● 摘要
桨壳属于关键件，为整体结构。材料为18Cr2Ni4A属镍铬钢。设备为MK2180数控内圆磨床。桨壳是螺旋桨的中心骨架，将全部零件联于其上，桨壳安装在发动机桨轴上，桨壳的端面齿使桨壳与发动机主轴联接，传递扭矩产生飞机拉力，使得飞机能够飞行。基于工厂的批生产和新品试制，在对各种型号桨壳零件环槽的数控磨削加工过程中，经常出现磨削裂纹，进而返修造成尺寸超差，当返修渗碳层厚度不足时，零件报废，生产效率低，成本及废品率高。本文对某重点型号螺旋桨桨壳环槽数控磨削产生的裂纹进行了原因分析，分析了磨削裂纹的产生机理,掌握磨削裂纹的特征,并从磨削工艺方面,热处理方面及零件材质方面入手,对磨削裂纹采取有效的防止措施。推导了该型号螺旋桨桨壳环槽数控磨削时磨削应力应变关系，提出了数控磨削加工中磨削用量的选择、砂轮的选择以及冷却液的选择对其表面质量的影响，对不同批次桨壳环槽磨削进行数据统计，优化磨削参数，制定合理的加工程序，给出消除磨削裂纹的措施。镍铬钢是一种难磨削的韧性材料。针对有尖锐棱角的磨料去屑率高的特点，分别采用陶瓷粘结的砂轮和刚玉砂轮对材料牌号为18Cr2Ni4A的桨壳进行数控磨削加工试验。验证其可靠性优点。同时通过对桨壳环槽磨削的数控程序优化调整，以及对试验结果进行详细的分析,得出最佳的消除磨削裂纹的有效方法。1）采用不同的加工参数对桨壳环槽不同部位实施数控程序控制，对参数进行数据统计，用MINI-TAB对参数优化；2）采用不同砂轮，探讨磨削比、砂轮的锐性与磨削质量的关系；3）采用含有各种表面活性剂、油性剂、极压添加剂、缓蚀剂和防腐杀菌剂的性能优越的水基磨削液和混合磨削油与合成水基磨削液，做比较性试验。渗碳钢件的数控磨削加工与普通磨削加工相比，具有精度高，效率高，表面质量高，加工范围广等特点，但是伴之而来的磨削裂纹的产生影响了这一特点的发挥，通过对其磨削机理及其工艺方法的研究，找出了问题的所在，使得数控磨削发挥了应有的加工特点。