新型电磁永磁振动研磨机理研究与应用
发布时间：2021-04-04 02:59
磁力研磨加工具有柔性高、自适应性强、磁性磨料能自动更新、适合复杂形面加工等特点,可以获得高质量、高精度表面,广泛应用于航空航天、精密量具与磨具、汽车电子等行业。然而,普通磁力研磨加工效率低、表面加工质量不易控制,为克服这些缺点,本文提出了一种电磁永磁振动研磨加工技术,设计了电磁永磁振动研磨系统,并进行了充分的实验探究。结果表明,相比于磁力研磨,电磁永磁振动研磨的表面质量大大提高,同时,得到了各工艺参数对其研磨质量的影响规律,选出了较优参数,并给出了工艺规范。论文主要内容如下:（1）电磁永磁驱动机理和振动研磨机理研究。基于电磁线圈与永磁体的相互作用力,建立振动头驱动模型,通过仿真与实验验证驱动模型的正确性。建立磁粒刷的运动模型与受力模型,分析研磨压力和运动轨迹对加工表面质量的影响,并与普通磁力研磨进行对比,最后从微观上分析材料去除机理。（2）电磁永磁振动研磨系统的设计。基于有限元方法优化设计振动研磨专用数控机床和振动研磨头,同时进行匹配电源设计。机床设计包括机床的本体结构方案、主轴传动系统、直线进给系统和机床附件系统的优化设计。振动研磨头设计包括外壳、电磁线圈、永磁体和磁性加工头的优化设...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
磁性磨料[10]
是磁力研磨加工圆柱形工件外表面的结构示意图，如图1-2（b）是具体加工的实物图[11]。永磁体磁极以一定间隙置于外圆柱面外，两者间铺满磁性磨料，它在磁场的作用下沿磁力线排列成具一定刚性的磁粒刷。工件连续高速回转，使磁粒刷与工件表面之间相对运动，实现对工件表面微量挤压切削、磨损，达到表面光整加工，降低粗糙度，提升表面质量的目的。a. 三维结构图
3a. 无磁场时 b. 有磁场时图 1-3 不同状态下的磁流变液Fig.1-3 Magnetorheological fluid under different conditions
【参考文献】：
期刊论文
[1]钛合金管内表面的电化学磁力研磨复合光整试验[J]. 廖明,韩冰,陈燕,喻正好. 中国表面工程. 2016(03)
[2]基于麦克斯韦方程的交变电流长螺线管磁场[J]. 蔡伟,伍樊成,杨志勇,侯雨果,邢俊晖. 强激光与粒子束. 2015(12)
[3]基于航空环境的面齿轮磨珩复合磨削加工方法[J]. 王延忠,赵洪铺,兰州,侯良威,钟扬. 北京航空航天大学学报. 2016(04)
[4]方波信号驱动的长螺线管磁场分析[J]. 蔡伟,伍樊成,杨志勇. 激光与光电子学进展. 2015(09)
[5]数控立式车床设计[J]. 吴昊,王鹏飞. 科技与企业. 2014(18)
[6]智能制造装备的发展现状与趋势[J]. 傅建中. 机电工程. 2014(08)
[7]电化学磁力研磨复合工具的设计[J]. 郑雷,郭钟宁,李远波,刘国跃. 电加工与模具. 2014(02)
[8]球形磁铁在弯管内表面磁力研磨中的应用[J]. 韩冰,邓超,陈燕. 摩擦学学报. 2013(06)
[9]基于电流源驱动的MOSFET管损耗模型及分析[J]. 陈宗祥,束林,刘雁飞,葛芦生. 电力自动化设备. 2010(10)
[10]磁流变抛光技术及其质量控制的研究[J]. 李中会,杨建国,邱明君. 工具技术. 2010(03)
博士论文
[1]电化学磁力研磨复合加工工艺及机理研究[D]. 刘国跃.广东工业大学 2012
[2]雾化快凝磁性磨料制备及其磁力光整加工性能研究[D]. 张桂香.南京航空航天大学 2012
[3]离轴非球面光学零件磁流变抛光关键技术研究[D]. 宋辞.国防科学技术大学 2012
硕士论文
[1]小型电磁驱动快速激光扫描器设计与实现[D]. 莫杭杰.上海交通大学 2017
[2]微型五轴数控磁力光整加工机床的设计与研究[D]. 周成柱.山东理工大学 2016
[3]典型孔精密研磨工艺与试验研究[D]. 全洪军.辽宁科技大学 2016
[4]提高弯管内表面抛光质量及效率的试验研究[D]. 宋宗朋.辽宁科技大学 2016
