粘彈性磁性磨料光整加工機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、裝備制造業(yè)的升級(jí)和發(fā)展離不開(kāi)先進(jìn)制造技術(shù)的進(jìn)步，表面光整加工技術(shù)作為一種先進(jìn)制造技術(shù)日益受到廣泛重視。磁力光整加工作為表面光整加工技術(shù)的重要組成部分，以其特殊的光整機(jī)理和加工方法，在許多傳統(tǒng)光整方法難以實(shí)現(xiàn)的地方得到廣泛應(yīng)用。為了推動(dòng)磁力光整加工的應(yīng)用，研究開(kāi)發(fā)出制備工藝簡(jiǎn)單、光整效果好、成本低廉的磁性磨料成為了關(guān)鍵，也是本文研究的主要出發(fā)點(diǎn)。粘彈性磁性磨料具有良好的流動(dòng)性、自適應(yīng)性、加工精度高以及制備方法簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，有利于解決細(xì)長(zhǎng)管內(nèi)

2、壁、階梯孔、盲孔、交叉孔、細(xì)微溝槽、曲面等異型表面的光整加工難題。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1、對(duì)非牛頓流體進(jìn)行了初步分類(lèi)，確定了粘彈性磁性磨料屬于非牛頓流體中的賓漢流體，建立了相關(guān)力學(xué)模型，為分析磨料的各種力學(xué)性能提供了理論基礎(chǔ)。
　　2、運(yùn)用了流變學(xué)原理，研究了粘彈性磁性磨料在磁場(chǎng)作用下的流變效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)影響磨料剪切應(yīng)力的主要因素有磁場(chǎng)強(qiáng)度、基體粘度、固相顆粒體積分?jǐn)?shù);分析了單顆磨粒在光整加工過(guò)程中的受力狀態(tài)，在微量磨

3、削理論的基礎(chǔ)上，闡述了粘彈性磁性磨料的光整機(jī)理。
　　3、分析和對(duì)比了幾種不同基體材料制備出的粘彈性磁性磨料的流動(dòng)性、粘附性、穩(wěn)定性和制備難易程度，最終選擇了綜合性能較好的甲基硅膠和硅硼聚合物作為基體材料來(lái)制備磨料，介紹了用甲基硅膠和硅硼聚合物制備粘彈性磁性磨料的工藝流程及相關(guān)原理。
　　4、通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)，找到甲基硅膠基體的較好配比為:絕緣油占基體質(zhì)量為5％，油酸占基體的質(zhì)量的4％，硅油占基體質(zhì)量的2％，增塑劑占基體質(zhì)量的1

4、％;在此基礎(chǔ)上，再次通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了磨料的配比，得到較好的成分配比為:鐵粉與碳化硅的質(zhì)量比為3∶1，碳化硅為200目，鐵粉為100目，基體占磨料總質(zhì)量的30％。
　　5、用制備出的兩種粘彈性磁性磨料對(duì)鈦合金(TC4)管內(nèi)表面和鎂合金(AZ31B)平板表面經(jīng)行了光整加工實(shí)驗(yàn)，加工15min后，鈦合金內(nèi)孔表面粗糙度從加工前的Ra0.63μm降低到Ra0.282μm，加工鎂合金10min后，表面粗糙度從Ra0.983μm降低到Ra0.