GH4169叶片悬臂插磨表面完整性及参数优化研究

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1、研究论文REsEARcHGH4169叶片悬臂插磨表面完整性及参数优化研究马爽1’2，李勋1，崔伟1，苏帅1(1．北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100191；2．中航工业北京航空精密机械研究所，北京100076)【摘要】利用超硬磨料砂轮进行GH4169叶片型面的精密磨削加工是提高其几何精度的有效手段。通过对GH4169材料进行悬臂插磨试验发现在精磨参数下磨削表面硬度在44~47HRc之间，叶片表面双方向均获得较大的残余压应力，进给方向上的残余压应力大于线速度方向上的残余压应力，且磨削参数对磨削表面硬度和残

2、余压应力的影响不显著。在此基础上，基于磨削表面粗糙度小于月。o．5斗m的要求，提出叶片插磨的参数优化原则，为了降低磨削粗糙度推荐插磨参数：砂轮线速度26．8IIl／s，进给速度1000mrIl／min，型面磨削残高2“m；为了减小磨削力引起叶片的弹性变形所造成的加工误差，推荐磨削深度为o．005mm。在推荐参数下所加工叶片的形状精度可达到20“m以内，磨削表面以下没有明显的拉应力层，压应力层深度约为70恤m，最大残余压应力位于表面下5斗m处。以上研究为GH4169叶片的悬臂插磨工艺提供了一种基于表面完整性的参数优化

3、方法和一组经过优化的精磨参数。关键词：叶片；磨削；表面完整性；参数优化；悬臂；插磨StudyonSurfaceIntegrityandParameterOptimizationofGH4169MachinedbyCantileVerPlungeGrindingMAShuan91’。，LIXunl，CUIWdl，SUShuail(1．SchoolofAeronauticScienceandEngineering，BeihanguniVersity，Beijing100191，China；2．AⅥCBeijingPre

4、cisionEngineeringInstituteAircraRIndustry，Beijing100076，China)IABSTRACTlGrindingGH4169bladesbysuperhardabrasiVewheelisefrectiVeforgeometricaccuracyimproVement．Thegrindingexperimentwith6nishparametersshowsthatthesurfacehardnessisat44～47HRCandtheresidualstresses

5、inbothdirectionsarecompressiveandthevalueofthefeeddirectionislarger．Bothofthehardnessandresidualstressesisinsensitivetoparameters．Accordingtothisexperimentresults，theoptimizationprincipleandrecommendedparameterswerepmposed．Onthedemandofroughness，thegrindingspe

6、edadopts26．8m／s，thefeedspeedis1000mm／min，thescal—lopheightis0．002mm．Ontheordertodecreasetheelasticdefbmationcausedbygrindingforce，thegrindingdepthadopts0．005mm．The铲indingexperimentwithrecommendedparametersshowsthatthebladeshapeprecisioniswithin20“m．Thestresses

7、layerdepthisabout70斗mwhilethela曙eststressesisat5“mundergrindingsurface．Andthereisnosignifi-canttensilestresslayer．Thisresearchprovideapammeteroptimizationmethodbasedonsurfaceintegrityandasetofopti-mizedgrindingparametersfbrGH4169bladecantileVergrinding．Keyword

8、s：Blade；Grind；Surf’aceintegrity；Par锄eteroptimization；CantileVer；PlungegrindingDoI：10．16080／{．issnl671．833x．2016．18．102叶片是航空发动机中最为关键的零件之一，其绝大多数的失效形式为疲劳断裂，而叶片型面的表面完整性对单个叶片的疲劳寿命具有非常显著