[5]永磁场高硬度导磁材料磁力光整加工试验研究[D]. 吴昊.山东理工大学 2015
[6]曲面混合磁流体数控研磨关键技术研究[D]. 沈国桃.武汉理工大学 2015
[7]铜质合金混合磁流体研磨基础特性及其机理研究[D]. 陈志春.武汉理工大学 2015
[8]陶瓷管内表面超精密研磨技术研究与应用[D]. 张广彬.辽宁科技大学 2015
[9]电化学磁力研磨实验研究[D]. 郑雷.广东工业大学 2014
[10]磁力研磨加工对TC4钛合金表面完整性影响的研究[D]. 郭龙文.辽宁科技大学 2014
本文编号：3117604
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
磁性磨料[10]
是磁力研磨加工圆柱形工件外表面的结构示意图，如图1-2（b）是具体加工的实物图[11]。永磁体磁极以一定间隙置于外圆柱面外，两者间铺满磁性磨料，它在磁场的作用下沿磁力线排列成具一定刚性的磁粒刷。工件连续高速回转，使磁粒刷与工件表面之间相对运动，实现对工件表面微量挤压切削、磨损，达到表面光整加工，降低粗糙度，提升表面质量的目的。a. 三维结构图
3a. 无磁场时 b. 有磁场时图 1-3 不同状态下的磁流变液Fig.1-3 Magnetorheological fluid under different conditions
【参考文献】：
期刊论文
[1]钛合金管内表面的电化学磁力研磨复合光整试验[J]. 廖明,韩冰,陈燕,喻正好. 中国表面工程. 2016(03)
[2]基于麦克斯韦方程的交变电流长螺线管磁场[J]. 蔡伟,伍樊成,杨志勇,侯雨果,邢俊晖. 强激光与粒子束. 2015(12)
[3]基于航空环境的面齿轮磨珩复合磨削加工方法[J]. 王延忠,赵洪铺,兰州,侯良威,钟扬. 北京航空航天大学学报. 2016(04)
[4]方波信号驱动的长螺线管磁场分析[J]. 蔡伟,伍樊成,杨志勇. 激光与光电子学进展. 2015(09)
[5]数控立式车床设计[J]. 吴昊,王鹏飞. 科技与企业. 2014(18)
[6]智能制造装备的发展现状与趋势[J]. 傅建中. 机电工程. 2014(08)
[7]电化学磁力研磨复合工具的设计[J]. 郑雷,郭钟宁,李远波,刘国跃. 电加工与模具. 2014(02)
[8]球形磁铁在弯管内表面磁力研磨中的应用[J]. 韩冰,邓超,陈燕. 摩擦学学报. 2013(06)
[9]基于电流源驱动的MOSFET管损耗模型及分析[J]. 陈宗祥,束林,刘雁飞,葛芦生. 电力自动化设备. 2010(10)
[10]磁流变抛光技术及其质量控制的研究[J]. 李中会,杨建国,邱明君. 工具技术. 2010(03)
博士论文
[1]电化学磁力研磨复合加工工艺及机理研究[D]. 刘国跃.广东工业大学 2012
[2]雾化快凝磁性磨料制备及其磁力光整加工性能研究[D]. 张桂香.南京航空航天大学 2012
[3]离轴非球面光学零件磁流变抛光关键技术研究[D]. 宋辞.国防科学技术大学 2012
硕士论文
[1]小型电磁驱动快速激光扫描器设计与实现[D]. 莫杭杰.上海交通大学 2017
[2]微型五轴数控磁力光整加工机床的设计与研究[D]. 周成柱.山东理工大学 2016
[3]典型孔精密研磨工艺与试验研究[D]. 全洪军.辽宁科技大学 2016
[4]提高弯管内表面抛光质量及效率的试验研究[D]. 宋宗朋.辽宁科技大学 2016
[5]永磁场高硬度导磁材料磁力光整加工试验研究[D]. 吴昊.山东理工大学 2015
[6]曲面混合磁流体数控研磨关键技术研究[D]. 沈国桃.武汉理工大学 2015
[7]铜质合金混合磁流体研磨基础特性及其机理研究[D]. 陈志春.武汉理工大学 2015
[8]陶瓷管内表面超精密研磨技术研究与应用[D]. 张广彬.辽宁科技大学 2015
[9]电化学磁力研磨实验研究[D]. 郑雷.广东工业大学 2014
[10]磁力研磨加工对TC4钛合金表面完整性影响的研究[D]. 郭龙文.辽宁科技大学 2014
本文编号：3117604
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