永磁场高硬度导磁材料磁力光整加工试验研究
本文选题:磁力光整加工 + 高硬度导磁材料 ; 参考:《山东理工大学》2015年硕士论文
【摘要】:随着现代科技的发展与应用,各行业领域对于零部件的质量性能需求越来越高,而零件的表面质量在很大程度上影响到了零件的整体性能。磁力光整加工是利用磁场改善产品表面质量的有效加工工艺。而该项技术现在在我国仍处于试验研究阶段、存在磁性磨料不统一、没有成熟的、商业化的工艺参数,制约了该技术在我国的推广与应用。针对以上问题,本文基于XK7136C数控铣床改装平面磁力光整加工装置,采用雾化快凝法制备球形磨料,对具有代表性的高硬度导磁材料718模具钢和440c不锈钢进行磁力光整加工试验研究。主要研究工作如下:1.湿研条件下球形磨料磁力研磨机理分析论文从单颗磁性磨粒受力进行分析进而分析整个磁力研磨刷的受力状况。概括了磁力光整加工作用机理微量切削、挤压作用、多次塑性形变作用、摩擦腐蚀和电化学磨损作用、加工介质作用。重点阐述了新型球形磨料特有的微刃等高性,静态有效磨刃数较多的两大特性。2.切削热和研磨液问题探讨在加工时,工件表面发生变形,由弹性形变转化为塑性形变的过程中会有能量的转换,这也是切削热的产生过程。切削热对工件的尺寸和精度有一定的影响,一般要通过加入适量的研磨液传出热量。同时加入研磨液可以对磁性磨料起到浸润作用,增加了磨料的流动性。不同种类研磨液对工件的加工效果有不同程度的影响。3.强永磁磁极设计与仿真本试验平面磁力光整加工装置由XK7136C数控铣床改装而成,用稀土钕铁硼磁极作为刀具,根据试验要求对磁极的大小尺寸进行了设计,并对磁极是否开槽、开槽形状及槽深宽度比进行了对比论证,并通过仿真软件ANSYS验证了开槽磁极的磁场强度、磁通量密度。4.高硬度导磁材料的磁力光整加工试验研究研究了在有效加工时间内,主轴转速、加工间隙、进给速度和磨料填充量四大工艺参数对材料表面粗糙度的影响。分析得出了各影响因素与表面粗糙度关系曲线图。针对俩种材料,采用正交试验法对试验参数水平进行设计,分析得出加工两材料的最佳优化参数组合,为磁力光整加工在该材料的应用领域提出了理论指导和技术参考。
[Abstract]:With the development and application of modern science and technology, the demand for the quality performance of parts in various fields is becoming higher and higher, and the surface quality of parts affects the overall performance of parts to a great extent. Magnetic finishing is an effective process to improve the surface quality of products by using magnetic field. At present, the technology is still in the experimental research stage in our country, and the magnetic abrasive is not unified, there are no mature and commercial process parameters, which restricts the popularization and application of the technology in China. Aiming at the above problems, based on the modified plane magnetic finishing device of XK7136C NC milling machine, the spherical abrasive was prepared by atomization and fast solidification method. The magnetofinishing experiments of 718 die steel and 440 c stainless steel, which are typical high hardness magnetic conductivity materials, were carried out. The main research work is as follows: 1. Mechanical Analysis of spherical abrasive Magnetic Grinding under Wet Grinding condition the force of a single magnetic abrasive particle is analyzed and the force condition of the whole magnetic abrasive brush is analyzed. The mechanism of magnetic finishing is summarized, such as micro cutting, extrusion, multiple plastic deformation, friction corrosion, electrochemical wear, and machining medium. In this paper, two main characteristics of the new spherical abrasive, I. e., the characteristic of equal height of the micro edge and the number of the static effective grinding edges, are described in detail. Discussion on the problem of cutting Heat and Grinding fluid the deformation of workpiece surface will occur during machining and the energy will change from elastic deformation to plastic deformation which is also the process of producing cutting heat. Cutting heat has a certain effect on the size and precision of the workpiece. At the same time, the addition of grinding fluid can infiltrate the magnetic abrasive and increase the fluidity of the abrasive. Different kinds of grinding fluid have different effects on workpiece processing effect. 3. Design and Simulation of strong permanent Magnet Magnetic Pole the plane magnetic finishing device is modified from XK7136C numerical control milling machine, using rare earth NdFeB magnetic pole as cutting tool, the size of magnetic pole is designed according to the test requirements, and whether the magnetic pole is slotted or not, The slotted shape and the ratio of slot depth to width are compared and demonstrated, and the magnetic field intensity and flux density of the slotted magnetic pole are verified by the simulation software ANSYS. The effect of four technological parameters, spindle speed, machining clearance, feed speed and abrasive filling amount, on the surface roughness of high hardness magnetic conductive materials was studied in the effective processing time. The relationship between the influence factors and the surface roughness is obtained. For the two kinds of materials, the orthogonal test method is used to design the level of the test parameters, and the optimum parameter combination of the two materials is obtained, which provides the theoretical guidance and technical reference for the application of magnetic finishing in the field of this material.
【学位授予单位】:山东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TG66
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,本文编号:2085519
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