微弧氧化缸體磁力研磨加工研究.pdf

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2、全部或部分內(nèi)容的公布(包括刊登)授權(quán)西安理工大學(xué)研究生學(xué)，；；ji一毫‘芎二；j’謬秀理≤妻≥：≥簿爨妻多黲爨囊磐蠹潦鎏黧藩‘豢≤妻≤鴛臻驀委!)!滲鬻—◆◆鬻◆j醛蓑萎妻蠢：!|：蔞耋篷器越乏黲萎誓萎：蒜麓霎雯棼篷摹麓蕁曩毳孳萋毒霎萋篆迸多簍I毒囊孽羹羹纂妾。薯論羹作者≤婁王三蟄：蘆』j魯師簽名；坌壓墨塑∑芝妻甜t暈’3月3≯苦≮奠≮；』J，鑼#學(xué)7磚七，嚆一：f：：、，J：i#f、～，l’?！畂土’丫i—f■iI、∥，0√p，，：I

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5、47簽名：盥簽名：矽鋁合金具有比強(qiáng)度高、塑性好、導(dǎo)熱性好，且密度小、機(jī)械加工效率高、易成型等優(yōu)點(diǎn)，是目前產(chǎn)品輕量化設(shè)計(jì)中應(yīng)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(yīng)用比例的提高。目前生產(chǎn)中常采用表面鍍硬鉻的處理方法來(lái)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(fù)雜，流程長(zhǎng)，成本高，尤其是廢液的排放會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境等，其應(yīng)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(jié)合汽油發(fā)動(dòng)機(jī)缸體微弧氧化表面的磁力研磨工藝研究及設(shè)備開(kāi)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(shí)用價(jià)值。本文針對(duì)1E36F一2和1E40F5汽油發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金缸體經(jīng)微弧氧化處理的缸孔表面，研制開(kāi)發(fā)了研磨工藝設(shè)備及磁性研磨頭，用粘結(jié)法制備了FeSiC磁性磨料；在分析磁力研磨機(jī)理的基礎(chǔ)上，分析了單個(gè)磁性磨料以及研磨刷的受力狀況，并獲得了磁性磨料的運(yùn)動(dòng)

7、軌跡；以磁路設(shè)計(jì)的基本理論為依據(jù)，得出了磁感應(yīng)強(qiáng)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(guò)研磨量模型得到了表面粗糙度的數(shù)學(xué)表達(dá)式；用MATLAB軟件設(shè)計(jì)了磁力研磨理論分析界面，分析了工藝參數(shù)與加工評(píng)定參數(shù)之間的關(guān)系。進(jìn)行了實(shí)際加工試驗(yàn)，揭示了磨料粒度、加工間隙和相對(duì)速度等工藝參數(shù)對(duì)研磨量、表面粗糙度等的影響規(guī)律，并與分析結(jié)果進(jìn)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(yàn)結(jié)果表明，永磁與電磁磁

8、感應(yīng)強(qiáng)度是都是隨著加工間隙的減小而增大的，而電磁感應(yīng)強(qiáng)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(yīng)強(qiáng)度的增大而增大；在一定條件下，研磨量隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度、主軸轉(zhuǎn)速、加工時(shí)間等的增大而增大，隨著工作間隙的增大而減小；主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)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(shì)，但當(dāng)磨料填充量增加到一定程度時(shí)，研磨量反而減小。理論分析與試驗(yàn)結(jié)果基本一致，表明所建分析模型正確，為磁力研磨的應(yīng)用與發(fā)展提供了