磁力研磨加工具有柔性高、自适应性强、磁性磨料能自动更新、适合复杂形面加工等特点,可以获得高质量、高精度表面,广泛应用于航空航天、精密量具与磨具、汽车电子等行业。然而,普通磁力研磨加工效率低、表面加工质量不易控制,为克服这些缺点,本文提出了一种电磁永磁振动研磨加工技术,设计了电磁永磁振动研磨系统,并进行了充分的实验探究。结果表明,相比于磁力研磨,电磁永磁振动研磨的表面质量大大提高,同时,得到了各工艺参数对其研磨质量的影响规律,选出了较优参数,并给出了工艺规范。论文主要内容如下:(1)电磁永磁驱动机理和振动研磨机理研究。基于电磁线圈与永磁体的相互作用力,建立振动头驱动模型,通过仿真与实验验证驱动模型的正确性。建立磁粒刷的运动模型与受力模型,分析研磨压力和运动轨迹对加工表面质量的影响,并与普通磁力研磨进行对比,最后从微观上分析材料去除机理。(2)电磁永磁振动研磨系统的设计。基于有限元方法优化设计振动研磨专用数控机床和振动研磨头,同时进行匹配电源设计。机床设计包括机床的本体结构方案、主轴传动系统、直线进给系统和机床附件系统的优化设计。振动研磨头设计包括外壳、电磁线圈、永磁体和磁性加工头的优化设计。(3)电磁永磁振动研磨系统测试与实验。测试电磁永磁振动头的输出特性,包括加速度特性和位移特性,分析是否满足电磁永磁振动研磨加工的需求。进行电磁永磁振动研磨实验,通过表面粗糙度和显微放大图像衡量表面质量的好坏,并通过单因素分析法研究包括电流、频率、转速等因素对加工质量的影响规律,选出在此实验条件下的较优参数,并给出了工艺规范。同时,与普通磁力研磨的加工质量进行对比分析。