黃 云

(重慶大學(xué), 重慶 400044) (重慶市材料表面精密加工及成套裝備工程技術(shù)研究中心, 重慶 400021)

重慶市材料表面精密加工及成套裝備工程技術(shù)研究中心依托重慶大學(xué)和重慶三磨海達(dá)磨床有限公司組建，致力于各類材料表面的精密加工及相關(guān)成套裝備的工程化研發(fā)及推廣應(yīng)用?，F(xiàn)有多名高性能構(gòu)件表面精密加工技術(shù)及智能裝備制造技術(shù)領(lǐng)域的專家，包含專職研究人員4名，百人計(jì)劃1名，博士后1名，博士研究生4名和碩士研究生32名。已主持國家級項(xiàng)目20余項(xiàng)，包括國家“863”重點(diǎn)項(xiàng)目、科技部科技支撐重大項(xiàng)目、國家科技重大專項(xiàng)等；省部級項(xiàng)目20余項(xiàng)，包括重慶市科技攻關(guān)重大項(xiàng)目、市政府重大決策咨詢項(xiàng)目等；橫向項(xiàng)目20余項(xiàng)。多項(xiàng)成果達(dá)到“國內(nèi)領(lǐng)先水平”，有重要學(xué)術(shù)和應(yīng)用價(jià)值，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。重慶市材料表面精密加工及成套裝備工程技術(shù)研究中心研究成果獲2016年度中國產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果一等獎(jiǎng)、2018年度中國機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)，共發(fā)表SCI/EI收錄學(xué)術(shù)論文100余篇，申請專利60余項(xiàng)(其中國際專利4項(xiàng))，編寫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)10項(xiàng)，主編《砂帶磨削原理及其應(yīng)用》、《現(xiàn)代砂帶磨削技術(shù)及工程應(yīng)用》專著2部。

砂帶磨削是一種幾乎能加工所有工程材料，在先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域有著“萬能磨削”之稱的新型工藝，現(xiàn)已成為與砂輪磨削同等重要和不可缺少的加工方法。隨著砂帶質(zhì)量的提高和品種的發(fā)展，砂帶磨削技術(shù)早已超越了其發(fā)明之初只能用于打磨拋光的局限。高效率、重負(fù)荷、高精度、自動(dòng)化乃至全數(shù)控智能化的各種砂帶磨削技術(shù)和裝備已在航空、航天、艦船、交通運(yùn)輸、冶金、化工及能源等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，并在核島、燃?xì)廨啓C(jī)、石油天然氣管線、加氫反應(yīng)釜等重大裝備的一些關(guān)鍵零部件加工過程中發(fā)揮著巨大的作用。

1 砂帶磨削機(jī)理及特點(diǎn)

1.1 砂帶磨削技術(shù)的產(chǎn)生

砂帶磨削屬于涂附磨具(俗稱砂紙、砂布)磨削的一種形式。早在1760年，世界上就出現(xiàn)了第一張砂紙，但當(dāng)時(shí)僅局限于手工操作，直到1900—1910年才進(jìn)入機(jī)械使用砂紙和砂布的時(shí)代，并首次以環(huán)狀帶形方式應(yīng)用于木材行業(yè)，這種采用環(huán)狀帶形砂布的機(jī)械磨削方式即砂帶磨削的雛形。1930年后，砂帶磨削逐步向金屬加工方面發(fā)展。第二次世界大戰(zhàn)中美國率先在兵器制造中使用砂帶磨削，取得明顯效果。1950年，靜電植砂方法的研制成功把砂帶磨削推到了一個(gè)新的階段，砂帶磨削技術(shù)逐漸得到廣泛應(yīng)用。此后，歐洲部分工業(yè)國家和日本也相繼開展了砂帶磨削技術(shù)的研究和應(yīng)用。1980年后，數(shù)控砂帶磨削技術(shù)及設(shè)備出現(xiàn)，使砂帶磨削技術(shù)隨之逐漸發(fā)展成為一個(gè)較為完整和獨(dú)立的加工技術(shù)領(lǐng)域。

