超高强度钢CSS-42L磨削力与比能研究

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1、CNCMACHININGTECHNOLOGY数控加工技术超高强度钢CSS一42L磨削力与比能研究术ExperimentalInVestigationofGrindingForceandSpeci6cEnergyofCSS-42L南京航空航天大学机电学院杨长勇徐九华顾坤坤黄大顺傅玉灿【摘要】通过TG砂轮缓进深切磨削超高强度钢CSS一42L试验，研究了砂轮线速度、工件进给速度、磨削深度等磨削参数对磨削力、力比和磨削比能的影响规律。试验表明：切深、工件进给速度对TG砂轮缓进深切磨削CSS．42L磨削力影响十分显著，砂轮线速度的

2、影响相对较小；增大砂轮线速度，磨削力比减小，增大工件进给速度和切深，磨削力比增大。磨削比能P。随着当量磨削厚度n。q的增大而减小，当口。q<0．06肛m时，磨削比能的下降趋势明显；当日。>0．06“m时，随当量磨削厚度增大，磨削比能下降趋势越来越平缓。试验条件范围内，TG砂轮缓进深切磨削CSS一42L铜时最小比能为70J／mm3。关键词：磨削力磨削比能缓进深切磨削CSS．42LTG砂轮IABSTRACT】BycreepfeedgrindingofCSS一42LwithTGwheels，theinfluenceofpmce

3、ssparameters(wheelspeed，workpiecespeedanddepthofcut)on黟indingforce，forceratioandspecificeneFgyareinVestigated．Theresultsshowthatthewheelspeedhasthe1easte仃-ectongrindingforceamongprocessparameters．Theforceratiodecreaseswithmeriseofwheelspeedandincreaseswiththerise

4、oftheworkpiecespeedanddepthofcut．Thespecificgrindingene唱ydecreasessteeplywiththeincreaseofequaldepthofcutwhen口e。<0．06Ⅲn，andthedecreasebecomesslowwhile口。a>0．06岬1．TtleminimumValueofspeci6cene唧ofCSS．42LwithTGwheelsisabout70J／mm3undermeexperimentalconditions．KeywOrds

5、：GrindingfbrceSpeciIicgrindingen—ergyCreepf．eedgrindingCSS-42LTGwheelDoI：10．16080／i．issnl671—833x．2015．15．053传动系统是直升机3大关键部件(包括发动机、传动系统和旋翼)之一，在直升机传动系统的所有构件中，齿轮、轴承是关键基础构件⋯。由于齿轮与轴承总是在+国家自然科学基金重点项目(51235004)，中国博士后科学基金项目(2012M511267)和中央高校基本科研业务费专项资金资助(Ns2012049)。一个包含拉

6、一压交变应力、剪切应力、冲击应力、磨损以及温度、腐蚀介质的复杂环境中运行，导致齿轮与轴承的性能好坏与寿命长短直接决定了传动系统的性能和可靠性【2】。此外，随着科技与生产的发展，直升机传动系统对构件材料与性能的要求不断提高。现有的以低合金钢AISI52100为代表的一代钢以及以二次硬化钢M50NiL为代表的二代钢已经难以满足这些要求，因此，以CSS一42L超高强度钢为代表的二三代钢的研制与应用逐渐引起了国内外的广泛重视【3圳。相比于一代钢和二代钢，新型CSS一42L钢具有优异的物理力学性能，尤其是在高强度和高韧性的匹配方面

7、更加突出，这使得该类钢种在齿轮、轴承等传动系统零件中具有广阔应用前景。但是CSS一42L钢优异的物理力学性能(尤其是高强度、高硬度和高断面收缩率)也给其机械加工，尤其是切削和磨削加工带来了难题，属于典型的难加工材料。磨削加工时磨削力大、磨削温度高，砂轮易磨损、使用寿命短，现有关于其磨削加工性的研究不够系统和深入，加工中只能依靠工艺人员的经验选择砂轮种类，并在具体磨削过程中试凑工艺参数，存在工具寿命短、加工效率低、质量稳定性差、加工成本高等问题H‘51。鉴于此，非常有必要评价css一42L钢的磨削加工性，探索磨削工艺参数对

8、磨削过程的影响规律，为确立优化的加工工艺参数提供依据和基础数据，这对于实现CsS一42L钢的高效精密加工具有重要意义。本文进行了TG砂轮缓进深切磨削CSS一42L钢试验研究，以磨削力、力比、磨削比能为评价指标，系统地对CSS一42L钢的磨削加工性进行评价。1试验条件与方法试验用机床选用德国BLOHM公司生产的高速平面