液体磁性磨具光整加工的参数选择

液体磁性磨具光整加工技术是用磨具本身的流变特性对工件表面进行光整加工的新技术.在实际加工试验研究的基础上,分析了磁场强度、工件转速、加工时间工艺参数对加工表面质量的影响规律;为进一步研究液体磁性磨具的加工机理和加工装置的改进提供了依据.     

磁力研磨调质45钢的工艺参数和表面形貌研究

开展磁力研磨加工方法对调质45钢的加工能力以及最优工艺参数的研究。实验采用SiC磨料和铸钢粉的混合物作为磁性磨料,钕铁硼永磁铁做磁极,利用正交试验方法从研磨液类型、磨料粒度、磨料比重、加工间隙和磁场强度5个因素分别4个水平进行实验设计,通过比较加工前后工件被加工区域表面粗糙度改善率(%ΔRa)进行磁力研磨工艺参数的优化。实验结果表明,磁力研磨加工调质45钢的优化后工艺参数为:油酸研磨液、360# SiC磨料、磨料比重30%、加工间隙1 mm、0.359~0.133T(?30 mm×20 mm永磁铁);经磁力研磨光整加工后,工件表面粗糙度由初始的1.941μm降至1.053μm;磁力研磨加工后工件表面的加工纹理得到有效降低。     

粘弹性磁性磨具对铝板平面的光整加工研究

介绍了一种新型的磁性磨料—粘弹性磁性磨具,该磨具制备工艺相对简单,使用方便且光整性能可靠,并概述了其工作原理及影响磨具最终光整效果的主要因素。通过所制粘弹性磁性磨具对铝板平面的光整加工实验,分析了磁极头旋转速度及光整加工工作间隙对磨具光整性能的影响。采用工艺优化的方案,提升了粘弹性磁性磨具的光整效率,经25min光整加工后,试件表面的Ra值可降低到0.121μm。粘弹性磁性磨具为磁性磨料制备的新思路,具有广阔的应用前景。     

永磁场磁力研磨316L不锈钢实验研究

基于磁力研磨,采用永磁极吸附雾化法制备的新型球形磨料,对316L不锈钢进行光整加工.研究了当加工时间和磁感应强度为定值时,主轴转速、加工间隙、磨料粒径、磨粒相粒径对表面粗糙度和材料去除量的影响及其变化规律.并利用正交设计得出优化的加工参数:转速S=1 000 r/min,加工间隙δ=1.5 mm,磨料粒径为150～124μm时(磨粒相粒径为6μm),工件经研磨后平均原始表面粗糙度可由研磨前的0.275μm下降到0.038μm(工件最初表面粗糙度值为2.76μm).     

超声滚压光整加工参数对45钢表面粗糙度和硬度的影响

为了探索超声波滚压光整加工合理的加工工艺参数,以最常用的45钢为例,研究了各加工工艺参数(主轴转速与进给量、加工次数、下压量及振幅)对加工表面粗糙度和硬度的影响规律,并且根据使用要求给出了各工艺参数的合理范围。研究结果表明:超声波滚压光整加工技术能显著减小45钢工件的表面粗糙度值,并在工件表面产生不同程度的冷作硬化作用,提高45钢工件的表面硬度。如果工艺参数选择适当,45钢的表面粗糙度值可减小至Ra0.02μm以下,表面硬度可以提升20%以上。     

基于磁力研磨法光整内环槽的实验研究

液压系统中常常需要大量内环槽密封结构件,由于尺寸小、加工空间有限,传统研磨工艺难以有效对其表面进行光整加工。结合磁力研磨法的原理及特点提出采用该方法对工件内环槽表面进行实验加工,并总结了内环槽磁力研磨光整的基本工艺参数,经过60 min研磨加工后,内环槽两侧面平均表面粗糙度可由Ra3.47μm降至Ra0.63μm,底面的粗糙度也可由Ra3.25μm降至Ra0.70μm,且通过微观表面观察发现原始加工纹理得到了有效去除。结果表明,基于磁力研磨法,采用磁石直接吸附磁性磨料,与内环槽各个表面均保持1 mm间隙进行光整时,可以实现对内环槽3个面的同步光整加工。     

粘结磁性磨料制备及其研抛加工研究

采用粘结法制备磁性磨料,对磨料制备工艺进行了优化,确定了最终的工艺方案.通过实验对所制备的粘结磁性磨料进行了性能分析,结果表明磁性磨料粒度为40目时研磨效果最佳,用于模具钢的磁性研磨原始表面Ral.87微米经过4分钟加工可降低到Ra0.4微米左右;氧化铝磁性磨料比碳化硅磁性磨料具有更好的耐用度,持续研磨加工时间可达16分钟;研磨初期工件表面粗糙度快速降低,之后降低趋于平缓;采用由粗到细的磁性磨料分步加工可有效降低表面粗糙度值、缩短加工时间,原始表面Ra2.092微米经过40目、60目、80目磁性磨料各加工4分钟后粗糙度可以达到Ra0.11微米.     