1.2 砂帶磨削機(jī)理

砂帶磨削的基本要素，包括砂帶、張緊輪、接觸輪、磨削對象(工件)及磨削參數(shù)(砂帶切削速度vs，工件進(jìn)給速度vf)等。

砂帶是砂帶磨削的主體，它是一種特殊的、類似具有多刀多刃的切削工具，砂帶的組成要素主要由基材、結(jié)合劑(含底膠、覆膠和基材處理劑)和磨料3部分組成。

砂帶磨削時(shí)，磨粒在一定壓力作用下作切削運(yùn)動(dòng)，與工件表面相互作用，經(jīng)過滑擦、耕犁和切削3個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)對工件表面的磨削和拋光。

砂帶磨削的機(jī)理、切屑的形成、磨削力、磨削熱等問題的研究和解釋，涉及物理學(xué)、數(shù)學(xué)、材料學(xué)以及摩擦學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)，是一門多學(xué)科交叉的研究課題。

1.3 砂帶磨削特點(diǎn)

(1)“冷態(tài)”磨削。由于砂帶磨粒采用單層植砂，磨刃鋒利，故磨削熱小，加之砂帶有較長的周長，散熱快，磨粒能得到很好的冷卻，因而工件表面不易產(chǎn)生燒傷、微裂紋或金相組織改變。

(2)“萬能”磨削。幾乎可以加工所有的工程材料，如各種金屬、非金屬、難加工材料等。

(3)“高效”磨削。生產(chǎn)效率高，在材料去除率方面砂帶磨床遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了砂輪磨床，為普通砂輪磨削的5～20倍、銑削的10倍；其功率利用率可達(dá)96%，強(qiáng)力砂帶磨床的金屬切除率可達(dá)800 cm3/s。

(4)“彈性”磨削。由于砂帶自身有很好的撓性和柔性，與工件是柔性接觸，具有很好的磨合和拋光作用。

(5)磨削質(zhì)量好。砂帶磨削的工件表面尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度與同類砂輪磨削相當(dāng)，尺寸精度可達(dá)0.1 μm，表面粗糙度Ra值可達(dá)0.01 μm以下。

(6) 生產(chǎn)成本低、經(jīng)濟(jì)效益好。砂帶磨床結(jié)構(gòu)簡單，其制造成本比砂輪磨床的低；砂帶更換簡單、快捷；砂帶磨床的磨削比(切除工件材料質(zhì)量與磨粒消耗質(zhì)量之比)可達(dá)300∶1～400∶1，而砂輪磨削的磨削比最高僅為30∶1。

2 砂帶磨削技術(shù)部分應(yīng)用

2.1 一般性應(yīng)用

(1)外圓砂帶磨削技術(shù)

從雙頭立式外圓砂帶磨削機(jī)床的外形和整體布局來看，外圓砂帶磨削機(jī)床與常見砂輪外圓磨床很相似，磨削加工基本原理也幾乎一樣。不同的地方在于砂帶質(zhì)量輕，同等磨削條件下，其結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、剛性等要求都比砂輪磨床的低，且具有更好的適應(yīng)性。

(2)內(nèi)圓砂帶磨削技術(shù)

由于砂帶柔軟、細(xì)長的特點(diǎn)，砂帶磨削可以輕易實(shí)現(xiàn)5～6 m長不銹鋼管、油管，筒體和直徑小于25 mm、長度6 m的細(xì)長核電管或衛(wèi)生級鋼管內(nèi)圓磨削加工。

(3)平面砂帶磨削技術(shù)

平面砂帶磨削形式多樣化，決定了其磨床結(jié)構(gòu)的多樣化。工件的運(yùn)動(dòng)軌跡既可以是直線，也可以是回轉(zhuǎn)曲線。磨頭的形式有單頭與多頭之分，砂帶的寬窄變化也較大。而且磨頭的布置方式也可以是多種多樣的，既可在工件上平面，也可在工件下平面，同時(shí)還可在工件側(cè)面或依工件截面形狀布置成傾斜方向，實(shí)現(xiàn)工件從頭到尾的初磨、半精磨和精磨加工。

2.2 強(qiáng)力重載磨削應(yīng)用

(1)石油天然氣螺旋管焊縫強(qiáng)力砂帶磨削

石油天然氣螺旋鋼管焊縫強(qiáng)力砂帶磨削以砂帶為磨具，針對大型管道的構(gòu)造特點(diǎn)，采用全程跟蹤恒壓(氣動(dòng))磨削技術(shù)，實(shí)現(xiàn)管道焊縫表面均勻磨削拋光，解決了過去只能依靠手工打磨焊縫余高(3～5 mm)的難題，滿足了國內(nèi)石油天然氣輸送工程的需要，其磨削后的焊縫余高與母材的誤差≤0.05 mm。

