的最佳方案。相比于普通砂轮,叶序仿生结构化砂轮的磨粒排列更为规则,磨粒利用率高,磨削性能优于普通砂轮。其中,与普通砂轮相比,叶序仿生结构化砂轮的法向磨削力在加工参数改变下,降低了11%~51.25%,切向磨削力降低了9.15%~29.88%,工件的表面粗糙度Ra降低了30.13%~65.28%。叶序仿生结构化砂轮磨削过后工件的变形层厚度比普通砂轮大,且随着叶序系数的增大而增大。叶序仿生结构化砂轮的砂轮磨损程度要小于普通砂轮,但叶序系数过大会导致磨粒密度降低,会使砂轮磨损程度增加。结论激光参数的合理设计可以提高烧蚀结构的质量、深度,使得制备出的结构化砂轮具有更好的磨削性能和更低的磨损,工件获得更好的表面质量。
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关键词
结构化砂轮
磨削
叶序仿生
磨削特性
叶序系数
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Keywords
structured grinding wheel
grinding
blade sequence bionics
grinding characteristics
blade sequence coefficient
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分类号
TG580.6
[金属学及工艺]
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