面向光整加工的液体磁性磨具的研究与开发

摘要

液体磁性磨具光整加工法是一种利用了磁性液体及磁流变液技术的表面光整加工方法。液体磁性磨具在无外磁场作用下时表现出良好的流体特性；在强磁场的作用下它的粘度会在毫秒级的时间内增加两个数量级以上，表现出类似固体的特性，其强度由剪切屈服应力表征，并且随着外加磁场的强度增加而增大。而且液体磁性磨具粘度变化是连续的，也就是一旦去掉磁场又立刻恢复液体的特性。我们把这种特性称为液体磁性磨具的流变性。 对于传统的表面光整加工方法，加工非规则表面、型腔面时比较困难，而且设备通用性差。但是对于液体磁性磨具光整加工法来说，在施加磁场之前它是具有良好的流动性的液体，能与工件的表面及型腔充分接触；施加磁场后，磨具变“硬”，磨料被挤压在工件表面，当与工件之间有相对运动时就能对表面作光整加工。这也是开发液体磁性磨具光整加工法的主要原因。 在阐述用液体磁性磨具进行表面光整加工机理的基础上，研究了液体磁性磨具光整加工法的材料去除规律。配置出了不同配方的适用于机械零件光整加工的液体磁性磨具；通过实验确定了磨具各成分对加工效果的影响规律。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1表面光整加工技术

1.2自由磨具光整加工技术

1.3磁性液体及磁流变液的研究概况

1.4磁流变液在机械工程领域的应用

1.5液体磁性磨具光整加工技术的提出

1.5.1液体磁性磨具

1.5.2研究开发液体磁性磨具光整加工法的必要性

1.5.3液体磁性磨具光整加工技术与磁流变液研磨技术的区别

1.6课题研究的主要内容

第二章液体磁性磨具的性能

2.1液体磁性磨具的组成

2.1.1液体磁性磨具的磁性微粒

2.1.2液体磁性磨具的基载液

2.1.3液体磁性磨具的稳定剂

2.1.4液体磁性磨具的磨料

2.2液体磁性磨具的性能研究

2.2.1液体磁性磨具的磁特性

2.2.2液体磁性磨具的流变性

2.2.3关于增强液体磁性磨具的流变性的研究

2.2.4液体磁性磨具的稳定性

第三章液体磁性磨具的研制

3.1用于光学镜片抛光的磁流变研磨液研究概况

3.2用于金属材料表面光整加工的液体磁性磨具的研制

3.2.1液体磁性磨具成分的初选

3.2.2液体磁性磨具各成分的实验配比

3.2.3液体磁性磨具基本体配制工艺的实验

3.2.4实验结论

第四章液体磁性磨具表面光整加工技术

4.1流体研磨、磁性研磨及磁流变液光学研磨技术的发展历程

4.1.1磁性介质抛光技术

4.1.2流体抛光技术

4.1.3磁流变液研磨光学镜片技术的产生

4.2液体磁性磨具表面光整加工技术

4.2.1加工装置简介

4.2.2加工过程简介

第五章液体磁性磨具加工机理及材料去除率分析

5.1液体磁性磨具光整加工机理

5.1.1液体磁性磨具在磁场中的微观结构

5.1.2液体磁性磨具光整加工机理

5.2液体磁性磨具光整加工材料去除率分析

第六章液体磁性磨具光整加工实验及规律研究

6.1实验设备及实验工件

6.2试验

6.2.1磨料种类对加工效果的影响

6.2.2磁性粒子体积比对加工效果的影响

6.2.3磨料的粒度对加工效果的影响

6.3实验结论

第七章结论及展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文

攻读硕士学位期间参加的科研项目