磁粒研磨加工技術(shù)及應(yīng)用

目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 光整加工技術(shù)的分類 1
1.2 磁粒研磨的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3
1.3 磁粒研磨的加工特點(diǎn) 5
1.4 磁粒研磨的發(fā)展趨勢(shì) 7
參考文獻(xiàn) 7
第2章 磁粒研磨的工作機(jī)理 10
2.1 概述 10
2.2 磁粒研磨構(gòu)成要素 12
2.3 磁性磨粒的結(jié)構(gòu)與制備工藝 12
2.4 磁場(chǎng)發(fā)生源與磁回路 16
2.4.1 靜磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)的特點(diǎn) 17
2.4.2 磁回路設(shè)計(jì) 19
2.5 磁粒研磨裝置與相對(duì)運(yùn)動(dòng) 21
2.6 磁性磨粒在磁場(chǎng)中的受力分析 23
2.7 磁粒研磨的材料去除機(jī)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(jī)理 32
2.7.3 磁性磨粒研磨運(yùn)動(dòng)軌跡的優(yōu)化設(shè)計(jì) 33
2.8 磁粒研磨的加工機(jī)理分析 35
2.9 本章小結(jié) 38
參考文獻(xiàn) 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(jié)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(jié)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(jié) 53
3.3.6 粉碎、篩分 55
3.4 黏結(jié)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(jié)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(xué)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(píng)價(jià) 65
3.7.1 物理性能的表征與測(cè)試 65
3.7.2 磁性磨粒的磁性能檢測(cè)和表征 70
3.7.3 研磨液對(duì)磁粒研磨性能的影響 72
3.7.4 磁粒研磨性能的測(cè)試與評(píng)價(jià) 76
3.8 本章小結(jié) 82
參考文獻(xiàn) 82
第4章 提高磁粒研磨加工效率的措施 84
4.1 振動(dòng)輔助磁粒研磨 84
4.1.1 振動(dòng)輔助磁粒研磨原理 84
4.1.2 振動(dòng)輔助條件下磁粒刷的運(yùn)動(dòng)特性 85
4.1.3 振動(dòng)輔助條件下磁粒刷運(yùn)動(dòng)軌跡仿真 87
4.1.4 振動(dòng)輔助條件下單顆磁性磨粒磨削機(jī)理 92
4.1.5 振動(dòng)輔助磁粒研磨加工裝置設(shè)計(jì) 95
4.2 添加輔助拋光工具的磁粒研磨 97
4.3 磁極形狀對(duì)磁粒研磨效率的影響 101
4.4 磁體擺放位置對(duì)管件內(nèi)表面磁場(chǎng)梯度的影響 105
4.5 磁極開槽對(duì)研磨效率的影響 108
4.6 電解-磁粒復(fù)合研磨加工工藝 111
4.6.1 電解拋光機(jī)理及特點(diǎn) 111
4.6.2 電解-磁粒復(fù)合研磨加工機(jī)理及特點(diǎn) 113
4.6.3 電解-磁粒復(fù)合研磨加工影響因素 114
4.6.4 電場(chǎng)-磁場(chǎng)匹配關(guān)系討論 117
4.6.5 電解-磁粒復(fù)合研磨加工試驗(yàn)研究 118
4.7 本章小結(jié) 120
參考文獻(xiàn) 120
第5章 典型工件磁粒研磨技術(shù)應(yīng)用案例 122
5.1 應(yīng)用背景 122
5.2 微小工件的光整加工裝置設(shè)計(jì)與應(yīng)用案例 122
5.2.1 電磁拋光機(jī)加工機(jī)理分析 124
5.2.2 磁場(chǎng)發(fā)生裝置的設(shè)計(jì) 126
5.2.3 散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 132
5.2.4 套筒及容器的設(shè)計(jì) 135
5.2.5 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 136
5.2.6 應(yīng)用案例分析 140
5.3 彎管內(nèi)表面光整加工裝置設(shè)計(jì)與應(yīng)用案例 156
5.3.1 磁體轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì) 160
5.3.2 磁極形狀及配置設(shè)計(jì) 161
5.3.3 KUKA機(jī)械手的運(yùn)行特點(diǎn) 163
5.3.4 控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì) 165
5.3.5 運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì) 166
5.3.6 中心線重構(gòu)實(shí)現(xiàn)研磨壓力差異化調(diào)控 169
5.3.7 曲率半徑驅(qū)動(dòng)的軸向擺動(dòng)與進(jìn)給速度差異化設(shè)計(jì) 170
5.3.8 應(yīng)用案例分析 171
5.4 自由曲面磁粒研磨加工裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用案例 183
5.4.1 磁場(chǎng)發(fā)生裝置設(shè)計(jì) 184
5.4.2 伺服驅(qū)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng) 185
5.4.3 磁性磨粒的自動(dòng)補(bǔ)給系統(tǒng) 186
5.4.4 磁極的設(shè)計(jì) 188
5.4.5 基于數(shù)控銑床的超聲振動(dòng)輔助磁粒研磨裝置 193
5.4.6 基于六自由度機(jī)械手的磁粒研磨裝置 196
5.4.7 應(yīng)用案例分析 197
5.5 管件內(nèi)表面精密研磨加工裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用案例 206
5.5.1 非導(dǎo)磁材料管件內(nèi)表面磁粒研磨 206
5.5.2 導(dǎo)磁材料管件內(nèi)表面磁粒研磨 208
5.5.3 細(xì)長(zhǎng)管件內(nèi)表面磁粒研磨裝置設(shè)計(jì) 210
5.5.4 利用磁針去除管件內(nèi)表面積碳的試驗(yàn)研究 226
5.6 磁粒研磨對(duì)表面完整性影響的研究 232
5.6.1 加工工藝對(duì)表面完整性的影響 233
5.6.2 工藝參數(shù)對(duì)表面完整性的影響 234
5.6.3 構(gòu)建表面完整性的表征參數(shù) 235
5.6.4 應(yīng)用案例分析 238
5.7 本章小結(jié) 243
參考文獻(xiàn) 243