集群磁流变磁场分布模型与优化设计 *
2021-10-14卢明明庄绪龙周家康林洁琼李卫幸
制造技术与机床 2021年10期
卢明明 庄绪龙 周家康 林洁琼 李卫幸
(长春工业大学机电工程学院,吉林 长春 130012)
随着汽车、手机、计算机、相机等电子元器件行业的发展。金属镁[1]、医用高分子材料[2]、高精度表面铜[3]和氮化硅[4]等材料在工业中被大量且广泛的应用。传统的抛光方式容易产生大量的缺陷,并且加工效率低、表面精度不够。
磁流变抛光技术已被证明是一种非常有效能形成超光滑低损伤表面的方法。在磁场的控制下,磁流变抛光液在加工区域变成具有一定硬度、弹性和能承受较大切应力的抛光工具[5-6]。董国正等提出一种基于电磁铁的装置实现磁流变抛光,相较于永磁铁,电磁铁可以通过调节电流实现磁场强度调节,可以根据加工效率调节抛光力,适用范围广,灵活性强[7]。董和平等根据电磁铁的性能和特性,将分布式电磁铁结构用于磁流变抛光,并对电磁铁进行优化[8]。潘继生等提出了集群磁流变抛光技术,将多个磁极规则排布形成由多个独立“微磨头”的抛光模,实现加工工件的表面与磁流变抛光膜实际接触面积最大化[9-11]。崔运涛等人模拟了磁铁产生磁场强度与几何槽型边缘角的关系,并对磁铁磁极头角度进行优化,得到最优角75°,梯形槽磁场强度提高0.2~0.3 T,抛光效率也提高20%左右[12]。赵玉刚等通过数值模拟和实验,研究了磁场强度、磁场分布及磁粒受力与磁极头开槽形状和尺寸的关系,得到开矩形槽的磁极头磁场分布均匀,抛光效率和加工质量高[13]。刘文祎等通过仿真永磁铁有无锥度的磁场分布,优化锥度比和开槽的槽深宽之比,设计后的永磁铁表面加工质量比无锥度的好[14]。……
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