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使用磁体抛光体(Magnetic Compound Fluid Polishing Tool)抛光的新方法

姜健  
【摘要】:为适应信息工业的发展,磁场辅助抛光MFAP(Magnetic Field Assisted Polishing)方法得到了越来越广泛的应用。传统使用的磁性抛光剂有两种,一种是将磁性流体MF(Magnetic Fluid)与磨粒均匀混合得到,另一种是将磁流变体MRF(Magnetic-rheological fluid)与磨粒均匀混合而得到。但是在使用过程中发现这两种磁性抛光剂都有着本身难以克服的一些缺点,譬如:前者虽有较好的磨粒分散性,但粘度较低,以至磨粒的保持力比较小;而后者虽然粘度较高,但磨粒的分布性不够好。由此本文研制了一种新的磁性抛光剂MPT(Magnetic Compound Fluid Polishing Tool)并研究了它在表面抛光中的基础性能。在磁场条件下,这种新型磁流体有着极佳的表观粘度和粒子分布稳定性。本文首先介绍了MPT的基本构成,通过显微观察(SEM),分析了其最大剪切力等特性,最后通过抛光试验分析了它在金属表面抛光中的基本加工特性。具体研究内容如下: (1)试验使用的MPL是以煤油为溶剂,加入不同比例的煤油基MF、1.2μm直径的Fe粉、3μm直径的磨粒(Al_2O_3)和植物纤维素后均匀混合得到的。试验共制备了12种MPT,在实验中对MPT在无磁场状态和磁场状态下的形貌进行了光学显微观察,并对磁场状态下的MPT束进行了SEM观察和分析。观察结果显示,在未加磁场情况下,MPT中的各种粒子杂乱无章的分布。而在磁场作用下Fe粉、Fe_3O_4包裹着Al_2O_3磨粒共同聚合成链状的MPT束,植物纤维素穿插于MPT束之间,增强了MPT的机械强度。 (2)对MPT的最大剪切力进行了测定,实验中发现MPT的最大剪切力和抛光量的变化有着一致的趋势。 (3)最后,为了验证这种新型磁性抛光剂在表面抛光中的表现,还进行了以下试验:选用了不锈钢试件,使用平均直径为3μm磨粒,进行了定点抛光以观察MPT对工件的去除能力,小区域平面抛光以观察它对抛光结果的影响,最佳表面粗糙度达到Ra=0.017μm。


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