金刚石砂带作为一种超硬材料涂附磨具,广泛应用于光学玻璃、特种陶瓷、复合材料等硬脆材料的精密磨抛加工,在航空航天、国防军工、微电子与光电子等尖端领域具有广阔的应用前景。为了解决普通磨料砂带在磨削钛合金材料时因磨损严重,使用寿命不长导致的频繁换带,工作效率低下等问题,拟采用金刚石砂带代替传统的普通磨料砂带。然而工程实践发现金刚石砂带在磨削钛合金材料时,存在磨粒磨损情况比磨削其他硬脆材料时更严重的现象。因此,本文针对这一现象,开展了钛合金金刚石砂带磨削磨粒磨损的基础理论研究,主要研究工作如下:(1)运用Abaqus有限元软件开展单颗金刚石磨粒与钛合金材料的弹性摩擦过程仿真分析,研究正压力、摩擦速度和磨粒尺寸对摩擦界面和摩擦点温度以及界面应力分布的影响规律,为后续研究金刚石磨粒磨损规律和设定摩擦磨损实验参数奠定基础。(2)开展钛合金-单颗金刚石磨粒弹性摩擦磨损正交实验,研究磨削压力、温度、摩擦速度和磨粒尺寸对磨粒磨损程度的影响规律,建立单颗金刚石磨粒磨损程度的数学预测模型。通过对钛合金和金刚石磨损表面的检测分析,揭示金刚石磨粒的磨损机理。(3)开展干磨削条件下金刚石砂带磨削钛合金板材的实验,检测金刚石砂带磨损后的表面形貌,分析产生磨损的原因,采用一种合理的磨损抑制方法,并在此基础上开展对比实验,验证该方法的有效性。开展金刚石砂带磨削钛合金板材的正交实验,探究磨削压力、砂带线速度、进给速度和砂带粒度四种工艺参数对金刚石砂带磨粒磨损程度的影响规律,检测并分析金刚石砂带的磨损形式,建立金刚石砂带磨粒磨损的数学预测模型。开展典型钛合金航空发动机叶片金刚石砂带磨削的工艺实验,探究金刚石砂带的磨削效果和使用寿命。