引用本文:王海航,张芷健,陈明,郭国强,王晨光,明伟伟,安庆龙.微米级高温合金蜂窝芯超声磨削/铣削机理研究及缺陷抑制方法[J].上海航天,2025,42(1):38-47.
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微米级高温合金蜂窝芯超声磨削/铣削机理研究及缺陷抑制方法
王海航1,张芷健1,陈明1,郭国强2,3,王晨光1,明伟伟1,安庆龙1
1.上海交通大学 机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室,上海 200240;2.上海航天精密机械研究所,上海 201600;3.上海神剑精密机械科技有限公司,上海 201600
摘要:
微米级高温合金蜂窝芯具有轻量化、耐高温、密封性好等优点,在新一代航空发动机与高超飞行器中作为关键件的核心材料。微米级高温合金蜂窝芯极其微小,面积仅为常规高温合金蜂窝芯的1/10,兼具高温合金与薄壁结构的难加工特性,导致微米级高温合金蜂窝芯在加工过程中,极易出现毛刺、芯格变形、撕裂等缺陷问题。针对以上问题,设计了微米级高温合金蜂窝芯超声辅助磨削与铣削加工工艺。根据侧面加工时工件与刀具的几何关系,探究了高温合金蜂窝芯单双壁的切入角。基于磨削/铣削实验,掲示了微米级高温合金蜂窝芯超声磨削/铣削机理与缺陷形成机理。研究结果表明:侧面加工时,单双蜂窝壁的切入角度分别为60°与0°。在相同加工条件下,相比于普通砂轮磨削,铣刀切削力较小,生成的毛刺长度也较小。超声振动益于裂纹扩展,使得磨削力下降,毛刺长度减小,芯格变形与撕裂缺陷减少。以上研究为微米级高温合金蜂窝芯高效低损伤加工提供了理论基础。
1.State Key Laboratory of Mechanical System and Vibration,School of Mechanical Engineering,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240,China;2.Shanghai Spaceflight Precision Machinery Institute,Shanghai 201600,China;3.Shanghai Shenjian Precision Machinery Technology Co.,Ltd.,Shanghai 201600,China

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