減阻結(jié)構(gòu)化表面的加工制造是機械加工領(lǐng)域研究的一個熱點問題。超硬磨料加工是制造結(jié)構(gòu)化表面的有效方法之一,但是加工過程中的塑性隆起影響結(jié)構(gòu)化表面的表面質(zhì)量,所以解決結(jié)構(gòu)化表面制造過程中產(chǎn)生的塑性隆起的問題具有重要的意義。磁力拋光是解決結(jié)構(gòu)化表面隆起變形的有效措施。磁極的結(jié)構(gòu)形態(tài)以及它產(chǎn)生的磁場分布特性是影響拋光效率和質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。為了提高磁極的拋光性能,改善工件表面質(zhì)量,本文基于生物學(xué)的葉序理論,將該模型應(yīng)用到磁極設(shè)計中,并提出了磁鐵有序化排布磁極拋光結(jié)構(gòu)化表面的方法。探討了葉序參數(shù)對磁鐵排布的影響規(guī)律,對比了葉序、錯位和陣列排布的優(yōu)劣,利用三維設(shè)計軟件建立了磁鐵有序化排布磁極的三維模型。為了探索磁鐵有序化排布磁極產(chǎn)生均勻磁場的條件,進行了磁場均勻性的仿真,獲得了葉序參數(shù)、有序化排布等參數(shù)的變化對磁場分布均勻性的影響規(guī)律。選擇數(shù)控銑床制備出了磁鐵有序化排布磁極,證明了葉序理論應(yīng)用到磁極制造中的可行性。磁性磨料是影響磁力拋光效率和質(zhì)量的另一個重要因素。本文提出了以微鋼珠為磨料磁性載體,彈性膠黏結(jié)磨料的方式制造磁性磨料的制備方法。設(shè)計了磁性磨料微觀結(jié)構(gòu);給出了磨粒制造工作規(guī)范;制備出了彈... 

【文章來源】：沈陽理工大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

磁力拋光加工示意圖

1.2.1.2磁極的設(shè)計磁極的設(shè)計是為了簡化設(shè)備，更有效地將磁力拋光應(yīng)用到生產(chǎn)實踐中。在磁極的設(shè)計中，南京航空航天大學(xué)徐媛媛[34]等以優(yōu)化氣隙磁通密度為目標(biāo)，設(shè)計了表貼式偏心磁極永磁同步電機，如圖1.3所示。同時提出設(shè)計最優(yōu)偏心距的新穎方法，并驗證了理論解算方法的正確性和有效性。在此基礎(chǔ)上通過一臺180kW樣機永磁體的實際優(yōu)化設(shè)計。（a）磁極不偏心（b）磁極偏心圖1.3表貼式永磁同步電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)[34]Fig.1.3Rotorstructureofasurface-mountedPMSM太原理工大學(xué)劉靜遠(yuǎn)[35]等通過改變磁極數(shù)量和位置的方式對磁極排布方式進行重新設(shè)計對比來達(dá)到提升磁力拋光機的加工效率的目的。如圖1.4所示，a方案中磁極陣列使用了8個圓形永磁極，其中大小磁極均呈菱形分布于尼龍板上，位于短對角線上的小磁極圓心距為160mm，而位于長對角線的小磁極圓心距為220mm;位于短對角線上的大磁極圓心距為380mm，而位于長對角線的大磁極圓心距為400mm；方案b共采用了24個長條形磁極，其中8個位于內(nèi)圈，16個位于外圈，內(nèi)外圈磁極均呈圓周陣列布置，相鄰磁極方向各異；方案c直徑為70mm的小磁極呈菱形布置在尼龍板內(nèi)環(huán)，短對角線為140mm、長對角線為220mm、直徑為80mm的大磁極分布于尼龍板中環(huán)和外環(huán)，中環(huán)上大磁極中心距分別為310mm、340mm，外環(huán)上大磁極中心距為430mm。經(jīng)過仿真分析和實驗驗證了在不改變永磁極材料的前提下，優(yōu)化磁極布置方式可以得到更好的磁針流態(tài)并擴大加工區(qū)域，進而提升加工效率，改善加工效果。5

a方案磁極陣列結(jié)構(gòu)b方案磁極陣列結(jié)構(gòu)c方案磁極陣列結(jié)構(gòu)圖1.4不同磁極排布方案[35]Fig.1.4Differentmagneticpolearrangement圖1.5雙面磁力拋光原理圖[36]Fig.1.5Schematicdiagramofdouble-sidedmagneticpolishing磁力拋光多數(shù)以單面拋光為主，較少有雙面同時有效拋光方式。湖南大學(xué)阮日新[36]等基于環(huán)形磁場勵磁的磁力拋光新工藝，通過設(shè)計能激勵磁環(huán)形磁場的電磁鐵，如圖1.5所示。在此基礎(chǔ)上，探討了電流強度、磁極與工件間間隙、主軸轉(zhuǎn)速和拋光時間工藝等參數(shù)對表面粗糙度Ra的影響。設(shè)計正交實驗方案得出合理的兩面磁力拋光工藝參數(shù)，并最終取得了具有良好表面粗糙度Ra的兩面工件樣品。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)該方法拋光的兩個表面的表面粗糙度Ra由最初0.2μm下降到Ra（S）=0.094μm和Ra（N）=0.068μm。遼寧科技大學(xué)陳燕[37]等研究發(fā)現(xiàn)在磁極表面沿軸線方向開矩形槽可使磁場強度變化率提高，如圖1.6所示。以徑向磁極為工具的磁力研磨法可實現(xiàn)對整體葉盤6

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]有序排布釬焊單層金剛石工具研究[D]. 何夢佳.廣東工業(yè)大學(xué) 2007
[3]磨料三維多層可控排布電鍍砂輪的若干研究[D]. 侯俠.大連理工大學(xué) 2006
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本文編號：3525466