精密成形工程

作者：李光, 鲁辉虎, 宋贵荟, 张翊东, 黄永贵, 梁国星

单位：1.中北大学 机械工程学院,太原 030051; <br>2.太原理工大学 机械工程学院,太原 030024

关键词：空气自冷却砂轮,涡轮盘榫槽,成形磨削,磨削温度,表面形貌

基金：山西省基础研究计划（202203021222072, 202303021222114）; 山西省重点研发计划（202402050201009, 202402150301011）; 山西省科技成果转化专项项目（202304021301040）

目的 针对涡轮盘榫槽磨削加工复杂轮廓结构和成膜沸腾效应导致的冷却困难和局部烧伤问题,设计了一种空气自冷却砂轮成形磨削涡轮盘榫槽工艺。方法 应用单层电镀CBN砂轮,成形磨削线切割粗加工后的榫槽轮廓样件,采用切削力测量系统、热电偶、扫描电镜（SEM）、三维轮廓仪,研究了不同砂轮转速、工件进给速度、磨削深度下GH4169镍基高温合金涡轮盘榫槽样件的磨削力、磨削温度、表面形貌和表面粗糙度。结果 涡轮盘榫槽在不同磨削工艺参数下的切向磨削力Fy为22.6~35.7 N,径向磨削力Fx为38.4~48.1 N。榫槽峰顶区磨削温度最高,峰底区次之,过渡斜面磨削温度最低;榫槽不同区域的磨削温度控制在298.4 ℃以下,磨削表面未发生烧伤。榫槽磨削表面存在材料黏附、塑性流动和凹坑等形貌特征,过渡斜面的磨削沟痕浅而均匀,表面质量优于峰顶区和峰底区,表面粗糙度Ra可达0.6 &#x003bc;m。结论 空气自冷却砂轮能够实现涡轮盘榫槽的高效成形磨削,空气冷却效果良好,未发生榫槽表面烧伤。采用高转速、低进给、小切深的工艺参数能够显著提高涡轮盘榫槽磨削表面质量。

来源：2026年第1期

《精密成形工程》期刊编辑部

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