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随着航空航天等高新技术的发展,人们对应用于特殊环境中零部件的表面质量要求越来越高,尤其体现在力学特性和形貌平整度。传统加工方法的单一化无法同时达到对产品高质量、高效率的满足。磁力光整加工是将磁场中结合的磁磨粒以微切削方式进行表面移除借此获得光整的工艺方法,所得表面既无变质层也无微细裂纹。而实际中仍存在技术无法大规模应用、加工时效偏低、表面质量偏差、磨料无法回收等诸多难题。为尽快解决这些问题,本文基于铣床XK7136C改造适用于平面光整的磁力装置,并对球形磨料的磁光整过程进行理论分析,选用不同导磁性能材料:非导磁材料304不锈钢和导磁材料718模具钢进行试验研究和参数优化。主要研究内容如下:1.球形磨料磁力光整机理简析文章首先从球形磁性磨粒在磁场中的受力出发,对加工中起主要切削作用的磨粒及产生的研磨压力进行分析,随后采用公式推导。提出磁光整加工过程是在机械、化学和电化学、残余压应力共同作用下完成。重点阐述了新型球形磨料特有的微刃等高性,静态有效磨刃数较多的两大特性,发现两个特性是提升工件加工效率、获得优质表面质量的重要因素。2.临界速度与磨刷刚性问题探讨磨粒在加工时速度不可无限增大,太大易导致磨粒飞出加工区域,造成研磨能力降低。因此加工中存在一临界速度,通过公式推导得知,可改变式中相应因素来降低磨粒飞出加工区域现象的发生。并且阐述了由磨粒结合而成的研磨刷刚性问题,公式表明研磨刷的刚度与磁场强度、磨粒直径及作用空隙相关。可为之后进行的试验加工起到理论分析作用。3.磁极设计与仿真基于数控铣床XK7136C改造成适合磁力光整加工的装置,采用稀土钕铁硼代替原有电磁线圈,提出将磁极设计成锥形形状,这样做可减少磁极两侧部位漏磁量。选用电磁仿真软件Ansoft对磁极的锥度进行仿真,并在最佳锥度基础上,对磁极是否开槽、开槽形状及槽深宽度比均进行了模拟,进一步通过仿真验证设计磁极的可行性。4.对非导磁材料304不锈钢和导磁材料718模具钢进行磁力光整试验探讨选用新型球形磨料对在食品及磨具行业中有广泛应用,并具有代表的非导磁材料304不锈钢及导磁材料718模具钢进行试验研究。分析了在恒定磁场、相同加工时间内主轴转速、加工间隙、磨粒粒径和磨料填充量四因素对各自材料表面粗糙度的影响曲线图。最后选用正交方法对试验结果进行优化。总结得到加工两材料的最佳研磨组合,随进行加工验证,并取得良好加工效果,这对磁力光整技术的拓展和与实际相结合起到推动作用。