本文關(guān)鍵詞：分布式永磁極的設(shè)計(jì)及其光整加工不銹鋼薄板的實(shí)驗(yàn)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：磁性磨粒光整加工是將磁場(chǎng)能有效的應(yīng)用到零件表面精密拋光中的加工技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)平面、自由曲面和回轉(zhuǎn)體表面的光整加工。其中,光整加工效率直接影響到磁性磨粒光整加工質(zhì)量和應(yīng)用范圍,特別是光整加工不銹鋼等難加工材料時(shí),加工效率顯得尤為重要。本文將從提高磁性磨粒光整加工平面的加工效率出發(fā),通過理論計(jì)算和仿真分析的方法來設(shè)計(jì)磁性磨粒光整加工磁極,然后應(yīng)用設(shè)計(jì)的新磁極對(duì)304不銹鋼薄板進(jìn)行表面光整加工實(shí)驗(yàn)研究。本文主要的研究?jī)?nèi)容如下:1.提高磁性磨粒光整加工效率的理論分析由Preston經(jīng)驗(yàn)公式分析得出,材料去除效率與“磁刷”對(duì)工件的壓力和磨粒與工件的相對(duì)速度成正比。通過計(jì)算得到磁性磨粒光整加工平板工件時(shí),“磁刷”對(duì)工件的作用力和磨粒飛散的臨界速度公式,從公式中明顯看出兩者都很大程度的受加工區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的影響,通過設(shè)計(jì)聚磁效果好的磁極能夠有效提高磁性磨粒光整加工的效率。2.分布式永磁極的仿真與設(shè)計(jì)通過對(duì)比分析,選擇性能優(yōu)良的釹鐵硼作為磁極的材料。為了提高磁極的聚磁能力,采用磁路定律對(duì)磁極的尺寸進(jìn)行了計(jì)算。然后,應(yīng)用ANSYS Maxwell仿真軟件對(duì)永磁磁極進(jìn)行仿真分析,發(fā)現(xiàn)相對(duì)于圓環(huán)磁極,分布式磁極聚磁效果較好。接著,對(duì)分布式磁極上鑲嵌的小磁極的尺寸、間距和開槽尺寸進(jìn)行仿真分析。最終,將磁性磨粒光整加工不銹鋼薄板的磁極頭設(shè)計(jì)為分布式磁極頭,主體采用不導(dǎo)磁的尼龍材料,而鑲嵌小磁極為底面半徑為10mm、高為8mm的圓柱體。相鄰圓柱小磁極頭之間間隙為35mm,并且小磁極的端面沿圓周開矩形槽,其中槽寬和槽深都是2mm。最后,對(duì)分布式磁極在加工區(qū)域的磁場(chǎng)強(qiáng)度的進(jìn)行測(cè)量,當(dāng)鑲嵌4個(gè)小磁極時(shí)加工區(qū)域的磁場(chǎng)強(qiáng)度較強(qiáng)。3.分布式磁極磁性磨粒光整加工不銹鋼薄板的實(shí)驗(yàn)研究首先,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了采用分布式磁極頭能提高磁性磨料光整加工效率。然后,實(shí)驗(yàn)分析研究加工中各參數(shù)對(duì)工件表面粗糙度的影響情況。接著,采用四因素三水平的正交實(shí)驗(yàn),研究了磨粒相類型、主軸轉(zhuǎn)速、磨粒粒徑和加工間隙四個(gè)參數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響程度的主次關(guān)系,找出磁性磨粒光整加工不銹鋼薄板的最優(yōu)因素水平組合方案,并對(duì)該方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。4.磁性磨粒光整加工不銹鋼薄板表面顯微硬度變化情況的研究。首先,使用Hm-102維氏硬度計(jì)測(cè)量,并通過實(shí)驗(yàn)研究304不銹鋼薄板表面顯微硬度隨加工時(shí)間的變化情況。然后,通過測(cè)量獲得加工后工件沿層深方向上顯微硬度的變化情況。對(duì)磁性磨粒光整加工不銹鋼薄板的加工硬化現(xiàn)象進(jìn)行分析研究。
【關(guān)鍵詞】：磁性磨粒光整加工 分布式永磁極 不銹鋼薄板 正交實(shí)驗(yàn) 加工硬化
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG580.6
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 引言11
• 1.2 不銹鋼的特性及加工特點(diǎn)11-14
• 1.2.1 不銹鋼的性能特點(diǎn)和組織結(jié)構(gòu)11-12
• 1.2.2 不銹鋼的加工特點(diǎn)12-13
• 1.2.3 不銹鋼表面光整加工發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3 磁性磨粒光整加工國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展?fàn)顩r與分析14-16
