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磁流变液是一种功能型液体材料,它是由非胶体的磁性微粒分散于绝缘基载液中形成的,随外加磁场变化可以控制其流变行为的稳定悬浮液。由于磁流变液的优良特性,针对加工微构件的微小工具制作的技术难题,本研究提出了将混入磨料的磁流变液在磁场作用下作为即效砂轮结合剂形成研抛工具的超精密加工方法。利用磁流变液在磁场作用下粘变固化的磁流变效应将磨料微粒混入磁流变液体之中,磁性微粒的成链状分布约束磨料微粒形成微砂轮,用于硬脆材料微构件的精细加工。本文首先在对磁流变液的组织成分、特性以及流变机理理论分析的基础上,研制用于抛光的磁流变抛光液。根据磁流变微砂轮形成原理,研制了磁流变效应微砂轮微细加工的原理性实验装置,实现了磁流变效应微砂轮的定点加工。通过系统性实验分析了磁流变液参数(磨料尺寸、种类、浓度等)及外部过程参数(加工间隙、加工时间、工具转速等)对抛光加工效果的影响规律,并改变控制动态微砂轮的尺寸大小、刚度、磨粒相互结合强度以及外部加工参数以获得理想的加工效果。实验后采用光学显微镜、扫描电子显微镜、Taylor-Hobson轮廓仪、分析铁谱仪等测试仪器分析工件已加工表面特征。研究结果表明,磁流变效应微砂轮精细加工玻璃等硬脆材料是可行和有效的。在本实验平台,选择硅油作为基载液可以获得较好的加工表面;硬度大的磨料(如金刚石粉)可以得到较高的材料去除率和较高的表面粗糙度;硬度小的磨料(如氧化铝)可以得到较高的表面质量但去除率较低;磨料粒度与磁性微粒粒度相当时材料去除率最高;金刚石粉含量在3%左右时可以达到理想加工效果;在磁流变液中添加纤维可以增强磁流变效应微砂轮的去除能力。当外部加工参数选用加工间隙60μm、90μm,加工时间20min,工具转速2000rpm、2700rpm时材料去除率较高。抛光加工区材料去除数学模型符合光学加工中为人们所普遍接受的Preston方程。通过对加工表面的微观结构和抛光后切屑形貌的分析,发现研抛过程中工件材料去除模式:脆性断裂、塑性去除。