超硬涂層磨削工藝實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、核主泵被喻為核電站的“心臟”，某些關(guān)鍵部件具有高硬度、高耐磨性等要求。基于上述要求，利用HVOF技術(shù)制備的WC-12Ni涂層材料以其優(yōu)越的機(jī)械物理性能被逐漸應(yīng)用于核主泵某關(guān)鍵部件。目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)WC-12Ni涂層的加工研究成果相對(duì)較少。因此，研究WC-12Ni涂層磨削加工對(duì)于早日實(shí)現(xiàn)核主泵制造國(guó)產(chǎn)化和WC-12Ni涂層后續(xù)工程應(yīng)用具有十分重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　本文利用精密臥式平面磨床對(duì) WC-12Ni涂層開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究，

2、探究加工工藝參數(shù)、砂輪特征參數(shù)等因素對(duì)磨削力、磨削力分力比、比磨削能、表面粗糙度和表面殘余應(yīng)力影響，并進(jìn)一步結(jié)合表面形貌和亞表面損傷觀測(cè)情況，分析 WC-12Ni涂層材料去除機(jī)理，完成的主要工作如下：
　?。?）磨削深度和工作臺(tái)進(jìn)給速度不斷增大和磨粒尺寸不斷減小，導(dǎo)致法向磨削力和切向磨削力均表現(xiàn)為不斷增大；磨削深度的不斷增大，導(dǎo)致磨削力分力比不斷增大而比磨削能不斷減?。坏ぷ髋_(tái)進(jìn)給速度的不斷增大，磨削力分力比和比磨削能卻均表現(xiàn)為逐

3、漸減??；采用當(dāng)量磨削厚度為新變量，建立了 WC-12Ni涂層單顆金剛石磨粒法向磨削力模型。
　?。?）WC-12Ni涂層表面應(yīng)力主要表現(xiàn)為殘余壓應(yīng)力；隨著磨削深度、工作臺(tái)進(jìn)給速度不斷增大和磨粒尺寸不斷減小，平行和垂直磨削方向的殘余壓應(yīng)力逐漸增大，但增大趨勢(shì)逐漸變緩，且垂直磨削方向的殘余壓應(yīng)力始終稍大一些；建立 WC-12Ni涂層兩個(gè)方向的表面殘余應(yīng)力數(shù)學(xué)模型，并與測(cè)量值對(duì)比，發(fā)現(xiàn)其計(jì)算值與實(shí)測(cè)值的平均誤差小于5%，擁有較高的可信度

4、和良好的實(shí)用性。
　?。?）隨著磨削深度和工作臺(tái)進(jìn)給速度不斷增大，工件表面粗糙度呈現(xiàn)先微幅增大、后減小再小幅度增大的趨勢(shì)，但前者對(duì)表面粗糙度影響不大，最佳的工作臺(tái)進(jìn)給速度為8m/min；對(duì) WC-12Ni涂層表面形貌和亞表面損傷觀測(cè)情況發(fā)現(xiàn)，其表面形貌特征主要表現(xiàn)為磨削溝痕，其寬度和深度跟隨磨削深度和工作臺(tái)進(jìn)給速度的增大而不斷增大；根據(jù)實(shí)測(cè)的單顆金剛石磨粒法向磨削力與理論計(jì)算產(chǎn)生橫向或中位徑向裂紋臨界載荷的對(duì)比，并結(jié)合不同磨削深度