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“中国制造2025”提出以来,关于高端装备关键零部件极限疲劳寿命的研究得到了广泛的重视。表面完整性是为了衡量工件加工后表面和表层质量而提出的一种评价标准,其对零件的抗疲劳能力有深刻的影响。合理的磨削工艺可以得到优良的零件表面完整性,从而延长零件的疲劳寿命。但是,在磨削过程中,砂轮工作表面容易出现堵塞和磨损现象,使其失去磨削能力,极大的降低磨削表面完整性。因此,需要适时对砂轮进行修整。研究砂轮修整对于磨削表面完整性的影响,对提高关键零部件的极限疲劳寿命意义重大。18Cr Ni Mo7-6齿轮钢拥有优异的力学性能、加工性能,在矿山机械和减速器齿轮等制造领域得到了广泛使用。为了充分利用18Cr Ni Mo7-6齿轮钢的优点,调控其磨削表面完整性,本文分别使用三种修整工具对砂轮进行修整,并开展了外圆磨削试验,探究了修整方法和修整参数与磨削表面完整性之间的关系。本文主要内容有:设计并制造了适用于MKA1320型数控外圆磨床的金刚石滚轮修整装置;通过单因素试验研究了烧结金刚石滚轮、电镀金刚石滚轮、单颗粒金刚石笔这三种修整工具的修整参数变化对渗碳淬火18Cr Ni Mo7-6齿轮钢外圆磨削表面三维粗糙度参数、表面残余应力及表层残余应力分布的影响规律;基于两种金刚石滚轮制造工艺和修整机理,对二者修整后的砂轮磨削效果存在差异的现象进行了分析;通过三因素四水平正交试验,研究了使用烧结金刚石滚轮修整砂轮时各修整参数对磨削表面周向残余应力的影响程度大小,得到了最优修整参数组合。研究结果表明:(1)使用金刚石滚轮修整砂轮时,随着修整进给量、轴向进给速度、修整速比的增大,砂轮磨削能力增强,磨削表面更容易得到较大的残余压应力;表面算术平均偏差Sa、表面均方根偏差Sq、表面峭度Sku增大,表面偏斜度Ssk减小,表面质量恶化。(2)使用单颗粒金刚石笔修整砂轮时,随着修整切深的增大,Sa、Sq、Sku先减小后增大,Ssk先增大后减小;随着修整导程的增大,Sa、Sq、Sku逐渐增大,Ssk先增大后减小;表面残余拉应力随着修整切深和修整导程的增大而减小,并逐渐转换为压应力。(3)与烧结金刚石滚轮相比,电镀金刚石滚轮修整过的砂轮磨削能力更强,更容易在18Cr Ni Mo7-6磨削表面形成残余压应力,但其磨削表面粗糙度值也更大。(4)使用烧结金刚石滚轮修整砂轮时,当以得到最大的残余压应力值为优化目标,最佳的修整方案为修整进给量0.006 mm、轴向进给速度0.6 m/min、修整速比0.8,此时圆棒试样表面周向残余压应力值达到-310 MPa。