弹性磨具磨抛SKD11钢磨损抑制与参数优化研究

SKD11钢是一种用于军工设备导弹架关键零件的特殊难加工材料,其服役表面需达到镜面级粗糙度,该材料淬火后高硬度特性使传统磨抛方式费时费力。为实现工件表面高效磨抛加工,采用弹性磨具进行曲面磨抛加工实验,建立弹性磨具曲面磨抛模型,研究加工参数对材料去除率和磨具磨损的影响规律,利用田口法和灰色关联分析实现材料去除率、磨耗比和表面粗糙度的多目标参数优化,并通过实验验证优化参数可靠性。结果表明:设定切深和磨具转速是材料去除率和磨具磨损的主要影响参数,在保证磨具寿命前提下设定切深应小于0.3 mm,磨具转速低于9 000 r/min;优化参数组合为粒度#320,磨具转速3 000 r/min,设定切深0.3 mm,进给速度2 mm/min,优化后工件平均表面粗糙度Ra降至0.056μm,材料去除率提高2.6倍,磨具磨损有所改善。     

AlTiN涂层刀具精铣TC4钛合金工艺参数的影响与优化

采用AlTiN涂层4刃?10 mm硬质合金立铣刀,在VMC850立式加工中心上对TC4钛合金进行铣削精加工试验。利用高精密数字化检测设备,对加工成形的TC4钛合金试件表面粗糙度、平面度、平行度、表面形貌、残余应力及显微硬度测量。分析AlTiN涂层刀具在设定不同工艺参数条件下TC4钛合金的整体加工质量和表面形貌变化规律。结果表明:在主轴转速n=8000 r/min、每齿进给量f z=0.04 mm/z、切削深度Δd=0.5 mm的最优精铣工艺参数下,TC4钛合金工件的加工质量和表面形貌好,刀具寿命长,其平面度为0.39μm,平行度为0.33μm,表面粗糙度为0.70μm,表面残余应力为-175 MPa,表面显微硬度为269 HV 0.2,实现了TC4钛合金的高质量高效率的精铣加工。     

液体磁性磨具孔光整加工工艺参数优化研究

合理选择液体磁性磨具孔光整加工工艺参数对于提高光整加工效率和孔内壁表面质量至关重要。而目前针对孔光整加工机理认识有限,参数优化成为了液体磁性磨具孔光整加工的难点之一,统筹考虑多工艺指标时的参数优化则更加困难。应用正交试验法,获得了单项工艺指标下的优化参数;采用灰色关联分析法,重点解决多工艺指标下参数优化问题。研究发现,电流强度为3.0A、加工时间为25min,以及入口压力为0.3MPa时,可以获得最佳的表面质量;电流强度为2.5A、加工时间为10min,以及入口压力为0.35MPa时,可以获得表面粗糙度最快降低速率,其中电流强度对加工质量和加工效率的影响程度最大。在统筹考虑加工质量和加工效率的情况下,最优参数组合:电流强度为3.0A、加工时间为10min,以及入口压力为0.3MPa。研究方法简化了优化过程,获得了优化后的参数组合,为孔光整加工参数选择和优化提供依据和方法借鉴。     

磁性磨粒光整加工钛合金板的实验研究

利用磁性磨粒光整加工的方法研磨抛光钛合金板,并测量了抛光后的工件表面粗糙度。由于钛合金是非导磁性工件,可以通过增加永磁铁来改善加工区域的磁场特性,并用仿真软件模拟了增加永久磁铁和不加永久磁铁时加工钛合金的磁感应强度的大小。最后,采用正交试验方法来评估在磁性磨粒光整加工过程中旋转速度、加工间隙、磨粒类型及加工时间对工件表面粗糙度的影响。为了获得较好的加工表面,用方差分析和SN比寻求较好的试验条件。结果表明,磁性磨粒光整加工能够有效的抛光钛合金表面,获得理想的表面粗糙度。     

钛合金表面多磁极耦合旋转磁场光整加工特性

面向激光增材制造钛合金表面的光整加工需求，设计出一种多磁极耦合旋转磁场光整加工装置来研究光整加工特性。基于ANSYS Maxwell仿真软件分析了光整加工装置的磁场强度分布。搭建了实验光整平台，分析了主轴转速、C轴转速和加工间隙对表面质量的影响。结果表明，在主轴转速500 r/min、C轴转速160 r/min和加工间隙0.7 mm的加工条件下，表面粗糙度Ra由5.991 μm下降至0793 μm。扫描电子显微镜(SEM)观测表明，光整后的钛合金表面沉积层消失，表面质量得到显著改善。     

液体磁性磨具小孔光整加工的机理分析及实验研究

针对发动机上喷油孔、高压油管等小孔内壁光整加工困难的问题,设计了一种适用于小孔内壁光整加工的新装置。阐述了液体磁性磨具对小孔内壁光整加工的机理,在此基础上分析了影响材料去除率的因素,并且通过实验验证了入口压力、外加电流强度(即磁场强度)、加工时间等因素对加工效率以及加工后小孔内壁最终表面粗糙度的影响,从而得出了优化的小孔内圆表面光整加工参数,对实施其他小孔内圆表面的光整加工有一定的指导和借鉴作用。     

侧铣削参数对TC4钛合金表面粗糙度及材料去除率的影响

侧铣采用铣刀侧刃对工件进行铣削,是一种重要的数控加工方式,常用于直纹面零件.针对TC4钛合金的侧铣削加工,开展了主轴转速、进给速度、切削深度、切削宽度的四因素三水平正交试验,分析侧铣削参数对切削力、表面粗糙度及材料去除率的影响.试验结果表明,切削深度和主轴转速对切削力和表面粗糙度的影响较大,进给速度次之,切削宽度最小.切削深度和切削宽度的增大会显著提高材料去除率,在主轴转速为600r/min,进给速度为220mm/min,切削深度为5mm,切削宽度为0.4mm时,侧铣TC4钛合金的表面粗糙度质量较好且材料去除率较大.     

