論文摘要：為滿足復雜構件各向同性高性能加工的要求，提出了集表面強化和紋理優化于一體的三維超聲輔助砂帶磨削方法，分析了其運動特性和表面形成規律。然后，利用自主設計搭建的三維超聲輔助砂帶磨削裝置，探究了超聲振動對Inconel 718表面完整性的影響，然后結合表面完整性和磨粒運動特性揭示了表面形成機理。結果表明：法向超聲輔助砂帶磨削織構峰高度減小并形成間歇性織構，使其表面粗糙度減小。同時，磨粒法向高頻沖擊不僅增加了表面塑性變形，而且實現了沖擊強化。平面二維超聲輔助砂帶磨削減小了表面質量方向性差異。然而，磨粒的偏轉特性使其具有較大表面粗糙度。二維超聲輔助砂帶磨削表面具有良好的綜合力學性能。磨粒的空間三維動態特性有效抑制各向異性應力狀態，促進了材料均勻變形，能夠獲得近似各向同性表面織構和較小表面粗糙度。其中，平面二維振動使磨削表面更加均勻；此外，磨粒的空間運動軌跡使其具有緩慢增加的切削深度，避免了大切深下材料塑性積累造成的撕裂損傷和磨粒偏轉造成的較大粗糙度。

        論文創新點及主要圖表

        論文為滿足復雜構件的高性能加工要求，提出了三維超聲輔助砂帶磨削方法。并試驗探究了超聲輔助形式對Inconel 718表面完整性的影響規律，證實三維超聲輔助砂帶磨削可以實現表面強化和紋理優化的協同加工，在改善表面質量和減少表面完整性方向差異方面具有優勢。并結合磨粒運動分析了不同超聲輔助形式下表面完整性的形成機理。

圖1 三維超聲輔助砂帶磨削原理圖

圖2 不同磨削工藝下的砂帶磨削表面形貌

圖3 不同磨削表面的截面微觀結構

        論文基本信息

        Shaochuan Li, Guijian Xiao, Yingxin Wang, Zeyong Zhao, Xiaoqin Zhuo, Benqiang Chen, Yun Huang. Multi-dimensional ultrasonic-assisted belt grinding on the surface integrity of Inconel 718[J]. Journal of Manufacturing Processes, 2023, 102（29）: 700-717. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2023.08.005

        李少川:重慶大學機械與運載工程學院在讀博士研究生，主要研究方向為抗疲勞加工、高性能表面砂帶磨削、超聲輔助磨削加工。發表學術論文7篇，申請發明專利2項。參與國家自然科學基金聯合基金、國家科技重大專項等國家、省部級項目共3項。獲得“重慶大學優秀研究生”、“重慶大學優秀畢業生”等榮譽稱號。

       論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1526612523007685?dgcid=coauthor