磁粒研磨加工技术及应用

目录
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 光整加工技术的分类 1
1.2 磁粒研磨的国内外研究现状 3
1.3 磁粒研磨的加工特点 5
1.4 磁粒研磨的发展趋势 7
参考文献 7
第2章 磁粒研磨的工作机理 10
2.1 概述 10
2.2 磁粒研磨构成要素 12
2.3 磁性磨粒的结构与制备工艺 12
2.4 磁场发生源与磁回路 16
2.4.1 静磁场和电磁场的特点 17
2.4.2 磁回路设计 19
2.5 磁粒研磨装置与相对运动 21
2.6 磁性磨粒在磁场中的受力分析 23
2.7 磁粒研磨的材料去除机理 25
2.7.1 磁粒研磨材料去除模型 28
2.7.2 磁性磨粒微量磨削机理 32
2.7.3 磁性磨粒研磨运动轨迹的优化设计 33
2.8 磁粒研磨的加工机理分析 35
2.9 本章小结 38
参考文献 39
第3章 磁性磨粒的制备工艺及性能 41
3.1 概述 41
3.2 磁性磨粒的组成和性能 42
3.2.1 烧结法制备的磁性磨粒的组成 42
3.2.2 磁性磨粒的配比 43
3.2.3 磁性磨粒的粒径比 43
3.2.4 磁性磨粒的物理性能 47
3.2.5 磁粒研磨的材料去除特性 47
3.2.6 磁性磨粒的失效形式 49
3.3 烧结法制备磁性磨粒 50
3.3.1 制备原理 50
3.3.2 制备工艺流程 51
3.3.3 备料 51
3.3.4 压制成坯 52
3.3.5 烧结 53
3.3.6 粉碎、筛分 55
3.4 黏结法制备磁性磨粒 56
3.4.1 制备原理 56
3.4.2 制备工艺流程 57
3.4.3 备料 57
3.4.4 选取黏结剂 58
3.4.5 压制阶段 59
3.4.6 固化 59
3.4.7 粉碎、筛分 60
3.5 雾化快凝法制备磁性磨粒 60
3.5.1 制备原理 60
3.5.2 制备工艺流程 60
3.5.3 金属液流释放阶段 61
3.5.4 金属液流雾化与研磨相颗粒穿入阶段 62
3.5.5 液滴快速凝固阶段 63
3.6 化学气相沉积法制备磁性磨粒 63
3.6.1 制备原理 63
3.6.2 制备工艺流程 64
3.7 磁性磨粒性能的表征与评价 65
3.7.1 物理性能的表征与测试 65
3.7.2 磁性磨粒的磁性能检测和表征 70
3.7.3 研磨液对磁粒研磨性能的影响 72
3.7.4 磁粒研磨性能的测试与评价 76
3.8 本章小结 82
参考文献 82
第4章 提高磁粒研磨加工效率的措施 84
4.1 振动辅助磁粒研磨 84
4.1.1 振动辅助磁粒研磨原理 84
4.1.2 振动辅助条件下磁粒刷的运动特性 85
4.1.3 振动辅助条件下磁粒刷运动轨迹仿真 87
4.1.4 振动辅助条件下单颗磁性磨粒磨削机理 92
4.1.5 振动辅助磁粒研磨加工装置设计 95
4.2 添加辅助抛光工具的磁粒研磨 97
4.3 磁极形状对磁粒研磨效率的影响 101
4.4 磁体摆放位置对管件内表面磁场梯度的影响 105
4.5 磁极开槽对研磨效率的影响 108
4.6 电解-磁粒复合研磨加工工艺 111
4.6.1 电解抛光机理及特点 111
4.6.2 电解-磁粒复合研磨加工机理及特点 113
4.6.3 电解-磁粒复合研磨加工影响因素 114
4.6.4 电场-磁场匹配关系讨论 117
4.6.5 电解-磁粒复合研磨加工试验研究 118
4.7 本章小结 120
参考文献 120
第5章 典型工件磁粒研磨技术应用案例 122
5.1 应用背景 122
5.2 微小工件的光整加工装置设计与应用案例 122
5.2.1 电磁抛光机加工机理分析 124
5.2.2 磁场发生装置的设计 126
5.2.3 散热系统的设计 132
5.2.4 套筒及容器的设计 135
5.2.5 控制系统设计 136
5.2.6 应用案例分析 140
5.3 弯管内表面光整加工装置设计与应用案例 156
5.3.1 磁体转盘的设计 160
5.3.2 磁极形状及配置设计 161
5.3.3 KUKA机械手的运行特点 163
5.3.4 控制系统优化设计 165
5.3.5 运动轨迹设计 166
5.3.6 中心线重构实现研磨压力差异化调控 169
5.3.7 曲率半径驱动的轴向摆动与进给速度差异化设计 170
5.3.8 应用案例分析 171
5.4 自由曲面磁粒研磨加工装置的设计与应用案例 183
5.4.1 磁场发生装置设计 184
5.4.2 伺服驱动主运动系统 185
5.4.3 磁性磨粒的自动补给系统 186
5.4.4 磁极的设计 188
5.4.5 基于数控铣床的超声振动辅助磁粒研磨装置 193
5.4.6 基于六自由度机械手的磁粒研磨装置 196
5.4.7 应用案例分析 197
5.5 管件内表面精密研磨加工装置的设计与应用案例 206
5.5.1 非导磁材料管件内表面磁粒研磨 206
5.5.2 导磁材料管件内表面磁粒研磨 208
5.5.3 细长管件内表面磁粒研磨装置设计 210
5.5.4 利用磁针去除管件内表面积碳的试验研究 226
5.6 磁粒研磨对表面完整性影响的研究 232
5.6.1 加工工艺对表面完整性的影响 233
5.6.2 工艺参数对表面完整性的影响 234
5.6.3 构建表面完整性的表征参数 235
5.6.4 应用案例分析 238
5.7 本章小结 243
参考文献 243