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砂带磨损对钛合金磨削表面残余应力影响的研究

砂带磨削由于弹性磨削、冷态磨削和高效磨削等特点，在工业上应用逐渐广泛，包括难切钛合金加工。其中，砂带磨损在整个磨削过程中不可避免地会发生，但其对于残余应力的影响机理尚未被完全揭示。为此，本文围绕磨料磨损对钛合金板砂带磨削表面残余应力分布的影响进行了实验研究和综合成因分析。首先，根据砂带全生命周期磨损规律制备了处于不同磨损阶段的砂带，并对其磨损程度进行了观测与定量评价。随后，利用不同磨损砂带对TC4平板开展了对比磨削实验，获取了磨削力、磨削热、工件形貌以及磨痕残余应力。最后，对砂带磨损引起的磨削痕迹表面正交残余应力的平面横纵方向分布及其差异性进行了综合分析讨论。结果表明砂带磨损越严重，X方向残余应力向拉应力方向发展，Y方向残余应力向压应力方向增强，随着砂带磨损，磨粒切削状态稳定性提高，磨削痕迹的残余应力一致性变佳；由于接触轮两侧散热较快，沿磨削轨迹垂直方向的表面残余应力呈两侧低、中间高的近似对称分布，由于严重磨损导致的磨削热积累增加，使这种分布的极差随砂带磨损而增大；随砂带磨损加剧，Y向残余应力分布始终呈压应力，且分布较为均匀，而同一磨迹上不同检测位置的Y向残余应力分布一致性增强。