集群磁流變效應(yīng)微磨頭平面研拋加工技術(shù)研究.pdf

1、傳統(tǒng)游離磨料研磨拋光加工方法存在的問題是游離磨料微粒在拋光盤與工件之間的運(yùn)動(dòng)速度、軌跡、滯留時(shí)間等都無法有效控制，在加工過程中只有少數(shù)較大尺寸的磨粒產(chǎn)生材料去除作用，嚴(yán)重影響了超光滑表面研磨拋光加工的效率和精度。 本文提出了集群磁流變效應(yīng)微磨頭平面研拋加工技術(shù)方案，利用磁流變效應(yīng)微磨頭約束、俘獲磨料微粒作用，由磁流變效應(yīng)微磨頭的集群形成新型粘彈性研拋墊，保持研磨盤與工件表面之間的磨料濃度穩(wěn)定，提高研拋加工效果。 本文在分

2、析磁極端部形狀(錐臺(tái)、平底、球頭和方體)對(duì)加工效果影響的基礎(chǔ)上，利用Maxwell2D對(duì)集群磁流變效應(yīng)微磨頭平面研拋盤的拋光加工區(qū)域的磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行有限元仿真分析，基于仿真結(jié)果優(yōu)化設(shè)計(jì)了集群磁流變效應(yīng)微磨頭研磨盤。其次，進(jìn)行了集群磁流變效應(yīng)微磨頭研磨盤的研拋加工實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了材料去除率提高20.84％，加工表面粗糙度略有升高，表明了集群磁流變效應(yīng)微磨頭平面研拋加工技術(shù)方案的可行性和有效性。再次，系統(tǒng)地實(shí)驗(yàn)研究了磁感應(yīng)強(qiáng)度、鐵粉含量、研拋壓力

3、、研磨速度及研磨時(shí)間等參數(shù)對(duì)研拋加工效果的影響，找到了優(yōu)化的工藝條件，即隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度的增強(qiáng)，材料去除率增大但同時(shí)表面粗糙度有所增大；磁流變研磨液的鐵粉含量為3.4％時(shí)研拋加工效果最好；研拋加工壓力及速度與材料去除率成正比，研拋壓力和加工轉(zhuǎn)速分別為6898 Pa和800 rpm較好；加工時(shí)間與材料去除量成正比，而粗糙度則隨著研拋加工的進(jìn)行，先迅速降低隨后逐漸降低并趨于穩(wěn)定。最后，給予實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出了集群磁流變效應(yīng)微磨頭平面研拋加工的材料去