磁力光整加工永磁极结构参数设计及仿真

在磁力研磨加工中,磁极结构形状和参数是影响其加工效率的主要因素之一。本文以XK7136C数控铣床为加工平台,将主轴头头部更换为永磁研磨磁极,对磁极结构形状和参数进行研究。设计符合加工使用的两种不同形状的磁极,利用Ansys仿真软件对其磁场进行有限元分析。通过仿真分析及试验验证发现,两种不同形状的磁极与普通磁极相比都能提高磁力光整加工的效率,同时开槽后的锥形磁极比球形磁极的端面在磁力线分布上更加密集,聚磁能力更好。试验研究发现,镍基高温合金Inconel 718的表面粗糙度在21分钟内由Ra0.502μm下降到Ra0.059μm,表面显微硬度和残余应力也有所改善,设计的磁极结构参数更有利于磁力光整加工。     

磁研磨法在复杂形状轴类零件加工中的应用

磁研磨法是利用磁场中的磁力线,将磁极间的磁性研磨粒子结合成具有一定刚性的磁性磨粒刷。将工件插入此工作区域内,磁力刷随工件形状的改变而改变,压附在工件表面,对复杂形状的工件表面进行全方位抛光处理。文章以阶梯轴零件为例,就复杂形状的轴类工件应用磁研磨法加工原理和研磨特性进行了讨论。     

磁力研磨加工永磁极设计及仿真研究

为进一步提高磁力研磨加工的表面质量和加工效率,基于平面磁力研磨装置,采用端面中心材料去除且开矩形槽的强永磁材料作为磁极,进行磁力研磨加工。利用ANSYS对磁极不同端面形状、开槽尺寸的磁力线分布和磁场强度分布进行模拟仿真,并通过磁力研磨加工试验验证设计磁极实际加工效果。结果表明:去除中心材料的磁极磁力线分布更加密集且增大了磁极中心处的磁场强度,从而提高研磨效率;通过仿真对比发现,当磁极中心去除材料半径与底面半径之比为1:3且开矩形槽深宽之比为1:1时研磨质量最佳。     

模具曲面数字化磁力研磨加工中研磨量的控制方法

介绍了模具曲面数字化磁力研磨加工的原理和特点,针对曲面磁力研磨加工中各部分研磨量不均匀的问题,分析了影响曲面研磨量的主要因素,提出了从磁粒选择、磁极形状和研磨轨迹等方面控制研磨量的方法。     

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。     

混合磨料辅助电磁抛光法对喷嘴的试验研究

航空发动机中的微小燃油喷嘴在机加工后棱边产生毛刺和飞边等表面缺陷,尤其是一些窄小的棱边和沟槽,用传统加工方法很难去除或去除效率低下.利用旋转电磁场磁力研磨工艺,辅以磁针与磁性磨粒的混合磨料.均匀且强大的旋转电磁场及磁力线可以穿透物体,带动磁针旋转,同时被磁场磁化的磁针两端吸附磁性磨粒,形成以磁针为载体的磁力研磨刷,大量磁力研磨刷与喷嘴产生相对运动而形成随机频繁的相互撞击、滑擦,达到抛光喷嘴表面和去毛刺的目的 .通过3D超景深电镜观察了研磨前后喷嘴表面微观形貌.试验结果表明:利用混合磨料能够有效地去除喷嘴微小表面区域和沟槽的毛刺、飞边等缺陷,使表面形貌得到改善.     

磁力研磨头形状对研磨效果的影响

磁力研磨是利用磁性磨料和磁场作用进行研磨加工的一种研抛技术．讨论了不同研磨头形状对磁力研磨的影响以及研磨头设计的要点．在五自由度并联机床上利用不同形状磨头对自由曲面的模具进行了磁力研磨试验．开槽研磨头比不开槽研磨头的研磨效果要好得多．实验分析了利用球型磨头对工件磁力研磨时,磁场强度、研磨间隙、研磨时间等因素对自由曲面模具表面研磨质量的影响．利用五自由度并联机床不仅可以去除自由曲面模具表面的切削残留痕迹,降低模具的表面粗糙度,还可解决传统手工研磨方式所引起的工件研磨质量不一致的缺陷。     

