強永磁場不同導磁性能材料磁力光整加工試驗研究.pdf

1、隨著航空航天等高新技術的發(fā)展，人們對應用于特殊環(huán)境中零部件的表面質量要求越來越高，尤其體現(xiàn)在力學特性和形貌平整度。傳統(tǒng)加工方法的單一化無法同時達到對產(chǎn)品高質量、高效率的滿足。磁力光整加工是將磁場中結合的磁磨粒以微切削方式進行表面移除借此獲得光整的工藝方法，所得表面既無變質層也無微細裂紋。而實際中仍存在技術無法大規(guī)模應用、加工時效偏低、表面質量偏差、磨料無法回收等諸多難題。為盡快解決這些問題，本文基于銑床XK7136C改造適用于平面光整的

2、磁力裝置，并對球形磨料的磁光整過程進行理論分析，選用不同導磁性能材料:非導磁材料304不銹鋼和導磁材料718模具鋼進行試驗研究和參數(shù)優(yōu)化。主要研究內(nèi)容如下:
　　 1.球形磨料磁力光整機理簡析
　　 文章首先從球形磁性磨粒在磁場中的受力出發(fā)，對加工中起主要切削作用的磨粒及產(chǎn)生的研磨壓力進行分析，隨后采用公式推導。提出磁光整加工過程是在機械、化學和電化學、殘余壓應力共同作用下完成。重點闡述了新型球形磨料特有的微刃等高性，靜

3、態(tài)有效磨刃數(shù)較多的兩大特性，發(fā)現(xiàn)兩個特性是提升工件加工效率、獲得優(yōu)質表面質量的重要因素。
　　 2.臨界速度與磨刷剛性問題探討
　　 磨粒在加工時速度不可無限增大，太大易導致磨粒飛出加工區(qū)域，造成研磨能力降低。因此加工中存在一臨界速度，通過公式推導得知，可改變式中相應因素來降低磨粒飛出加工區(qū)域現(xiàn)象的發(fā)生。并且闡述了由磨粒結合而成的研磨刷剛性問題，公式表明研磨刷的剛度與磁場強度、磨粒直徑及作用空隙相關?？蔀橹筮M行的試驗加

4、工起到理論分析作用。
　　 3.磁極設計與仿真
　　 基于數(shù)控銑床XK7136C改造成適合磁力光整加工的裝置，采用稀土釹鐵硼代替原有電磁線圈，提出將磁極設計成錐形形狀，這樣做可減少磁極兩側部位漏磁量。選用電磁仿真軟件Ansoft對磁極的錐度進行仿真，并在最佳錐度基礎上，對磁極是否開槽、開槽形狀及槽深寬度比均進行了模擬，進一步通過仿真驗證設計磁極的可行性。
　　 4.對非導磁材料304不銹鋼和導磁材料718模具鋼進