旋转磁场磁性磨粒光整加工内孔磁路的数值模拟及实验研究.pdf

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1、第4期组合机床与自动化加工技术N0．42011年4月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueApr．2011文章编号：1001—2265(2011)03—0086一O5旋转磁场磁性磨粒光整加工内孔磁路的数值模拟及实验研究木李秀红，杨胜强，李文辉(太原理工大学机械工程学院，太原030024)摘要：提出了旋转磁场磁性磨粒光整加工新工艺，进行了旋转磁场磁性磨粒光整加工内孔时磁路的结构设计，建立了数学模型，进行了磁路的数值模拟，确定了磁极合理的布置形式，以球形磁性磨粒为加工介质进行了实验研究，得到了磁极布置形式和回转速度对加工效果的影响

2、曲线。研究表明磁场发生装置能够产生足够大的磁场强度实现内孔表面的光整加工，且磁极成9O。布置时，光整加工效果最好。磁极的回转速度也影响加工效果，速度越高，加工效果越好。关键词：旋转磁场；光整加工；数值模拟；磁路中图分类号：TH16：TG65文献标识码：ASimulationofMagneticCircuitandExperimentStudyonRotationMagneticFieldMagneticAbrasiveFinishingLIXiu·hong，YANGSheng—qiang，LIWen-hui(CollegeofMechanicalEngineering，TaiyuanUn

3、iversityofTechnology，Taiyuan030024，China)Abstract：RotationmagneticfieldmagneticabrasiveFinishingisadvanced．Structuredesignofmagneticcir‘euitisdoneandmathematicalmodelisestablished．Reasonablearrangementformofmagneticpoleisdeter-minedbasedonnumericalsimulation．Experimentalstudy，isdoneandCurvesofFin

4、ishingeffectwithar。rangementformandspeedisderived．Theresultsshowedthatmagneticfieldgeneratorcanproduceenoughmagneticfieldintensitytorealizethefinishingofholesuface；finishingeffectisbestwhenmagneticpolearrangementangleis90。；thespeedofmagneticpolealsoinfluencesfinishingeffectandthehigherthespeedis，

5、thebetterfinishingeffectis．Keywords：rotationmagneticfield；finishing；simulation；magneticcircuit磨具稳定性、加工成本等因素尚未解决；超声波去毛O引言刺效果好，但清洗槽尺寸限制了加工范围和复杂程孔表面的加工质量对零件及其产品的使用性能度；滚磨光整加工虽可综合提高表面质量，改善清洁和寿命具有很大的影响。70年代以来，国内外开始度，但只能应用于外表面或部分较大尺寸零件的单研究应用游离状态的磨料实现内孔表面的光整加孔光整。磁性研磨虽加工效果好，但磨料成本高、利工，出现了一些新工艺，如电化学光整加工、磨料流

6、用率和重复利用率较低¨。加工、磁性研磨、液体磁性磨具光整加工、超声波研针对上述问题，提出了旋转磁场磁性磨粒光整磨、滚磨光整加工等，在许多方面已获得成功，但或加工新工艺(磁场由一对永磁磁极产生，加工介质为多或少都存在有一定的局限性，如电化学光整加工球形磁性磨粒)，进行了磁路的设计和实验研究。研需要制作各种电极，且需要电解液，污染环境；液体究表明该工艺在加工薄壁细长孔时具有加工效果磁性磨具光整加工对内孔表面具有一定的效果，但好、加工装置简单、磨料不易飞散等优点，但由于管收稿日期：2010一O7—26；修回日期：2010—11—0l·基金项目：山西省科技攻关项目(20090321041)作者简

7、介：李秀红(1972～)，女，山西孝义人，太原理工大学机械工程学院副教授，博士，研究方向为精密表面光整加工，(E—mail)xhli7489@aina．corn。’2011年4月李秀红，等：旋转磁场磁性磨粒光整加工内孔磁路的数值模拟及实验研究·87-件壁厚太大时，磁场力减弱，因此不适用于管壁太厚3数值模拟的内孔表面光整加工，也不适用于导磁工件的内孔加工。3．1数学模型旋转磁场磁场可以近似地看作二维磁场，因此l加工原理磁场仿真分析可采