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。     

磁极表面开槽对磁力研磨加工影响的数值分析

利用有限差分的方法对磁极开槽情况下磁力研磨加工区域中的磁场分布进行了数值分析，提出了一种等磁位线的计算绘制算法，得到了加工区域磁场分布的等磁位线图。结果表明，在磁极表面开槽，可以有效地改变加工区域磁场的分布，将均匀磁场改变成非均匀磁场，增加磁场梯度，从而提高加工效率。     

磁力研磨加工表面粗糙度特性研究

针对大型模具曲面光整加工问题.探讨采用磁力研磨加工模具曲面的工艺.根据磁力研磨加工原理,基于数控铣床研制了磁力研磨实验装置,对平面和凹面的磁力研磨加工进行了实验研究.采用工具旋转的磁力研磨加工方式,磁性磨料受到磁场约束力和离心力的作用,成为影响加工过程正反两方面的因素.经过对磁力研磨加工过程中加工区域的磁感应强度、加工间隙、磁极工具转速及加工次数等参数对工件表面粗糙度影响的研究,得到了平面与凹面的磁力研磨加工过程优化参数.     

磁辅助超精密加工技术

综述了磁辅助超精密加工的研究现状,介绍了磁性研磨、磁流变抛光、磁辅助电化学加工、磁粒喷射加工、磁性浮体抛光的原理及典型加工设备,并分析了磁辅助超精密加工技术的发展趋势。     

电化学磁粒光整加工实验

从电化学磁粒光整加工对材料去除量和表面粗糙度影响规律的实验结果表明,由于磁粒加工过程中不断地去除钝化膜,使表面露出的新基体,从而进一步加速了电化学过程,实现表面整平,磁粒光整加工和电化学过程的复合,使光整加工效率和表面质量得到提高。     

LD模具钢数控磁性研抛工艺参数的实验研究

讨论了数控磁性研抛工艺在LD新型模具钢上的使用情况.通过实验,分析了磁感应强度、工作间隙、加工时间等工艺参数对研抛效果的影响.实验表明此工艺是一种高效率、高精度和高可靠性的自动化加工方法,有很好的市场前景.     

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。     

高速钢刀具带磁切削的试验研究

带磁切削能有效减小切削力,提高刀具耐用度,改善表面加工质量。本文通过对高速钢刀具带磁切削试验结果的分析,探讨了磁场对切削过程影响的基本规律及作用机理。     

磁性磨料磁力研磨工艺研究

采用自行设计制造的加工装置,进行了磁性磨料磁力研磨工艺试验。试验结果表明：工件转速仅对加工效率有正比例影响;加工间隙的增大则引起加工效率的下降,加工表面粗糙度值的上升;存在磁通密度最佳值点,该条件下可获得较高的加工效率与加工质量;试验还表明在加工初期具有较高的金属去除率,表面粗糙度也下降较快。     

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。     

磁力研磨技术

磁力研磨是一种微细特种加工方法。在此介绍了磁力研磨加工的原理及特点,对磁性磨料的制备技术及要点作了简述,并对磁场场强、场强梯度、磁极分布等研磨参数以及工件与磨粒相对运动方式对研磨质量的影响进行了讨论,同时报告了国内外磁力研磨技术研究及工业应用的现状。     

磁粒光整加工基础研究

研究了磁场分布，磁场力及材料去除规律并进行相应的实验分析，从理论上证明了加工区域内磁场分布不均匀而导致的磁粒流动及磁刷形成的变化，是影响磁粒切削性能的关键因素；实验研究了磁场力、磁极形状对切削量的影响规律，结果与理论解析一致；而润滑剂可大幅度提高去除量，且表面粗糙度存在最佳值。研究成果为深入系统地研究加工机理提供理论依据和实践基础。     

高效率磨削加工技术发展

阐述了高速超高速磨削、快速点磨削、高效深切磨削、缓进给磨削、高速重负荷荒磨以及砂带磨削等高效率磨粒加工技术的国内外的发展及最新研究进展,分析了发展高效率磨粒加工的重要性.