(2)核電高壓容器焊縫、坡口及堆焊層高效砂帶磨削

根據(jù)核電高壓容器焊縫、坡口及堆焊層的高效砂帶磨削技術(shù)及其工程化應(yīng)用情況，通過重型抗側(cè)擺可移動(dòng)十字滑板結(jié)構(gòu)，可在4個(gè)自由度下調(diào)整強(qiáng)力砂帶磨頭的位置，實(shí)現(xiàn)重型容器的焊縫清根與余高磨削。該技術(shù)可改變傳統(tǒng)手工磨削的落后方式，大大縮短產(chǎn)品制造周期，提高核電高壓容器等重型容器的質(zhì)量和可靠性，實(shí)現(xiàn)單次磨削余量≤100×5 mm，堆焊層磨削余量≥0.5 mm/次,磨削效率10～20 m2/h，表面粗糙度Ra≤0.8～6.3 μm。

(3)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿端頭大余量減薄砂帶磨削

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)連桿端頭大余量減薄砂帶磨削所用的機(jī)床為全世界首臺采用砂帶磨削工藝實(shí)現(xiàn)等厚連桿端頭4.5 mm余量/單次加工的高效機(jī)床。通過采用多磨頭加工方式，結(jié)合大余量強(qiáng)力砂帶磨削與砂輪磨削工藝，運(yùn)用復(fù)合轉(zhuǎn)臺平面砂帶磨削技術(shù)，實(shí)現(xiàn)連桿的高精度、高效率加工。

2.3 復(fù)雜曲面磨削應(yīng)用

(1)高檔異型水槽磨邊加工

通過先進(jìn)數(shù)控技術(shù)結(jié)合砂帶磨削技術(shù)，克服了過去砂輪和布輪打磨拋光的種種缺陷，解決了高檔異型水槽自動(dòng)化磨邊的技術(shù)難題；同時(shí)還推動(dòng)了砂帶磨削和磨床自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展，填補(bǔ)了國內(nèi)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的空白。

(2)船用螺旋槳型面精密砂帶磨削

通過采用雙軸平移及雙軸轉(zhuǎn)動(dòng)、帶扭轉(zhuǎn)C軸的砂帶磨削結(jié)構(gòu)方式，實(shí)現(xiàn)整體螺旋槳或單葉可調(diào)槳型面的高效磨削加工，改變長期以來只能人工鏟磨的方式，提高螺旋槳表面質(zhì)量及推進(jìn)效率，降低了噪聲。數(shù)控精密砂帶磨床技術(shù)直接將鑄造的毛坯槳磨削成型，磨削后的型值誤差≤0.075 mm，加工型面表面粗糙度Ra≤0.2～0.4 μm。

(3)航發(fā)葉片精密砂帶磨削

航發(fā)葉片七軸六聯(lián)動(dòng)高效精密砂帶磨床采用國際首創(chuàng)的七軸六聯(lián)動(dòng)當(dāng)量磨削控制方法，在適應(yīng)葉片氣道邊緣難加工區(qū)域及葉片自身變形的磨削加工性能上達(dá)到國際領(lǐng)先水平，加工表面粗糙度Ra可達(dá)0.4 μm。

2.4 機(jī)器人磨削應(yīng)用

(1)機(jī)器人自動(dòng)化砂帶磨拋系統(tǒng)

機(jī)器人自動(dòng)化砂帶磨拋系統(tǒng)，包含了Aicon藍(lán)光檢測儀、自適應(yīng)末端執(zhí)行器、多功能砂帶磨頭、智能編程軟件及系統(tǒng)集成等，具備自動(dòng)上料、自動(dòng)打磨拋光、自動(dòng)檢測、自動(dòng)下料收集、自動(dòng)除塵等功能，并且還具有系統(tǒng)程序存儲(chǔ)、故障檢測、報(bào)警處理、生產(chǎn)報(bào)表生成等功能，可實(shí)現(xiàn)各類復(fù)雜零件的精密磨拋。

