超声复合磁力研磨异型管参数优化设计及分析

论文摘要

目的改善镍基合金异型管表面质量,降低表面粗糙度。方法在内置辅助磁极磁力研磨基础上添加轴向超声振动,促使磁力研磨粒子对管件内表面进行轴向划擦、刻划作用。采用响应面法对试验进行3因素3水平方法设计,建立参数优化三维数学模型,分析超声频率、超声振幅、主轴转速在两因素交互作用下,对异型管内壁表面质量、表面粗糙度的影响,并得出试验最佳参数组合。结果响应面法优化设计在超声频率19 kHz、超声振幅19μm、主轴转速1200 r/min条件下的加工效果最佳。在优化工艺参数下进行超声复合磁力研磨试验,加工30 min后,管件内壁表面粗糙度由原始2.4μm降至0.31μm,管件内表面残余拉应力由+49MPa转变为残余压应力?47MPa。结论在内置辅助磁极磁力研磨基础上添加超声轴向振动,使得研磨粒子翻滚加剧,研磨轨迹复杂化,有效改善了管件内壁表面粗糙度和表面加工质量。响应面法能够对试验结果进行优化参数数学建模设计,拟合出了最佳的加工参数组合,良好的应力状态有效地提高了工件的疲劳强度。

论文目录

• 1 实验
•   1.1 实验原理
•   1.2 试验装置及条件
•   1.3 加工效果表征方法
• 2 响应面法方案设计及预测
• 3 响应面法交互影响分析
•   3.1 超声频率和主轴转速交互影响
•   3.2 超声振幅和主轴转速交互影响
•   3.3 超声频率和超声振幅交互影响
• 4 结果与讨论
•   4.1 表面粗糙度和表面形貌
•   4.2 三维微观形貌
•   4.3 应力分析
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 陈燕,曾加恒,钱之坤,赵杨,陈宇辉

关键词: 磁力研磨,超声复合,响应面法,镍基合金,异型管

来源: 表面技术 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 辽宁科技大学

基金: 国家自然科学基金(51775258)~~

分类号: TG580.68

DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.03.036

页码: 268-274

总页数: 7

文件大小: 2244K

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