• 1.3.1 磁性磨粒光整加工國(guó)外研究發(fā)展?fàn)顩r14-15
• 1.3.2 磁性磨粒光整加工國(guó)內(nèi)研究發(fā)展?fàn)顩r15-16
• 1.4 課題研究的背景和意義以及本文研究的主要內(nèi)容16-17
• 1.4.1 課題研究背景及意義16-17
• 1.4.2 本文研究的主要內(nèi)容17
• 1.5 本章小結(jié)17-19
• 第二章 提高磁性磨粒光整加工效率的理論分析19-27
• 2.1 磁性磨粒光整加工19-22
• 2.1.1 磁性磨粒光整加工機(jī)理20-21
• 2.1.2 磁性磨粒光整加工的受力分析21
• 2.1.3 磁性磨粒發(fā)生飛散的臨界速度分析21-22
• 2.2 提高磁性磨粒光整加工效率的分析22-24
• 2.2.1 振動(dòng)在平面磁性磨粒光整加工中的應(yīng)用22-23
• 2.2.2 提高磁性磨粒光整加工效率的方法分析23-24
• 2.3 本章小結(jié)24-27
• 第三章 磁性磨粒光整加工磁極的仿真與設(shè)計(jì)27-47
• 3.1 磁場(chǎng)發(fā)生裝置的分類27
• 3.2 永磁極材料的選擇27-28
• 3.2.1 永磁極材料分類27-28
• 3.2.2 永磁極材料性能指標(biāo)28
• 3.3 永磁磁路的設(shè)計(jì)與計(jì)算28-30
• 3.3.1 永磁磁路的分類及其設(shè)計(jì)基礎(chǔ)28-29
• 3.3.2 磁極尺寸的設(shè)計(jì)與計(jì)算29-30
• 3.4 ANSYS Maxwell磁極仿真分析30-39
• 3.4.1 ANSYS Maxwell仿真軟件簡(jiǎn)介30-33
• 3.4.2 磁極整體仿真分析33-35
• 3.4.3 分布式磁極上小磁極間間隙仿真分析35-37
• 3.4.4 小磁極開槽尺寸仿真分析37-39
• 3.5 分布式磁極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量39-44
• 3.5.1 分布式磁極的整體結(jié)構(gòu)與尺寸設(shè)計(jì)39-40
• 3.5.2 分布式磁極的磁場(chǎng)強(qiáng)度的測(cè)量40-44
• 3.6 本章小結(jié)44-47
• 第四章 磁性磨粒光整加工不銹鋼薄板參數(shù)分析47-57
• 4.1 實(shí)驗(yàn)條件47-48
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方法48-49
• 4.3 加工結(jié)果分析49-55
• 4.3.1 磁極的不同對(duì)不銹鋼薄板表面粗糙度的影響49-50
• 4.3.2 主軸轉(zhuǎn)速對(duì)不銹鋼薄板表面粗糙度的影響50
• 4.3.3 磨粒相類型對(duì)不銹鋼薄板表面粗糙度的影響50-51
• 4.3.4 加工間隙對(duì)不銹鋼薄板表面粗糙度的影響51-52
• 4.3.5 磨粒粒徑對(duì)不銹鋼薄板表面粗糙度的影響52-53
• 4.3.6 加工時(shí)間對(duì)不銹鋼薄板表面粗糙度的影響53-54
• 4.3.7 研磨液對(duì)不銹鋼薄板表面粗糙度的影響54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-57
• 第五章 磁性磨粒光整加工不銹鋼薄板優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究57-65
• 5.1 實(shí)驗(yàn)條件57
• 5.2 實(shí)驗(yàn)方法57-59
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析59-63
• 5.3.1 正交實(shí)驗(yàn)的極差分析59
• 5.3.2 正交實(shí)驗(yàn)的方差分析59-63
• 5.4 本章小結(jié)63-65
• 第六章 磁性磨粒光整加工不銹鋼薄板加工硬化實(shí)驗(yàn)研究65-69
• 6.1 加工硬化實(shí)驗(yàn)研究65-68
• 6.1.1 實(shí)驗(yàn)條件65
• 6.1.2 實(shí)驗(yàn)方法65
• 6.1.3 顯微硬度的測(cè)量65-66
• 6.1.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析66-68
• 6.2 本章小結(jié)68-69
• 第七章 總結(jié)與展望69-71
• 7.1 總結(jié)69-70
• 7.2 展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-77
• 致謝77-79
• 碩士期間發(fā)表的論文79-81
• 碩士期間參與的科研項(xiàng)目81

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本文編號(hào)：403227