磁力研磨加工对18CrNiMo7-6合金钢表面形貌的影响研究

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随着机械制造技术的发展,高端装备制造业对关键零部件的表面质量提出了越来越高的要求,为解决关键零部件结构重、可靠性差、寿命短等瓶颈问题,赵振业院士提出了抗疲劳制造技术。抗疲劳制造技术的核心是“无应力集中”。应力集中与零部件的表面粗糙度值正相关,表面越粗糙应力集中系数越大,疲劳寿命越小。18CrNiMo7-6合金钢因其优良的力学性能和工艺性能,广泛应用于精密高速重载的传动件,如齿轮、轴承、轴等关键零部件,提高这些关键零部件的寿命即可延长设备的服役时间。磁力研磨作为光整加工技术的一种,正是以降低零件的表面粗糙度值作为出发点,因此研究磁力研磨加工对18CrNiMo7-6合金钢表面完整性的影响具有重要意义。  本文主要研究的内容如下:  (1)对磁力研磨过程中磁性磨粒的受力情况及材料的去除机理进行分析。  (2)磁力研磨的磁力源——电磁感应器的设计与制造。在友佳VMP-45A型立式加工中心的基础上设计出电磁感应器的具体结构、尺寸,结合Maxwell16.0仿真软件与电工手册确定漆包线的规格和励磁线圈所需磁势。  (3)利用单因素试验分析不同研磨相对磁力研磨18CrNiMo7-6合金钢表面形貌的影响,综合考虑不同研磨相的加工效果与加工效率,选出最适合用于磁力研磨加工18CrNiMo7-6合金钢的研磨相种类。  (4)通过混合正交试验研究主要工艺参数对磁力研磨加工18CrNiMo7-6合金钢表面形貌的影响,得出较优的工艺参数组合。  通过以上理论分析、设计仿真以及试验研究,得到了磁力研磨加工过程中单个磁性磨粒的受力公式,设计出一种适用于立式铣床改造而成的磁力研磨装置的电磁感应器,得到了磁力研磨加工18CrNiMo7-6合金钢的合适研磨相种类以及较优工艺参数组合,为磁力研磨加工18CrNiMo7-6合金钢表面完整性的研究提供数据支持。
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