本文關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)表面磁性磨具光整加工的可調(diào)磁場(chǎng)裝置研制及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

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【摘要】：磁性磨具光整加工作為一種重要的表面光整加工技術(shù),具有磨削能力強(qiáng)、自銳性好、適應(yīng)性好、溫升小,無(wú)變質(zhì)層等優(yōu)點(diǎn),對(duì)一些復(fù)雜零件的加工有著廣泛的用途。磁性磨具光整加工中,影響加工效果的主要因素之一是磁場(chǎng)力。而磁場(chǎng)力的大小與磁場(chǎng)發(fā)生裝置有著密切的聯(lián)系。當(dāng)前可作為磁源的有電磁鐵和永磁體兩種。電磁鐵優(yōu)點(diǎn)在于調(diào)節(jié)電流實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)的連續(xù)可調(diào)。但是其體積一般比較大,容易發(fā)熱,難實(shí)現(xiàn)磁極旋轉(zhuǎn)。隨著新一代釹鐵硼永磁材料的發(fā)展,永磁體可兼顧體積小和強(qiáng)磁場(chǎng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。為此提出將永磁體作為磁源,進(jìn)行了磁場(chǎng)發(fā)生裝置的研制和實(shí)驗(yàn)研究,主要內(nèi)容如下:1.綜述了光整加工技術(shù)及內(nèi)孔表面光整加工技術(shù)的研究與發(fā)展,提出了本文研究的內(nèi)容:回轉(zhuǎn)面磁性磨具光整加工可調(diào)磁場(chǎng)裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究。2.對(duì)磁性磨具光整加工內(nèi)孔時(shí)的磁性磨具進(jìn)行受力分析,得出了影響磁性磨具光整加工的主要因素。采用永磁體作為磁場(chǎng)發(fā)生裝置的磁源,進(jìn)行了可調(diào)磁場(chǎng)裝置的設(shè)計(jì),確定了永磁體和保護(hù)套的尺寸。3.建立了可調(diào)磁場(chǎng)發(fā)生裝置的幾何模型,將粘彈性磁性磨具簡(jiǎn)化成圓球顆粒,基于Maxwell軟件進(jìn)行了不同的磁極個(gè)數(shù)、不同的磁極布置角度等情況下的顆粒的磁感應(yīng)強(qiáng)度和受力模擬。結(jié)果表明:在兩個(gè)60°磁極N-S布置下,磁極布置角度為90°時(shí)顆粒的受力最大且顆粒磁感應(yīng)強(qiáng)度也最強(qiáng)。4.采用了HAD-F-30多維高精度數(shù)字化測(cè)磁系統(tǒng),對(duì)不同的磁極個(gè)數(shù)、不同的磁極布置角度等條件下的磁場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果與模擬基本一致。5.制備了一種粘彈性磁性磨具對(duì)鋁合金管內(nèi)圓表面進(jìn)行了不同角度大小的磁極、不同的磁極個(gè)數(shù)和不同磁極布置角度條件下的加工實(shí)驗(yàn)研究。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出,在兩個(gè)60°磁極的N-S布置下,磁極布置角度為90°時(shí),加工效果要好,鋁合金管的表面粗糙度值Ra和Rz值分別從0.911μm和5.111μm降到0.126μm和1.065μm,下降百分比達(dá)86.16%和79.16%。在四個(gè)60°磁極N-N-S-S布置時(shí),鋁合金管的表面粗糙度值Ra和Rz值分別從1.187μm和6.313μm降到0.035μm和0.441μm,下降百分比達(dá)97%和93%,加工效果最好。
【關(guān)鍵詞】：光整加工 粘彈性磁性磨具 可調(diào)磁場(chǎng)裝置 數(shù)值模擬
【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)】：TG74
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 引言11-12
• 1.2 回轉(zhuǎn)表面光整加工技術(shù)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 磁性磨具光整加工技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀13-17
• 1.3.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀15-17
• 1.4 課題研究背景及主要內(nèi)容17-18
• 1.4.1 課題研究背景17
• 1.4.2 課題研究主要內(nèi)容17-18
• 1.5 本章小結(jié)18-19
• 第二章 回轉(zhuǎn)表面磁性磨具光整加工中磨具受力分析及磁場(chǎng)發(fā)生裝置設(shè)計(jì)19-35
• 2.1 加工過(guò)程中磨具受力分析19-22
• 2.1.1 工件旋轉(zhuǎn)，磁極靜止19-20
• 2.1.2 工件靜止，磁極旋轉(zhuǎn)20-22
• 2.2 影響磁性磨具光整加工因素22-23
• 2.3 可調(diào)磁場(chǎng)發(fā)生裝置設(shè)計(jì)23-26
• 2.3.1 可調(diào)磁場(chǎng)發(fā)生裝置方案設(shè)計(jì)24
• 2.3.2 固定圓盤設(shè)計(jì)24-25
• 2.3.3 圓周可調(diào)部件設(shè)計(jì)25
• 2.3.4 徑向可調(diào)部件設(shè)計(jì)25-26
• 2.4 磁極設(shè)計(jì)26-32
• 2.4.1 磁極材料26-27
• 2.4.2 永磁材料性能參數(shù)27-30
• 2.4.3 磁極尺寸確定30-32
• 2.5 磁極保護(hù)套尺寸確定32-33
• 2.6 本章小結(jié)33-35
• 第三章 磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)值模擬及測(cè)試分析35-65
• 3.1 磁場(chǎng)模擬35-57
• 3.1.1 數(shù)學(xué)模型35-36
• 3.1.2 幾何模型36-38
• 3.1.3 模擬參數(shù)的設(shè)置38
• 3.1.4 模擬結(jié)果與分析38-57
• 3.2 磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)試57-63
• 3.2.1 磁場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)57-58
• 3.2.2 不同磁極布置下磁場(chǎng)測(cè)試結(jié)果58-63
• 3.3 本章小結(jié)63-65
• 第四章 粘彈性磁性磨具制備及其光整加工實(shí)驗(yàn)研究65-77
• 4.1 粘彈性磁性磨具制備及其性能65-69
• 4.1.1 粘彈性磁性磨具簡(jiǎn)介65
• 4.1.2 基體制備65-66
• 4.1.3 磨具制備66-67
• 4.1.4 磨具性能67-69
• 4.2 磁性磨具光整加工的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、試件和方案設(shè)計(jì)69-71
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備69-70
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)試件70
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)70-71
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論71-76
• 4.3.1 磁極個(gè)數(shù)對(duì)鋁合金管內(nèi)圓加工效果影響71-72
• 4.3.2 不同磁極大小對(duì)鋁合金管內(nèi)圓加工效果影響72-74
• 4.3.3 不同磁極布置角度對(duì)鋁合金管內(nèi)圓加工效果影響74-76
• 4.4 本章小結(jié)76-77
• 第五章 結(jié)論與展望77-79
• 5.1 結(jié)論77-78
• 5.2 不足與展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-85
• 致謝85-87
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果87-88
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目88

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本文編號(hào)：879013