磁性流体研磨加工法

磁性流体研磨法是70年代新开发研究的一种加工方法,具有高精度、高效率和加工表面无变质层的特点,特别适合难研磨材料和复杂形状表面的研磨加工,并能在研磨加工过程中控制研磨效率和研磨精度。磁性流体研磨法包括悬浮式磁性流体研磨和分离式磁性流体研磨两大类。国外对此进行了大量的研究工作。在悬浮式磁性流体研磨方面,对多种试件材料进行了研磨加工试验,分析了磁性流体研磨的影响因素,提出了非磁性物质存磁性流体内的受力公式,初步形成了用于生产的悬浮式磁性流体研磨加工技代。在分离式磁性流体研磨方面,分析了磨料的构成因素对研磨表面质量的影响,设计了多种分离式磁性流体研磨装置,并对多种试件材料进行研磨加工,也已初步用于生产。近几年,我国也已开始磁性流体研磨的     

小孔内圆表面磁性磨料研磨加工的实践与研究

介绍了小孔内圆表面磁性磨料研磨的加工原理以及加工试验，得出了磁感应强度、加工间隙和研磨时间对被加工内孔表面粗糙度和金属去除量的影响，从而优化出小直径内孔表面磁性磨料研磨的各项加工参数，有一定的指导和借鉴作用。     

外圆表面磁性研磨加工的研究

以加工外圆表面为例，分析对影响磁性研磨这一种新的表面光整加工工艺中的和种工艺参数进行佤分析，探求外圆表面磁性研磨加工的最佳工艺参数。     

磁性磨料研磨加工的实践与研究

本文介绍了磁性磨料研磨的加工原理，不仅对磁极的形状加以分析，还对工件在磁场中的受力情况进行理论分析。对淬硬了的工件外圆进行磁性磨料研磨的加工试验，得出了有轴向振动，无轴向振动，不同的轴向振动频率，以及不同研磨时间对加工表面粗糙度和研磨量的影响；从而得出了优化的磁性磨料研磨的加工参数。对实施实际的磁性磨料研磨的加工有一定的指导和借鉴作用。     

平面磁研磨法的研究：非磁性金属材料的研磨特性和加工机理的考察

利用磁研磨法加工非磁性金属平板的表面时，在通常的磁性磨料中混入大粒径磁性粒子（铁粒子），可以显著提高加工效率。由不锈钢毛病产板的研磨实验中以看到：混入的铁粒子的粒径及其混合比例对加工效率影响很大。在研磨加工中，研磨压力存在最佳值。     

平面磁力研磨试验台设计

磁力研磨是一种零件研磨和光整加工的新工艺，它是利用磁性磨料在磁场作用下对工件表面进行研磨和抛光加工。     

磁性研磨加工机理及工艺研究

本文对磁性研究加工的机理进行了分析研究，并就外圆表面的研磨工艺参数对研磨特性的影响规律作了实验研究。     

磁力研磨法加工弯管内表面的工艺参数优化

利用磁力研磨法,使安装在六自由度机械手的磁力研磨装置带动弯管内部的磁粒刷沿弯管中心轴线往复运动,同时磁力研磨装置旋转,解决空间弯管内表面研磨加工的技术难题。选取了影响磁力研磨工艺抛光弯管内表面的主要工艺参数（磁极转速、加工间隙、磁性磨粒粒径、轴向进给速度）并应用正交试验设计法对钛合金弯管内表面进行了研磨试验,结合试验数据对工艺参数进行了分析和优化。通过对比钛合金弯管内表面研磨前后的表面粗糙度及形貌变化,验证了采用磁力研磨工艺对弯管内表面进行光整加工的可行性和可靠性。     

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.     

