机械工程学报

作者：段继豪, 安佳乐, 吴卓繁, 淮文博, 高峰

单位：1. 西安理工大学陕西省机械制造装备重点实验室 西安 710048;2. 西安理工大学工程训练国家级实验教学示范中心 西安 710048

关键词：航发叶片,砂碟磨削,接触特性,材料去除率；

基金：陕西省重点研发计划（2021ZDLGY09-01）、陕西省自然科学基础研究计划（2023-JC-YB-434、2022JM-240）和陕西省教育厅自然科学专项（19JK0593）资助项目。

航空发动机叶片型面曲率复杂变化、薄壁结构加工刚性弱，使其精密磨削接触状态多变、磨具轨迹规划困难，引起加工表面质量一致性差。为实现叶片磨削工艺优化，基于叶片磨削工艺特点分析，开展叶片砂碟磨削工艺接触特性及材料去除机理研究，利用降维法建立砂碟磨削材料去除率理论模型，通过砂碟磨削接触特性以及材料去除过程仿真研究，揭示了砂碟磨削不同工艺参数对叶片法向接触压力分布、等效法向接触压力、接触面积、接触轮变形及材料去除深度的影响规律，结合砂碟磨削工艺试验，对仿真结果进行验证。研究结果表明，砂碟磨削接触倾角与法向接触压力、接触面积呈负相关，与接触轮最大变形量呈正相关，接触倾角从10°增大到30°，本质使磨具更加锋利，材料去除深度峰值增大约59.78%，有效磨削区域显著降低；随着磨削深度从0.1 mm增大至0.3 mm，法向接触压力、接触面积及接触轮最大变形量均增大，有效磨削区域显著增大，材料去除深度峰值增大1.57倍，达到0.188 mm；接触倾角与磨削深度是影响砂碟磨削材料去除的主要因素，对获得高质量表面并实现磨削工艺控制具有重要的作用。

来源：2023年第17期

《机械工程学报》期刊编辑部

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