钛合金磨削表面完整性评定——表面粗糙度

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在磨削过程中，影响零件表面粗糙度的主要原因有砂轮特性参数、砂轮修整状况、磨削加工用量、磨削液及被磨材料的物理机械性能等。砂轮形貌和磨削力对磨削表面粗糙度也有显著影响。研究结果表明，表面粗糙度Rz的值是单位宽度法向磨削力的函数。表3-3列出了磨削加工用量与Fa′和Rz的关系。图3-28给出了磨削TC4钛合金时，磨削加工用量与Rz的关系。由表3-3及图3-28可见，随着磨削加工用量的增大，磨削力增大，从而使磨削表面粗糙度Rz的值增大。由图3-28还可看出，磨削表面粗糙度Rz还与砂轮钝化程度有很大关系：磨削150次（每次磨削长度l=115mm，磨削宽度b=10mm）后，表面粗糙度Rz随着磨削次数而变化的回归方程如下： 由此可见： ① 磨削速度vs越高，工件速度vw及磨削深度ap越小，被磨表面粗糙度越好； ② 在使用刚修整的砂轮磨削时，磨削深度ap对表面粗糙度影响最大，磨削速度vs的影响次之，工件速度vw的影响最小；磨削深度ap影响最大的主要原因是由于ap会使磨削区的塑性变形程度加大，从而导致单位宽度法向磨削力Fn′增大； ③ 随着磨削次数（磨削量）的增加，由于磨粒钝化、崩碎、脱落和钛合金的黏附等原因会使磨削加工用量各参数的影响程度有所改变。 需要指出的是，用绿色碳化硅砂轮磨削钛合金时，不仅会由于磨粒钝化使磨削表面粗糙度随磨削量增多而恶化，而且会由于变形力较大及磨粒破碎脱落较剧烈，使磨削表层出现较明显的撕裂、隆起及划痕。