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    復雜曲面砂帶磨削技術的研究應用

    瀏覽次數: | 發布日期:2023/2/22 15:29:00

      目前,砂帶磨削技術已廣泛應用于各類雜亂型面零件的精密加工,并發揮了其加工表面質量好、尺寸精度高、資料去除率高等優勢。然而,由于此類型面形狀的雜亂性和砂帶磨削機理的固有缺陷,雜亂型面的砂帶磨削仍存在以下技術難點:

    (1) 工藝編制難度大。在雜亂型面的主流加工工藝中,砂帶磨削屬于精密磨削,而半精密加工通常則由銑削工藝完成。由于型面形狀雜亂、部分區域的曲率半徑很小,且銑削過程中刀具與工件之間的切削力較大,切削溫度較高,因此易出現半精密銑削后型面變形嚴重、各區域殘留高度不一致,進而導致后續砂帶磨削工藝編制的難度大大增加,最終成型尺寸精度難以確保。

    (2) 磨削壓力不易控制。在雜亂型面磨拋過程中,須確保砂帶與工件之間的局部貼合。由于砂帶磨削系統中,接觸輪剛性較差,因而與銑削、車削加工不同,砂帶磨削屬于柔性加工方式。在磨削力的作用下,接觸輪易產生較大的彈性變形,導致工件與砂帶之間的接觸區域和磨削壓力發生變化,進而導致兩者之間不能正常貼合,降低了加工效率和加工精度。

    (3) 精度和表面質量一致性難以確保。近年來,全體葉盤、全體螺旋槳分別在航空發動機、船用發動機中占有較大的比重。此類全體式結構與傳統裝配式結構相比,選用全體加工工藝,避免了榫頭和榫槽的加工及裝配,起到了降低重量、進步使用壽命和可靠性及改善發動機歸納性能的作用。根據“木桶定律”,全體葉盤的工作性能和壽命取決于型面精度和表面質量最差的葉片,因此,進步型面精度和表面質量的一致性對全體葉盤的性能和壽命具有重要影響。然而,葉片型面的雜亂性以及目前的加工手段使此一致性難以得到確保。

    近年來,針對雜亂型面砂帶磨削過程中的技術難點,國內外相關企業和研究人員展開了大量研究工作,在多軸砂帶磨削設備的開發、機器人砂帶磨削技術以及全體葉盤葉片砂帶磨削技術等方面取得了重大的發展,突破了傳統雜亂型面砂帶磨削自由度低、磨削力不易控制等局限性,磨削質量和效率得到了很大程度的提高。

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