旋转磁场磁粒研磨管状零件内表面的工艺装置设计

为解决菅状零件内孔光整加工难题,提出了利用交流电动机定子结构产生的旋转磁场,实现磁粒光整管状零件内表面的新思路;研究了其相应加工原理,设计了磁性研磨装置,进行了工艺试验。     

磁极开槽形状和尺寸对磁场分布和磁粒光整加工能力影响的研究

通过数值模拟和实验,研究磁极不同开槽方式和开槽尺寸对加工区磁场分布、磁粒受和和加工效率的影响。结果表明,磁极表面开矩形槽比开Ｖ形槽和漏斗形槽可以得到有利的磁场分布。开矩形槽时,槽与齿宽度之比在１：１时,可以取得较高的加工效率和较低的表面粗糙度。槽与齿宽度之比太小时,磁粒运动所需的驱动力不足,但太小时,磁粒对工件的压力减小,这两种情况都不利于加工效率和加工质量的提高。     

球形磁性磨料磁力研磨ZrO2材料机理研究

在磁力研磨加工ZrO 2材料过程中,分析了单颗磁性磨料在加工区域内的受力情况,并对研磨压力的形成进行探讨,利用公式推导计算研磨压力,通过研磨压力的大小分析了磁力光整加工中材料的去除机理,包括脆性断裂去除、塑性变形去除和粉末化去除。通过白光干涉仪、扫描电子显微镜等分析检测仪器对磁力研磨加工后的工件表面进行检测,可知在其他条件相同时,磁力研磨加工后的工件材料精度高于传统的草轮抛光精度,可达到0.59μm。     

超声磁力复合研磨钛合金锥孔的试验研究

为了提高钛合金锥孔的研磨质量和研磨效率,提出了采用超声波振动辅助磁力研磨的复合加工方案。加工时,磨粒在磁场束缚下切削锥孔表面,并对其进行不断撞击,且因为磁场力、超声振动力和离心力等综合影响的原因,磨粒的切削轨迹呈现明显的多向性。针对钛合金锥孔,与传统磁力研磨法进行试验对比,并分析研磨后试件的材料去除量、表面粗糙度和表面形貌等来验证超声磁力复合研磨的效果。结果表明：超声磁力复合研磨加工效率得到提高;锥孔的材料去除量增加至1.6倍;研磨后锥孔平均表面粗糙度由原始的R_a1.23 μm降至R_a0.25 μm,下降率是传统工艺的1.3倍;试件表面的微波峰、凹坑和加工纹理均被去除,锥孔表面质量得到显著提高,且试件形状精度得到改善。     

新型的复杂曲面磁粒光整加工机床

介绍了一种复杂曲面光整加工机械--三坐标数字化磁粒光整加工机床.该机床通过对复杂曲面的数字化测量和自动编程,得到磁极与工件保持一定间隙沿工件表面运行的加工轨迹,利用吸附在工具磁极上面的磁性磨料为工具,通过磁极带动磁粒沿工件表面作高速旋转,从而实施对工件表面的光整加工.该机床的研制成功实现了复杂曲面光整加工的自动化.     

一种基于气压悬浮磨料池光整加工方法的研究

针对复杂曲面难加工零件,提出一种基于气压悬浮磨料池光整加工方法:采用气压悬浮磨料的混合方式,工件表面与流态化磨料产生相对运动速度,从而使固体颗粒与工件表面发生微观二体磨料磨损.通过对磨粒进行动力分析以及气固二相流加工机理分析,揭示了磨料池内部气体和磨料混合及扩散规律.利用光整加工实验确定了光整加工过程中最佳的主轴转速和...     