(2)機(jī)器人葉片砂帶磨拋

通過三坐標(biāo)自動(dòng)檢測、余量獲取、自動(dòng)編程等功能實(shí)現(xiàn)了包括各類精鑄葉片、單晶葉片等各類葉片的機(jī)器人磨拋，相關(guān)技術(shù)及裝備在430、621、370及120所等得到應(yīng)用。從機(jī)器人葉片砂帶磨拋可知：可去除葉片型面和排氣邊緣處的余量，且不會(huì)產(chǎn)生過拋；葉身型面磨拋后不會(huì)產(chǎn)生修光紋路溝痕，其表面粗糙度Ra在0.4 μm以內(nèi)；磨拋后的截面葉身型面及進(jìn)排氣邊邊緣輪廓度在±0.03 mm內(nèi)，且進(jìn)排氣邊的形狀保持一定的圓度。

(3)機(jī)器人葉輪、葉盤、葉環(huán)打磨

葉輪、葉盤、葉環(huán)砂帶打磨可實(shí)現(xiàn)葉輪、機(jī)匣葉環(huán)、整體葉盤等易干涉零部件的型面、流道面焊縫等的機(jī)器人磨拋，相關(guān)技術(shù)及裝備在航天7院、430所等得到應(yīng)用。一次裝夾可完成全型面磨拋，降低了重復(fù)裝夾誤差，避免了葉片型面與流道面之間的加工干涉，磨拋后的表面粗糙度Ra達(dá)到0.4 μm。

3 砂帶磨削技術(shù)發(fā)展趨勢

過去，砂帶磨削作為一種基本加工方式，主要以多軸數(shù)控機(jī)床或普通機(jī)床加持工具為載體，對各類零件進(jìn)行強(qiáng)力重載磨削或微量精密磨削。而隨著《中國制造 2025》、“十三五”規(guī)劃等重大戰(zhàn)略布局中對高端工業(yè)機(jī)器人的重視，以及當(dāng)前先進(jìn)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及設(shè)備所展現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)、靈活性高、上手性強(qiáng)等優(yōu)勢，機(jī)器人砂帶磨削技術(shù)已逐漸在汽車、船舶、航天等多個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用。

將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用到砂帶磨削系統(tǒng)，是利用其柔性好、易擴(kuò)展的特點(diǎn)。并且，隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人自身的重復(fù)定位精度較高，能夠保證加工的精度和一致性；再結(jié)合先進(jìn)測量技術(shù)，機(jī)器人柔性磨削系統(tǒng)可以成為多種復(fù)雜構(gòu)件(如葉片類零件)的有效精密磨削手段，從而提高其柔性高精度加工能力，促進(jìn)國家制造業(yè)、裝備產(chǎn)業(yè)升級。具體發(fā)展方向可列出以下幾點(diǎn)：

(1)面向高性能表面的機(jī)器人砂帶磨削工藝及軌跡規(guī)劃研究。建立面向結(jié)構(gòu)特征的砂帶匹配方法及機(jī)器人磨削工藝體系，分析機(jī)器人磨削表面完整性的形成機(jī)理，提出面向高性能表面完整性的機(jī)器人磨削動(dòng)態(tài)特性優(yōu)化方法。

(2)基于知識學(xué)習(xí)的葉片機(jī)器人砂帶磨削智能系統(tǒng)及平臺開發(fā)。知識學(xué)習(xí)是人工智能研究中的重要組成部分，包含了大數(shù)據(jù)、工人經(jīng)驗(yàn)等知識，通過深度學(xué)習(xí)建立決策規(guī)劃及模型，進(jìn)行包含檢測、磨具庫、工件庫于一體的機(jī)器人智能砂帶磨削系統(tǒng)研制，提高葉片等零部件的加工精度及效率。

(3)建立集工藝數(shù)據(jù)庫-工藝參數(shù)決策-模擬應(yīng)用環(huán)境下的服役性能仿真于一體的機(jī)器人砂帶磨削分析系統(tǒng)。采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及深度學(xué)習(xí)方法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜磨削環(huán)境條件下的工藝參數(shù)決策；同時(shí)，結(jié)合有限元仿真、流體分析等方法實(shí)現(xiàn)基于磨削表面質(zhì)量的工件服役性能研究，為面向高服役性表面磨削工藝參數(shù)的制定提供指導(dǎo)。

