發(fā)布時(shí)間：2021-04-16 20:35

　　磁流變液（MRF）作為一種新型智能材料,可在瞬時(shí)內(nèi)發(fā)生可逆的狀態(tài)轉(zhuǎn)化:在磁場(chǎng)作用下呈現(xiàn)出類固體態(tài)而在無磁場(chǎng)作用下呈現(xiàn)出液態(tài)�；谶@種特殊的性能,磁流變液有很多方面的應(yīng)用,磁流變拋光（MRFF）就是其中之一。磁流變拋光是一種柔性精密加工技術(shù),能夠顯著地提高工件加工后的表面質(zhì)量,而超聲波拋光是一種非接觸式的加工方法,易于加工脆硬性材料,同時(shí)也能夠提高材料去除的效率。為了能夠同時(shí)提高材料去除率和表面質(zhì)量,本文將磁流變拋光和超聲波拋光結(jié)合起來拋光氧化鋯陶瓷（10mm?（37）34mm）,為此得到了以下研究結(jié)果:首先對(duì)磁流變液的組分、穩(wěn)定性、配制等進(jìn)行了研究分析。通過流變儀研究了磁流變液的流變性能,得到了磁流變液的Bingham塑性模型曲線、H-B模型曲線和Casson模型曲線。分析發(fā)現(xiàn),H-B模型曲線和Casson模型曲線與實(shí)測(cè)曲線更為接近,能夠較好地表征磁流變液的流變性;研究了電流大小、羥基鐵粉濃度、溫度等對(duì)剪切應(yīng)力?和粘度η的影響。其次,研究了磁流變-超聲波綜合拋光機(jī)理;分析并建立了兩種磨料磨損模型;建立了磁流變-超聲波綜合拋光過程中材料去除的力學(xué)模型（正壓力P和剪切力_s

【文章來源】：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

磁流變拋光基本原理圖

第 1 章 緒 論1.2 磁流變拋光原理在磁流變拋光過程中，通過磁流變液流體流動(dòng)產(chǎn)生的流體動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)材料的去除，如圖 1.1 所示。與傳統(tǒng)的拋光方式相比，拋光力是通過可以精確控制的表面剪切應(yīng)力提供的[9]。為了進(jìn)一步與傳統(tǒng)拋光方式進(jìn)行比較，Kordonski 等提出磁流變拋光過程中材料去除的剪切模型，如圖 1.2 所示，磁流變液被運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)輪從右側(cè)帶到左側(cè)，在拋光區(qū)域與工件表面接觸。高剪切強(qiáng)度的薄層接近工件表面，這種強(qiáng)剪切力能夠使非磁性磨料拋光工件。流體的粘度、速度、外施加磁場(chǎng)大小和工件位置決定了剪切應(yīng)力的分布和大小，而這些是可以高精度控制的。剪切力主要起微觀切削的作用[10]。

圖 1.3 MR 流體噴射拋光系統(tǒng)[13]圖 1.4 微觀切削的金字塔模型[13]由于氧化性等原因使得羥基鐵粉在磁流變液中產(chǎn)生腐蝕變質(zhì)，這對(duì)拋光過程和效果產(chǎn)生不利影響。J W Lee，K P Hong，M W Cho 和 S H Kwon 等解決了這個(gè)問題[14]。他們?cè)诖帕髯円褐屑尤爰谆┧幔≒MMA）來保護(hù)羥基鐵粉，如圖 1.5 所示，并對(duì)BK7 光學(xué)玻璃進(jìn)行拋光實(shí)驗(yàn)，最后得到較好的表面質(zhì)量，其 Ra=0.86nm。Manchester大學(xué)的 Chunlin Miao，John C. Lambropoulos 等研究了工藝參數(shù)對(duì)拋光硼硅酸鹽玻璃時(shí)的材料去除率的影響[15]。他們發(fā)現(xiàn)剪切應(yīng)力與納米金剛石粉末濃度，滲透深度，磁場(chǎng)強(qiáng)度和工件與旋轉(zhuǎn) MR 流體緞帶之間的相對(duì)速度無關(guān)，而主要由材料的機(jī)械性能決定。體積去除率（VRR）隨滲透深度而增加，但對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度不敏感。正如 Preston 方程所預(yù)期的，VRR 與緞帶和工件之間的相對(duì)速度密切相關(guān)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]氧化鋯陶瓷磨削加工的研究現(xiàn)狀[J]. 侯永改,田久根,路繼紅,馬加加.  中國(guó)陶瓷. 2014(09)
[2]氮化硅陶瓷滾子磁流變與超聲波復(fù)合拋光技術(shù)[J]. 張占立,張運(yùn)瑞,葉秀玲,王恒迪,鄧四二.  河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[3]環(huán)帶式磁流變拋光裝置設(shè)計(jì)[J]. 陳智利,楊紹培,陽志強(qiáng),郭忠達(dá),劉衛(wèi)國(guó).  兵工自動(dòng)化. 2014(05)
[4]電火花線切割型腔模具的磁流變拋光方法[J]. 陳偉,韓福柱,王津,徐成.  電加工與模具. 2014(02)
[5]磁流變數(shù)控拋光技術(shù)研究[J]. 袁志剛,唐才學(xué),鄭楠,鐘波.  制造業(yè)自動(dòng)化. 2013(02)
[6]工程陶瓷加工技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 羅志海,楊潤(rùn)澤.  陶瓷. 2010(10)
[7]精密磁流變拋光裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 楊建國(guó),李中會(huì),李蓓智,陶曉峰.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2010(09)
[8]機(jī)床定位精度對(duì)磁流變拋光的影響分析[J]. 謝超,李圣怡,彭小強(qiáng),宋辭.  航空精密制造技術(shù). 2009(04)
[9]光學(xué)元件拋光亞表面損傷實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉志軍,李圣怡,王卓,彭小強(qiáng).  航空精密制造技術(shù). 2008(05)
[10]超聲加工技術(shù)的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 曹鳳國(guó),張勤儉.  電加工與模具. 2005(S1)

博士論文
[1]磁流變拋光液的研制及去除函數(shù)穩(wěn)定性研究[D]. 白楊.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2015
[2]液體磁性磨具光整加工技術(shù)研究[D]. 孫桓五.太原理工大學(xué) 2008
[3]超聲波磁流變復(fù)合拋光關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王慧軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[4]確定性磁流變拋光的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 彭小強(qiáng).國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2004
[5]磁流變拋光技術(shù)的研究[D]. 張峰.中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所 2000

碩士論文
[1]超聲波磁流變復(fù)合拋光面形誤差修正技術(shù)研究[D]. 林永勇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[2]KDP晶體的磁流變拋光技術(shù)研究[D]. 馬彥東.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
[3]超聲波磁流變復(fù)合拋光實(shí)驗(yàn)裝置研制及工藝研究[D]. 陳亞春.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3142127