机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2014年
15期
180-186
,共7页
鲁艳军%谢晋%程剑%罗敏健%邢允波
魯豔軍%謝晉%程劍%囉敏健%邢允波
로염군%사진%정검%라민건%형윤파
陶瓷%微沟槽结构%精密磨削%阻力
陶瓷%微溝槽結構%精密磨削%阻力
도자%미구조결구%정밀마삭%조력
ceramic%micro-grooves structure%precision grinding%resistance
为减小飞行阻力和增强雷达散射,提出采用精密磨削和微细磨削组合加工工艺在陶瓷飞行体表面加工出曲面微沟槽结构.首先,利用精密修整后的金刚石砂轮圆环形端线沿数控曲线插补轨迹将陶瓷加工成光滑曲面,然后利用微细修整成角度为60°的金刚石砂轮V形尖端在曲面上沿飞行体轴向方向加工出微沟槽结构,最后通过风动试验分析不同曲面结构对空气阻力的影响.磨削试验结果显示,精密磨削和微细磨削组合加工可在高度32 mm、直径30 mm和表面粗糙度0.262 μm的陶瓷曲面上加工出深度为578～581 μm、角度为61.56°和尖端半径为48μm的微沟槽结构,其深度误差仅为3 μm,曲面加工的平均形状误差为142 μm,加工精度可控制在0.5％以内.此外,加工后的陶瓷表面粗糙度主要受砂轮粒度和磨削工艺的影响.风动试验结果表明:微沟槽结构曲面分别比光滑和粗糙曲面减小轴向阻力约36％和42％,也比光滑曲面减小侧面阻力约39％.因此,陶瓷飞行体的光滑曲面被加工出规则可控的微沟槽结构可以减小飞行阻力.
為減小飛行阻力和增彊雷達散射,提齣採用精密磨削和微細磨削組閤加工工藝在陶瓷飛行體錶麵加工齣麯麵微溝槽結構.首先,利用精密脩整後的金剛石砂輪圓環形耑線沿數控麯線插補軌跡將陶瓷加工成光滑麯麵,然後利用微細脩整成角度為60°的金剛石砂輪V形尖耑在麯麵上沿飛行體軸嚮方嚮加工齣微溝槽結構,最後通過風動試驗分析不同麯麵結構對空氣阻力的影響.磨削試驗結果顯示,精密磨削和微細磨削組閤加工可在高度32 mm、直徑30 mm和錶麵粗糙度0.262 μm的陶瓷麯麵上加工齣深度為578～581 μm、角度為61.56°和尖耑半徑為48μm的微溝槽結構,其深度誤差僅為3 μm,麯麵加工的平均形狀誤差為142 μm,加工精度可控製在0.5％以內.此外,加工後的陶瓷錶麵粗糙度主要受砂輪粒度和磨削工藝的影響.風動試驗結果錶明:微溝槽結構麯麵分彆比光滑和粗糙麯麵減小軸嚮阻力約36％和42％,也比光滑麯麵減小側麵阻力約39％.因此,陶瓷飛行體的光滑麯麵被加工齣規則可控的微溝槽結構可以減小飛行阻力.
위감소비행조력화증강뢰체산사,제출채용정밀마삭화미세마삭조합가공공예재도자비행체표면가공출곡면미구조결구.수선,이용정밀수정후적금강석사륜원배형단선연수공곡선삽보궤적장도자가공성광활곡면,연후이용미세수정성각도위60°적금강석사륜V형첨단재곡면상연비행체축향방향가공출미구조결구,최후통과풍동시험분석불동곡면결구대공기조력적영향.마삭시험결과현시,정밀마삭화미세마삭조합가공가재고도32 mm、직경30 mm화표면조조도0.262 μm적도자곡면상가공출심도위578～581 μm、각도위61.56°화첨단반경위48μm적미구조결구,기심도오차부위3 μm,곡면가공적평균형상오차위142 μm,가공정도가공제재0.5％이내.차외,가공후적도자표면조조도주요수사륜립도화마삭공예적영향.풍동시험결과표명:미구조결구곡면분별비광활화조조곡면감소축향조력약36％화42％,야비광활곡면감소측면조력약39％.인차,도자비행체적광활곡면피가공출규칙가공적미구조결구가이감소비행조력.