(4)機(jī)器人砂帶磨削在加工中的擴(kuò)展應(yīng)用研究。隨著各領(lǐng)域的發(fā)展，對工件的設(shè)計(jì)提出了更高、更極端的要求，新材料、新型設(shè)計(jì)方法以及新型制備技術(shù)被廣泛應(yīng)用于零件設(shè)計(jì)及制造中。研究靈活性更高、通用性更強(qiáng)的機(jī)器人智能砂帶磨削系統(tǒng)及裝備是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜難加工材料精密磨削的關(guān)鍵，從而進(jìn)一步推廣機(jī)器人砂帶磨削技術(shù)在各行業(yè)中的應(yīng)用。

4 本期論文點(diǎn)評

《鋼軌砂帶打磨殘余應(yīng)力的試驗(yàn)與仿真研究》

王文璽, 等; 第5頁

鋼軌砂帶打磨是近幾年迅猛發(fā)展的新一代柔性重載鋼軌修磨技術(shù)，其充分利用了砂帶彈性、冷態(tài)、高效磨削等特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)鋼軌廓形的修復(fù)和服役壽命的延長。在過往鋼軌打磨技術(shù)研究中，學(xué)者們側(cè)重于鋼軌廓形修復(fù)效率及精度控制，確保良好的輪軌接觸關(guān)系，進(jìn)而延長鋼軌服役壽命。然而，表層殘余應(yīng)力作為影響工件疲勞壽命的關(guān)鍵因素卻鮮有研究，砂帶磨削殘余應(yīng)力形成機(jī)理的基礎(chǔ)研究也十分薄弱。所以，開展鋼軌砂帶打磨對軌面殘余應(yīng)力的影響規(guī)律研究，有著重要的工程與理論意義。

論文基于鋼軌砂帶打磨試驗(yàn)測得磨后軌面的殘余應(yīng)力狀態(tài)，分析了其受打磨壓力、砂帶速度及列車速度的影響規(guī)律；通過單磨粒劃擦熱力耦合有限元仿真深入探究了接觸面摩擦、磨粒切入深度、磨粒切削速度對軌面殘余應(yīng)力層分布的作用規(guī)律。論文所得結(jié)果為后續(xù)低拉應(yīng)力鋼軌砂帶打磨的工藝參數(shù)選取與打磨模式制定提供了數(shù)據(jù)和理論支撐，同時(shí)也促進(jìn)了砂帶磨削技術(shù)殘余應(yīng)力成形機(jī)理的研究。

論文還需加強(qiáng)試驗(yàn)和仿真之間從宏觀到微觀的邏輯關(guān)聯(lián)闡釋，開展磨削過程的多磨粒劃擦仿真，以揭示殘余應(yīng)力層的演化過程；試驗(yàn)測量中，可進(jìn)一步分析殘余應(yīng)力層沿深度方向的分布變化，如此更利于對其形成機(jī)理的剖析以及仿真模型的修正。

《考慮單磨粒作用的砂帶磨削機(jī)理模型》

齊駿德, 等; 第13頁

砂帶磨削作為一種柔性磨削工具，因自身接觸輪彈性影響，其材料去除的精準(zhǔn)控制與預(yù)測是砂帶磨削技術(shù)中長期以來的關(guān)鍵問題，解決得仍不夠透徹。因?yàn)樯皫ハ鬟^程十分復(fù)雜，影響材料去除的因素眾多，包括加工過程中的工藝參數(shù)，如砂帶速度、進(jìn)給速度和給定壓力，以及砂帶固有性質(zhì)，如磨粒大小、磨粒材料及其分布姿態(tài)等。加之，當(dāng)前砂帶磨削對象多為復(fù)雜曲面，非線性非規(guī)則的多變接觸狀態(tài)更是增加了材料定量去除的控制難度。

論文針對自由曲面砂帶磨削的材料定量去除問題，從微觀單磨粒侵入角度出發(fā)，通過彈塑性力學(xué)、赫茲接觸以及概率統(tǒng)計(jì)等理論方法，構(gòu)建了面向自由曲面的砂帶磨削材料去除機(jī)理模型；依據(jù)此模型揭示了材料最大去除深度受打磨壓力、砂帶線速度和砂帶進(jìn)給速度的影響規(guī)律，使機(jī)器人曲面砂帶磨削深度控制精度達(dá)到10%左右。并基于微觀單磨粒切削機(jī)理，用數(shù)學(xué)模型對砂帶柔性磨削材料去除機(jī)理進(jìn)行了深入闡釋。

