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        论文摘要：为满足复杂构件各向同性高性能加工的要求，提出了集表面强化和纹理优化于一体的三维超声辅助砂带磨削方法，分析了其运动特性和表面形成规律。然后，利用自主设计搭建的三维超声辅助砂带磨削装置，探究了超声振动对Inconel 718表面完整性的影响，然后结合表面完整性和磨粒运动特性揭示了表面形成机理。结果表明：法向超声辅助砂带磨削织构峰高度减小并形成间歇性织构，使其表面粗糙度减小。同时，磨粒法向高频冲击不仅增加了表面塑性变形，而且实现了冲击强化。平面二维超声辅助砂带磨削减小了表面质量方向性差异。然而，磨粒的偏转特性使其具有较大表面粗糙度。二维超声辅助砂带磨削表面具有良好的综合力学性能。磨粒的空间三维动态特性有效抑制各向异性应力状态，促进了材料均匀变形，能够获得近似各向同性表面织构和较小表面粗糙度。其中，平面二维振动使磨削表面更加均匀；此外，磨粒的空间运动轨迹使其具有缓慢增加的切削深度，避免了大切深下材料塑性积累造成的撕裂损伤和磨粒偏转造成的较大粗糙度。

        论文创新点及主要图表

        论文为满足复杂构件的高性能加工要求，提出了三维超声辅助砂带磨削方法。并试验探究了超声辅助形式对Inconel 718表面完整性的影响规律，证实三维超声辅助砂带磨削可以实现表面强化和纹理优化的协同加工，在改善表面质量和减少表面完整性方向差异方面具有优势。并结合磨粒运动分析了不同超声辅助形式下表面完整性的形成机理。

图1 三维超声辅助砂带磨削原理图

图2 不同磨削工艺下的砂带磨削表面形貌

图3 不同磨削表面的截面微观结构

        论文基本信息

        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:重庆大学机械与运载工程学院在读博士研究生，主要研究方向为抗疲劳加工、高性能表面砂带磨削、超声辅助磨削加工。发表学术论文7篇，申请发明专利2项。参与国家自然科学基金联合基金、国家科技重大专项等国家、省部级项目共3项。获得“重庆大学优秀研究生”、“重庆大学优秀毕业生”等荣誉称号。

       论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1526612523007685?dgcid=coauthor