磁流变抛光液性能与加工参数优化的分析

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1、南京航空航天大学硕士学位论文摘要磁流变抛光能够实现复杂形面确定性抛光，获得较小的亚表面损伤层。本文开展了磁流变抛光加工K9玻璃的磁流变液稳定性探索并优化了其抛光加工工艺，主要工作和研究成果如下：1.提高了磁流变液的抗沉降性分析了磁流变液沉降的现象，得出了铁粉颗粒团聚是磁流变液沉降的主要要原因，减少铁粉颗粒团聚是提高磁流变液抗沉降性的有效途径。基于单点防沉降模型，乙酸钠能够抑制铁粉颗粒团聚，静置6小时后的沉降比是0.27；铁粉表面改性、超分散剂以及硅烷偶联剂均可以提高锚固基团的吸附力，静置6小时后的沉降比在0.

2、15~0.2之间。在单点防沉降模型基础之上，提出多点防沉降模型，包括线防沉降模型、面防沉降模型以及球面防沉降模型，实验证明六偏磷酸钠(面防沉降模型)的防沉降效果最佳，6小时的沉降比是0.08。之后研究又提出链状防沉降模型，实验表明链状防沉降模型的防沉降效果不及面防沉降模型。2.研究了PH值和防锈剂对磁流变液抗氧化性能的影响实验探索了PH值与磁流变液抗氧化性的关系，提高PH能够减缓磁流变液氧化。实验又探索了不同类型的防锈剂对磁流变液抗氧化性的影响，发现三乙醇胺能有效抑制磁流变液氧化，而且几乎不影响其零场粘度和磁

3、剪切屈服应力。最终得出了磁流变液添加三乙醇胺调节值至11可以提高磁流变液的防锈性。3.探索了不同加工参数对去除函数形状影响探索了加工压量、磁流变液流量、铁粉粒度、氧化铈浓度、氧化铈粒度与抛光斑形状的关系，为磁流变抛光参数选择提供参考。实验发现磁流变液流量在40~50ml/min之间、铁粉粒度在2.5~4μm之间、氧化铈粒度在1.2~1.8μm之间时，抛光斑形状变随上述参数的影响较小，具有较优的鲁棒特性，适合长时间加工或面形修整。4.抛光工艺参数的正交优化实验以材料去除率和表面粗糙度为优化目标，以加工压量、磁流

4、变液流量、氧化铈浓度和氧化铈粒度为优化参数进行了正交实验。探索各个因素和表面粗糙度以及去除率的关系，通过灰色关联法对工艺进行了优化。关键词：磁流变液，沉降，磁流变抛光，抛光斑，工艺优化i万方数据磁流变抛光液性能及加工参数优化的研究AbstractMagnetorheologicalFinishing(MRF)canachieveultra-smoothsurface.MRFbelongstodeterministicprocessingandcanpolishcomplexsurfaces.Workpiece

5、processedbyMRFhasasmallersub-surfacedamagelayer.BasedonMRF,thedissertationfocusesonoptimizingofpolishingprocess.Themainworkandresultsareasfollows:1.ToimprovethesedimentationstabilityofMRFluidDepositionoftheironparticleshadbeenanalyzed.Reunionofironparticles

6、isconsideredtobethemainreasonforthesettlement.Reducingreunionofironparticlesisananeffectivewaytoimprovetheanti-settlingpropertyofMRFluid.Underthesingle-pointanti-settlementmodel.Byexperiments,itwasfoundthatsodiumacetatecaninhibitthereunionofironparticles.Se

7、ttlementratiois0.27afterplacing6hours.Ironsurfacemodification,usinghyperdispersantsinsteadofconventionalsurfactant,silanecouplingagentcanincreasetheadsorptionforceoftheanchorgroup.Settlementratiobetween0.15to0.2afterplacing6hours.Basedonsingle-pointanti-set

8、tlementmodel,itwasestablishedmulti-pointanti-settlementmodel,whichincludinglineanti-settlementmodel,surfaceanti-settlementmodelandsphereanti-settlementmodel.Advantagesofmulti-pointanti-settlementmodela