論文成果面向?qū)嶋H工程應(yīng)用可考慮在以下幾方面開展更深入的研究：如何考慮具有顯著磨損特征(磨粒出刃高度分布呈非高斯分布)的應(yīng)用情況；微觀磨粒受力在實(shí)際加工中應(yīng)選用動(dòng)態(tài)劃擦模型進(jìn)行分析；理論模型含有較多的積分項(xiàng)會(huì)導(dǎo)致模型求解效率低，可建立其代理模型，為在線實(shí)時(shí)材料去除精度控制提供支撐。

《螺旋槳金剛石砂帶磨削試驗(yàn)研究》

張炳昌, 等; 第21頁

螺旋槳是大型艦船等重型機(jī)械推進(jìn)裝置中的重大關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件，其設(shè)計(jì)和制造技術(shù)對推進(jìn)系統(tǒng)工作性能與效率至關(guān)重要。船用螺旋槳直徑大，槳葉表面亦為復(fù)雜曲面，加工余量大而分布不均，屬于典型的大尺寸復(fù)雜曲面難加工構(gòu)件，且對加工效率、精度及表面質(zhì)量有著較高要求。因此，針對螺旋槳葉加工的新方法、新工藝和新設(shè)備研究也屬于亟待攻克的制造業(yè)難題。

論文提出一種基于電鍍金剛石砂帶的螺旋槳柔性加工方法，試驗(yàn)研究了磨削壓力、砂帶線速度及磨削進(jìn)給速度對槳葉表面粗糙度的影響，在設(shè)定工況下給出了砂帶磨削工藝參數(shù)的優(yōu)選組合。上述工作與結(jié)果對于螺旋槳砂帶磨削加工的實(shí)際工程應(yīng)用具有一定的參考意義。

論文作為基礎(chǔ)試驗(yàn)研究，在試驗(yàn)變量選擇上有待豐富；對磨削方法性能的評估應(yīng)參考的更為全面，如評定槳葉材料去除率及其表面精度、砂帶磨損情況、槳葉表面完整性等；可基于智能算法開展更加深入的多約束、多目標(biāo)工藝參數(shù)優(yōu)化研究。

《航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤數(shù)控砂帶磨削變形行為及其試驗(yàn)研究》

劉秀梅, 等; 第25頁

整體葉盤已成為新一代高推重比航空發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件，其末端“最后一公里”磨拋加工質(zhì)量直接影響著整機(jī)服役性能與壽命。而整體葉盤在結(jié)構(gòu)上具有葉片薄、葉展長、彎扭大以及葉片間隔狹窄等難點(diǎn)，根部還存在曲率半徑小、余量變化大、過渡不平滑等特性，屬于典型的難加工復(fù)雜構(gòu)件。砂帶磨削因兼具磨削和拋光效用，且彈性磨削特性在曲面的型面平滑過渡上又能良好擬合，已被應(yīng)用于整體葉盤的磨削加工。然而，由于整體葉盤砂帶磨削系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能上的限制，導(dǎo)致加工中薄壁葉片、細(xì)長接觸桿和彈性接觸輪間出現(xiàn)復(fù)合變形問題，甚至引發(fā)顫振，這對磨削精度的保證帶來極大挑戰(zhàn)。

論文為此開展了整體葉盤數(shù)控砂帶磨削變形行為及其磨削試驗(yàn)研究。借助ANSYS軟件分析了葉片的加工變形，并依此建立了負(fù)反饋磨削壓力控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對磨削件的變形控制；經(jīng)變形控制后，整體葉盤砂帶磨削表面Ra低于0.4 μm，型線精度優(yōu)于0.05 mm，能夠滿足設(shè)計(jì)使用要求。研究成果初步解決了整體葉盤數(shù)控砂帶磨削中的薄壁件變形問題，對該技術(shù)及裝備的應(yīng)用推廣會(huì)有一定積極意義。

論文中應(yīng)增設(shè)未經(jīng)變形控制的磨削組作為對照試驗(yàn)組，以便能更加全面地評價(jià)變形控制所帶來的益處。另外，文中磨削壓力控制系統(tǒng)及其控制框圖所涉及的參數(shù)標(biāo)定細(xì)節(jié)需給出。