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粘弹性磁性磨具的制备及其光整实验研究

翟洪飞  
【摘要】:磁性光整加工具有加工柔性高、自适应性好及光整效果显著等优点,在光整加工中,磁性磨具从工件表面切下切削为微米纳米级,可实现工件表面的去毛刺及粗、精加工,因此在提高工件表面质量及制造水平等方面具有较高的应用价值。 在磁性光整加工中,当外部光整条件基本一致时,影响磁性光整加工效果的主要因素为磁性磨具性能的高低,所以探索制备工艺相对简单、性能优良的磁性磨具,可推动磁性光整加工技术的规模化应用。因此,本文在分析对比国内外磁性光整加工及磁性磨具制备技术研究现状的基础上,针对混合法制备磁性磨具技术的现状及不足,总结前面研究成果,进一步对新型磁性磨具——粘弹性磁性磨具的制备及性能做深入研究。 粘弹性磁性磨具,为混合法制备磁性磨具的新探索,该磨具具有一定的粘弹性,可在外部工作磁场作用下,以一定的预作用力作用于被加工工件表面形状,具有较好的加工自适应性,适于对零件内孔面、平面及复杂曲面所需部位进行精密光整加工,特别是将本工序置于粗磨工序之后,可具有较高的光整效率与经济效益。 本文主要研究内容如下: 1、对旋转磁场内表面光整加工中,单元粘弹性磁性磨具的受力进行分析;从光整加工中粘弹性磁性磨具对工件表面微观形貌的作用出发,进一步阐述粘弹性磁性磨具的光整机理; 2、针对单一基体粘弹性不足的现状,选用复合基体方案制备粘弹性磁性磨具,并进行了相关工艺方案的分析和实验验证; 3、应用模糊数学中极大值、极小值及中间值分类函数,对粘弹性磁性磨具进行了初步的等级划分,然后用实验的方法,对分类函数进行验证,进而确定了粘弹性磁性磨具“软”、“中”及“硬”三个等级的相对范围; 4、由粘弹性磁性磨具光整机理可知,在光整条件基本一致的条件下,影响粘弹性磁性磨具光整性能的主要因素为磨具组织构成,其包括:基体含量、磨削相铁磁相质量比例、铁磁相磨削相相对粒度及基体粘度。随后,应用所制粘弹性磁性磨具从各影响因素方面,对YL12管件内孔表面进行了相应的光整实验,验证了粘弹性磁性磨具的光整性能。 通过以上研究,可知粘弹性磁性磨具光整性能优良,制备工艺简单可行,具有较高应用价值,对于磁性磨具制备技术的持续发展起到重要推动作用。


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