磁性磨粒光整加工中电控永磁部件的设计与仿真.pdf

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1、第10期机械设计与制造2013年10月MachineryDesign&Manufacture175磁性磨粒光整加工中电控永磁部件的设计与仿真郭瑾玉，杨胜强，李文辉(太原理工大学机械工程学院，山西太原030024)摘要：磁场形成部件是磁性磨粒光整加工设备的核心部件，用于在加工区域中产生特定大小的磁感应强度，磁化磁性磨粒而形成作用力，加工区域的磁感应强度大小直接影响到工件的加工效果与加工效率。基于电磁源与永磁源分析，及电控永磁起重机与电控永磁夹具原理设计了电控永磁磁场形成部件。理论分析计算空气隙的磁感应强度，其磁感应强度大小可通过线圈电流

2、大小控制，加工范围广，能耗低，并通过ANSYS仿真分析对结果进行了验证。设计了另外几种电控永磁磁路与原方案进行结构对比优化，分析了各种方案的优缺点及其适合的加工场合。关键词：电控永磁；磁场形成部件；磁性磨粒光整加工；仿真中图分类号：TH16；TM723文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)10—0175—04DesignandSimulationofElectroPermanentMagnetComponentsinMagneticAbrasiveFinishingGUOJin-yu，YANGSheng-qiang，L

3、IWen-hui(CollegeofMechanicalEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，ShanxiTaiyuan030024，China)Abstract：Magneticformationcomponentsisthekeypartinmagneticabrasivefinishing，whichisusedtoproduceaspecifwmagneticinducti,mintensityinprocessingre,on．andmagnetizemagneticabrasi

4、vetofomthe~tingforce．Magneticinductionstrengthdirectlyaffectstheprocessingeffectandprocessingefficiencyoftheworkpiece．Theelectronicallycontrolledpermanentmagneticfieldformingpartisdesignedbasedontheanalysisofelectromagneticsourceandpermanentsource，andtheprincipleoJ‘elec

5、tronicallycontrolspermanentCF021~$amttheelectronicallycontrolspermanentfixture．Themagneticinductionintensityofairgapiscalculatedthroughtheoreticalanalysis，whichCanbecontrolledthroughthecoilcurrent，andit’Sprocessingrangeiswide，energyconsumptionislow．Theresultsareverifedt

6、hroughANSYSsimulationanalysis．Severalothermagneticcircuitofelectriccontrolpermanentmagneticfieldformedmemberisdesignedtocomparewiththeoriginalprogramstructure，andanalyzetheadv~ttagesanddisadvantagesofthevariousprogramsandtheoccasionsofappropriateprocessing．KeyWords：Elec

7、troPermanentMagnet；MagneticFieldFormationComponents；MagneticAbrasiveFinishing；Simulation研究开发这一技术。1引言磁性磨粒光整加工是利用填充于加工间隙中的磁性磨粒，20世纪70年代初，意大利某公司发明了由电信号控制的在具有一定大小磁感应强度的磁场中所产生的作用力，以及工件电磁和永磁相结合的电永磁系统，又称电控永磁技术II。经更新与和磁极间的相对运动，实现对工件表面光整加工。磁性磨粒光整改进，电控永磁装置在钢材起重搬运、模具加工、机械制造、电永加工设备

8、的核心部件是磁场形成部件，用于在加工域中产生特定磁混合悬浮技术等众多领域发展迅速日。目前，意大利某公司用磁大小的磁感应强度，磁化磁性磨粒而形成作用力[51。差原理制造了电控永磁吸盘，该吸盘采用电脉冲控制，通电时间磁场形成