一种新型粘弹性磁性磨具的制备及其加工实验研究

为解决当前粘弹性磁性磨具其流动性和界面结合差、易开裂且不易分解等问题,研制了一种新型粘弹性磁性磨具并对其进行光整加工铝合金管内圆的研究。结果表明:新制备的磨具有流动性良好、较以往基体的磨具加工效果好等优点。工件回转比磁极回转加工效果好;在单磁极、基体质量与铁磁颗粒和Si C颗粒的质量比值为1:2且工件转速达到600r/min时,铝合金管的内圆表面粗糙度Ra值从0.828μm降到0.272μm,Ra值相对下降率为67.2%;基体质量与铁磁颗粒和磨粒颗粒总质量比值为1:2的磨具较比值为1:1的磨具加工效果好。     

不锈钢半固着磨具加工的工艺研究

为获得SUS440不锈钢的低／无损伤加工表面,实现高效加工,本文采用了一种半固着磨具。该磨具能够有效地阻止加工过程中大颗粒磨料对工件表面造成的异常深划痕,实现效率与加工质量平衡。本文使用了800。碳化硅磨料的半固着磨具对SUS440不锈钢进行研磨试验,研究了不同的加工参数对工件表面粗糙度和材料去除率的影响。试验结果显示在27kPa压力、60r／min转速下加工12min后,工件表面粗糙度Rn从250nm下降到50nm,材料去除率保持在1μm／min,实现了高精、高效的加工性能。     

纳米磁性液体材料在光整加工中的应用研究

磁性液体材料是一种特殊的新型材料,是由磁性纳米微粒(一般要求小于10 nm)均匀弥散于某种液体基液中所构成的稳定体系.磁性液体光整加工是利用磁性液体的流动性和磁性来保持磨料与工件之间产生相对运动,从而达到光整工件的精加工方法.根据磁性液体的典型特性,研究了用于磁性液体光整加工的磨削机理,阐述了磁性液体光整加工特点,介绍了实现磁性液体光整加工的方法.     

工程陶瓷主轴沟道表面磨削加工的实验研究

基于实验室自主设计研发的全陶瓷电主轴,利用曲线磨床对工程陶瓷主轴沟道进行磨削加工以及运用手工研磨的方法进行研磨。研究砂轮转速、工件转速、进给量、横向进给速度等磨削工艺参数对沟道表面粗糙度的影响,以及研磨工艺参数、磨料粒度、研磨时间、主轴转速对沟道表面轮廓度的影响。揭示了磨削参数与研磨参数对氧化锆陶瓷主轴沟道表面质量的影响,为硬脆材料高效的成型磨削加工提供参考依据。     

TC4钛合金螺旋铣孔工艺孔壁表面完整性研究

研究了螺旋铣孔工艺参数(主轴转速、每齿切向进给以及螺距)对TC4钛合金孔壁表面完整性的影响规律。通过开展TC4钛合金螺旋铣孔加工正交试验并利用粗糙度仪、显微硬度计、X射线应力仪、金相显微镜等测量分析了螺旋铣孔工艺对表面粗糙度、显微硬度分布、表面层残余应力分布以及显微组织变化的影响。结果表明:孔壁最大表面粗糙度Ra 0.431μm,能很好满足航天工业对制孔粗糙度的要求;适当孔壁硬化(硬化程度为129%~141%)提高了耐磨性;表面层残余应力均为压应力,有利于提高孔的疲劳性能;由于散热良好和机械载荷小,孔壁表层并没有出现"白层"现象;因此,螺旋铣孔工艺能大大改善钛合金制孔表面完整性。     

液体磁性磨具滑移效应对材料去除率的影响

滑移效应对液体磁性磨具孔光整加工的材料去除率有重要影响,它可能导致磁场强度较高区域的工件表面材料去除率较低,进而导致加工不一致,甚至导致加工堵塞,阻碍加工的进行,缩短设备的寿命。通过理论分析,建立了滑移模型及材料去除率模型。得到了滑移效应对材料去除率的影响规律:液体磁性磨具孔光整加工存在有效磁场强度区间;在该区间内,材料去除率随磁场强度的增大而增大;在该区间外,加工效率极低或不能进行加工。设计实验验证了所得结论。提出通过选用适当磁场并旋转工件角度的优化方法来达到较好加工效果的工艺改进。研究对液体磁性磨具孔光整加工技术的理论分析和工艺改进有较大意义。