磁粒研磨加工技術及應用

目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 光整加工技術的分類 1
1.2 磁粒研磨的國內外研究現(xiàn)狀 3
1.3 磁粒研磨的加工特點 5
1.4 磁粒研磨的發(fā)展趨勢 7
參考文獻 7
第2章 磁粒研磨的工作機理 10
2.1 概述 10
2.2 磁粒研磨構成要素 12
2.3 磁性磨粒的結構與制備工藝 12
2.4 磁場發(fā)生源與磁回路 16
2.4.1 靜磁場和電磁場的特點 17
2.4.2 磁回路設計 19
2.5 磁粒研磨裝置與相對運動 21
2.6 磁性磨粒在磁場中的受力分析 23
2.7 磁粒研磨的材料去除機理 25
2.7.1 磁粒研磨材料去除模型 28
2.7.2 磁性磨粒微量磨削機理 32
2.7.3 磁性磨粒研磨運動軌跡的優(yōu)化設計 33
2.8 磁粒研磨的加工機理分析 35
2.9 本章小結 38
參考文獻 39
第3章 磁性磨粒的制備工藝及性能 41
3.1 概述 41
3.2 磁性磨粒的組成和性能 42
3.2.1 燒結法制備的磁性磨粒的組成 42
3.2.2 磁性磨粒的配比 43
3.2.3 磁性磨粒的粒徑比 43
3.2.4 磁性磨粒的物理性能 47
3.2.5 磁粒研磨的材料去除特性 47
3.2.6 磁性磨粒的失效形式 49
3.3 燒結法制備磁性磨粒 50
3.3.1 制備原理 50
3.3.2 制備工藝流程 51
3.3.3 備料 51
3.3.4 壓制成坯 52
3.3.5 燒結 53
3.3.6 粉碎、篩分 55
3.4 黏結法制備磁性磨粒 56
3.4.1 制備原理 56
3.4.2 制備工藝流程 57
3.4.3 備料 57
3.4.4 選取黏結劑 58
3.4.5 壓制階段 59
3.4.6 固化 59
3.4.7 粉碎、篩分 60
3.5 霧化快凝法制備磁性磨粒 60
3.5.1 制備原理 60
3.5.2 制備工藝流程 60
3.5.3 金屬液流釋放階段 61
3.5.4 金屬液流霧化與研磨相顆粒穿入階段 62
3.5.5 液滴快速凝固階段 63
3.6 化學氣相沉積法制備磁性磨粒 63
3.6.1 制備原理 63
3.6.2 制備工藝流程 64
3.7 磁性磨粒性能的表征與評價 65
3.7.1 物理性能的表征與測試 65
3.7.2 磁性磨粒的磁性能檢測和表征 70
3.7.3 研磨液對磁粒研磨性能的影響 72
3.7.4 磁粒研磨性能的測試與評價 76
3.8 本章小結 82
參考文獻 82
第4章 提高磁粒研磨加工效率的措施 84
4.1 振動輔助磁粒研磨 84
4.1.1 振動輔助磁粒研磨原理 84
4.1.2 振動輔助條件下磁粒刷的運動特性 85
4.1.3 振動輔助條件下磁粒刷運動軌跡仿真 87
4.1.4 振動輔助條件下單顆磁性磨粒磨削機理 92
4.1.5 振動輔助磁粒研磨加工裝置設計 95
4.2 添加輔助拋光工具的磁粒研磨 97
4.3 磁極形狀對磁粒研磨效率的影響 101
4.4 磁體擺放位置對管件內表面磁場梯度的影響 105
4.5 磁極開槽對研磨效率的影響 108
4.6 電解-磁粒復合研磨加工工藝 111
4.6.1 電解拋光機理及特點 111
4.6.2 電解-磁粒復合研磨加工機理及特點 113
4.6.3 電解-磁粒復合研磨加工影響因素 114
4.6.4 電場-磁場匹配關系討論 117
4.6.5 電解-磁粒復合研磨加工試驗研究 118
4.7 本章小結 120
參考文獻 120
第5章 典型工件磁粒研磨技術應用案例 122
5.1 應用背景 122
5.2 微小工件的光整加工裝置設計與應用案例 122
5.2.1 電磁拋光機加工機理分析 124
5.2.2 磁場發(fā)生裝置的設計 126
5.2.3 散熱系統(tǒng)的設計 132
5.2.4 套筒及容器的設計 135
5.2.5 控制系統(tǒng)設計 136
5.2.6 應用案例分析 140
5.3 彎管內表面光整加工裝置設計與應用案例 156
5.3.1 磁體轉盤的設計 160
5.3.2 磁極形狀及配置設計 161
5.3.3 KUKA機械手的運行特點 163
5.3.4 控制系統(tǒng)優(yōu)化設計 165
5.3.5 運動軌跡設計 166
5.3.6 中心線重構實現(xiàn)研磨壓力差異化調控 169
5.3.7 曲率半徑驅動的軸向擺動與進給速度差異化設計 170
5.3.8 應用案例分析 171
5.4 自由曲面磁粒研磨加工裝置的設計與應用案例 183
5.4.1 磁場發(fā)生裝置設計 184
5.4.2 伺服驅動主運動系統(tǒng) 185
5.4.3 磁性磨粒的自動補給系統(tǒng) 186
5.4.4 磁極的設計 188
5.4.5 基于數(shù)控銑床的超聲振動輔助磁粒研磨裝置 193
5.4.6 基于六自由度機械手的磁粒研磨裝置 196
5.4.7 應用案例分析 197
5.5 管件內表面精密研磨加工裝置的設計與應用案例 206
5.5.1 非導磁材料管件內表面磁粒研磨 206
5.5.2 導磁材料管件內表面磁粒研磨 208
5.5.3 細長管件內表面磁粒研磨裝置設計 210
5.5.4 利用磁針去除管件內表面積碳的試驗研究 226
5.6 磁粒研磨對表面完整性影響的研究 232
5.6.1 加工工藝對表面完整性的影響 233
5.6.2 工藝參數(shù)對表面完整性的影響 234
5.6.3 構建表面完整性的表征參數(shù) 235
5.6.4 應用案例分析 238
5.7 本章小結 243
參考文獻 243