基于磁力研磨法对微型槽的精密研磨研究

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1、RESEARCH研究论文基于磁力研磨法对微型槽的精密研磨研究术吕兴国。韩冰，陈燕(辽宁科技大学机械工程及自动化学院，鞍山114051)【摘要】微型喷嘴旋流槽棱边去毛刺及槽底面光整用传统加工方法难以实现，利用磁力研磨法能够很好实现旋流槽棱边去毛刺及槽底面的光整加工。文中分析了磁力研磨法对棱边去毛刺及槽底面光整的加工机理，并进行了有限元理论分析和试验验证，利用3D超景深电子显微镜观察并记录喷嘴旋流槽加工前后照片，验证结果表明，永磁研磨机可以很好地实现对微型喷嘴旋流槽棱边去毛刺及槽底面光整研磨。关键词：磁力研磨；喷嘴；旋流槽；毛刺Stud

2、yonMicroGroovePolishingBasedonMagneticAbrasiveFinishingLOXingguo，HANBing，CHENYan(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，UniversityofScienceandTechnologyLiaoning，Anshan14051，China)【ABSTRACT】Theedgedeburringandbouomsurfacepolishingofmicronozzleswirlgroovesisdifficult

3、tobeachievedbyusingtraditionalprocessingmethods，usingmagneticforcegrindingmethodcanwellrealizethespiralchuteedgede-burringandgrooveboRomsurfacefinishingprocessing．Processingmechanismofedgedeburringandbottomsurfacepolishingofmicronozzleswirlgroovesbymagneticabrasivefini

4、shingisanalyzed；thefiniteelementtheoryanalysisandexperimentsareconductedforverification．The3DdepthoffieldelectronmicroscopyiSusedtoobserveandrecordbeforeandafterpolishing．Theresultsshowthatusingpermanent—magneticmillhaveagoodeffectonedgedeburringandboRomsurfacepolishin

5、gofmicronozzleswirlgrooves．Keywords：Magneticabrasivefinishing；Nozzle；Swirlgroove；BurrDoI：10．16080／j．issnl671—833x．2016．14．093随着航空航天产业的发展，微型零部件的应用也越来越广，且对微型工件的加工精度与使用要求变得更高，如在航空领域应用的微型燃油喷嘴，在切削加工后旋流槽棱边会残留毛刺，同时槽底面出现凸凹不平的切削加工纹理。旋流槽底面不平整，将导致燃油的雾化油滴不均匀，造成燃烧室出口温度场不稳定。同时，棱边毛刺的

6、存在也会对喷嘴口的流量和喷雾锥角产生较大影响，使燃油流量及雾化不均匀，降低燃烧室的燃烧性能，对发动机的推力、耗油量和工作可靠性造成不良影响[1-3]，微型喷嘴旋流槽的光整表面质量直接影响燃油的雾化质量。在保证微型喷嘴旋流槽尺寸精度的情况下，对棱边去毛刺及槽底面光整加工，已成为微型工件光整加工中亟待解决的技术难题。由于微型工件特征尺寸很小(宽度为0．5—2．5mm)，利用传统加工方法难以去除毛刺；槽底面光整加工时很有可能造成工件尺寸误+基金项目：国家自然科学基金项目(51105187)，高等学校优秀人才支持计划项目(UQ2011025

7、)，教育部留学回国人员科研启动基金。差，甚至损伤工件，对其使用性能造成很大影响。磁力研磨法具有柔性、自适应性好、自锐性强、升温慢并且不需要进行工具磨损补偿等优点，已成功应用于弯管内外表面、平面及自由曲面光整加工等多种加工领域[4-7]0基于磁力研磨法的工艺特点及工件的结构特征，自行设计了针对微型喷嘴窄槽光整加工的研磨装置，实现对微型喷嘴旋流槽棱边去毛刺及槽底面光整研磨，满足零件的尺寸精度和表面质量要求隅]。1磁力研磨；bnI原理1．1加工原理图1为磁力研磨加工原理示意图。在永磁铁形成的磁场中，导磁的工件被磁化，与磁极形成磁回路，在磁

8、场的作用下，磁性研磨粒子被磁化并沿着磁力线形成具有一定强度的磁粒刷。当磁极带动磁粒刷向左进一步接近工件时，磁粒刷在磁力作用下变形挤压在工件表面，料筒限制了磁性磨料的溢出，迫使研磨粒子沿窄槽2016年第14期·航空制造技术93研究论文挤