模具型腔表面磁流变抛光机理研究.pdfVIP

学兔兔 学兔兔 l 匐 似 到磁流变液 中。在外加磁场的作用下，磁流变液 将该抛光法 的材料去除机理作更为详尽 的说明， 中的磁性颗粒会在极微时间内被极化并沿磁场方 我们假设主要利用磨料颗粒的微切削作用对工件 向以链状结构进行运动，此时磁流变液的剪切屈 表面 的材料进行去除。依据这一假设理论可知 ， 服应力 明显增强并形成与固体相接近 的Bingham 工件表面的材料去除是在磨料颗粒的微切削作用 物质。在外加磁场作用下，磁流变液 中呈链状结 下完成的。如图4所示是单个磨料颗粒对工件表 构的磁性颗粒会像普通砂轮的粘结剂那样将磨料 面凸起部分进行切削的示意图，我们可 以依据该 颗粒紧紧夹住。这些磨料颗粒在一定大小 的力 的 模型图对单个磨料颗粒对工件表面所产生 的最大 作用下同工件表面间产生柔性研磨层，该研磨层 作用力进行计算 J： 具有较高剪切强度 ，利用研磨层 同工件间的相对 运动，达到使工件表面变得光滑的 目的。在进行 ，： (1) 加工时，磁性颗粒所形成的链状结构在受到瞬时 由上式可知： 力的破坏后能够在极短时间内形成新的链状结构， F 利用这种作用能够令磨料不断进行更新。 = 要想实现 自由磨粒的研磨，必须满足下面三 f一tanct=、I生√一c／r=h。、f—／ 2() 个基本条件：1)在工件表面区域 内要具有充足并 其 中：F为磨料颗粒受到的磁悬浮力 ； 且有效的磨料颗粒 ；2)工件表面 同磨料颗粒间必 r为磁流变液具有的剪切应力； 须形成有效的相对运动；3)工件表面同磨料颗粒 0c为磨料颗粒外形的半项角； 间产生均匀并具有可控性的加工力 5【J。在整个抛光 为工件表面所具有的屈服应力； 过程 中，前两个基本条件很容易实现，第三个基 a为磨料颗粒对工件表面凸起部位的微 本条件必须利用抛光工具头的作用才能实现 。不 切削深度。 过总体来说，这三个基本条件还是比较容易实现 的，因此能够较为容 易的对模具型腔表面进行抛 光并取得 良好效果。 在进行加工时，磁流变液 中的磁性颗粒在外 加磁力作用下形成链状结构 ，被磁性颗粒紧紧夹 住的非磁性磨料在一定大小的磁力作用下 同工件 表面形成一个柔性研磨层。这些研磨层 中的非磁 性磨料 同工件表面间因相对运动而形成摩擦力， 如果柔性研磨层所具有的剪切应力高于这种摩擦 力的话，非磁性磨料就会对工件表面的凸起部分 图2 单个磨粒对工件表面进行加工的示意图 进行划擦、摩擦和微切削等作用。如果研磨层所 由上述公式可知，在磨料颗粒对工件表面的 具有的剪切应力 比非磁性磨料 同工件表面所形成 凸起部分进行切削时，工件的表面去除效率也就 的摩擦力小 的话 ，就会导致磁性颗粒 的链状结构 是公式中提到的切削深度同磨料颗粒尺寸的大小 损坏 ，不过随即就会形成新 的链状结构 ，这种链 是正 比关系，同磁流变液所具有的剪切应力的二 状结构的反复形成会对工件表面金属产生一种塑 分之一次方也是正 比关系，而磁流变液 中含有 的 变叠加效用，当这种塑变程度超 出工件所能承受 磁性颗粒尺寸的大