微弧氧化缸體磁力研磨加工研究.pdf

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5、47簽名：盥簽名：矽鋁合金具有比強度高、塑性好、導熱性好，且密度小、機械加工效率高、易成型等優(yōu)點，是目前產品輕量化設計中應用最為廣泛的一種輕合金。但鋁合金存在硬度低、抗腐蝕性和耐磨性差等不足，制約了其應用比例的提高。目前生產中常采用表面鍍硬鉻的處理方法來提高其耐蝕性、耐磨性和使用壽命。然而，這種處理方法工藝復雜，流程長，成本高，尤其是廢液的排放會嚴重污染環(huán)境等，其應用已受到限制。微弧氧化是一種綠色表面處理工藝，但微弧氧化使鋁合金表面粗糙

6、度增大，尤其是微弧氧化陶瓷層表面存在一層疏松層，影響其使用性能。本課題結合汽油發(fā)動機缸體微弧氧化表面的磁力研磨工藝研究及設備開發(fā)，探索鋁合金微弧氧化表面的后續(xù)加工工藝，具有重要的理論意義和實用價值。本文針對1E36F一2和1E40F5汽油發(fā)動機鋁合金缸體經微弧氧化處理的缸孔表面，研制開發(fā)了研磨工藝設備及磁性研磨頭，用粘結法制備了FeSiC磁性磨料；在分析磁力研磨機理的基礎上，分析了單個磁性磨料以及研磨刷的受力狀況，并獲得了磁性磨料的運動

7、軌跡；以磁路設計的基本理論為依據(jù)，得出了磁感應強度的分析模型，建立了磁力研磨加工研磨量的分析模型，并通過研磨量模型得到了表面粗糙度的數(shù)學表達式；用MATLAB軟件設計了磁力研磨理論分析界面，分析了工藝參數(shù)與加工評定參數(shù)之間的關系。進行了實際加工試驗，揭示了磨料粒度、加工間隙和相對速度等工藝參數(shù)對研磨量、表面粗糙度等的影響規(guī)律，并與分析結果進行了比較；還分析了加工后工件表面粗糙度整體下降程度并不理想的原因。分析和試驗結果表明，永磁與電磁磁

8、感應強度是都是隨著加工間隙的減小而增大的，而電磁感應強度隨著電流的增大而增大；研磨壓力隨著磨料中含鐵容積率和磁感應強度的增大而增大；在一定條件下，研磨量隨著磁感應強度、主軸轉速、加工時間等的增大而增大，隨著工作間隙的增大而減??；主軸轉速應低于400r／min，以免磨料飛濺；研磨量隨著磨料填充量的增加呈增大的趨勢，但當磨料填充量增加到一定程度時，研磨量反而減小。理論分析與試驗結果基本一致，表明所建分析模型正確，為磁力研磨的應用與發(fā)展提供了