集群磁流变变间隙动压平坦化加工试验研究

为了提高光电晶片集群磁流变平坦化加工效果,提出集群磁流变变间隙动压平坦化加工方法,探究各工艺参数对加工效果的影响规律。以蓝宝石晶片为研究对象开展了集群磁流变变间隙动压平坦化加工和集群磁流变抛光对比试验,通过检测加工表面粗糙度、材料去除率,观测加工表面形貌、集群磁流变抛光垫中磁链串受动态挤压前后形态变化,研究挤压幅值、工件盘转速、挤压频率以及最小加工间隙等工艺参数对加工效果的影响规律。试验结果表明：集群磁流变平坦化加工在施加工件轴向微幅低频振动后,集群磁流变抛光垫中形成的磁链串更粗壮,不但使其沿工件的径向流动实现磨粒动态更新、促使加工界面内有效磨粒数增多,而且在工件与抛光盘之间的加工间隙产生动态抛光压力、使磨粒与加工表面划擦过程柔和微量化,形成了提高材料去除效率、降低加工表面粗糙度的机制。对于2英寸蓝宝石晶电（1英寸=2.54 cm）集群磁流变变间隙动压平坦化加工与集群磁流变抛光加工效果相比,材料去除率提高19.5%,表面粗糙度降低了42.96%,在挤压振动频率1 Hz、最小加工间隙1 mm、挤压幅值0.5 mm、工件盘转速500 r/min的工艺参数下进行抛光可获得表面粗糙度为Ra0.45 nm的超光滑表面,材料去除率达到3.28 nm/min。证明了集群磁流变变间隙动压平坦化加工方法可行有效。     

Study of an internal magnetic abrasive finishing using a pole rotation system: Discussion of the characteristic abrasive behavior

An internal magnetic abrasive finishing process using a pole rotation system was proposed to produce highly finished inner surfaces of workpieces used in critical applications. Previous research found that the process incorporating one of the characteristic behaviors of the abrasive, the jumbling of the abrasive, results in aggressive contact of the abrasive against the inner surface, disturbing the smooth surface finish. The aim of this paper, therefore, is to characterize the in-process abrasive behavior against the surface and its effects on the finishing characteristics and to describe the finishing mechanism. The magnetic force acting on the magnetic abrasive, controlled by the field at the finishing area, is considered the primary influence on the abrasive behavior against the inner surface of the workpiece. This study examines the relationships between the magnetic field, the force on the abrasive, and the abrasive behavior. The surface roughness and material removal measurements resulting from finishing experiments demonstrate the effects of the abrasive behavior on the surface modifications. This paper also proposes a method to monitor the in-process abrasive behavior to facilitate processing.     

Modeling and simulation of magnetic abrasive finishing process

Magnetic abrasive finishing (MAF) is one of the advanced finishing processes, which produces a high level of surface quality and is primarily controlled by a magnetic field. In MAF, the workpiece is kept between the two poles of a magnet. The working gap between the workpiece and the magnet is filled with magnetic abrasive particles. A magnetic abrasive flexible brush (MAFB) is formed, acting as a multipoint cutting tool, due to the effect of the magnetic field in the working gap. This paper deals with the theoretical investigations of the MAF process. A finite element model of the process is developed to evaluate the distribution of magnetic forces on the workpiece surface. The MAF process removes a very small amount of material by indentation and rotation of magnetic abrasive particles in the circular tracks. A theoretical model for material removal and surface roughness is also proposed accounting for microcutting by considering a uniform surface profile without statistical distribution. Numerical experiments are carried out by providing different routes of intermittent motion to the tool. The simulation results are verified by comparing them with the experimental results available in the literature.     

Modeling and simulation of magnetic abrasive finishing process

Magnetic abrasive finishing (MAF) is one of the advanced finishing processes, which produces a high level of surface quality and is primarily controlled by a magnetic field. In MAF, the workpiece is kept between the two poles of a magnet. The working gap between the workpiece and the magnet is filled with magnetic abrasive particles. A magnetic abrasive flexible brush (MAFB) is formed, acting as a multipoint cutting tool, due to the effect of the magnetic field in the working gap. This paper deals with the theoretical investigations of the MAF process. A finite element model of the process is developed to evaluate the distribution of magnetic forces on the workpiece surface. The MAF process removes a very small amount of material by indentation and rotation of magnetic abrasive particles in the circular tracks. A theoretical model for material removal and surface roughness is also proposed accounting for microcutting by considering a uniform surface profile without statistical distribution. Numerical experiments are carried out by providing different routes of intermittent motion to the tool. The simulation results are verified by comparing them with the experimental results available in the literature.