為了提高鈦合金TC4表面質(zhì)量,采用超聲輔助磁粒研磨技術(shù)對(duì)TC4平面進(jìn)行光整試驗(yàn)研究,研究了磁極開(kāi)槽寬度與深度在不同比例下的磁場(chǎng)強(qiáng)度大小,及不同超聲波振動(dòng)幅度和磨粒粒徑條件下對(duì)TC4表面粗糙度值的影響。結(jié)果表明:在磁極開(kāi)槽寬度與深度比為1∶1,超聲波振動(dòng)幅度為10μm,磨粒粒徑為200μm時(shí),研磨加工60 min,鈦合金TC4平面研磨前后的表面粗糙度值Ra由原始3.00μm下降到0.12μm,表面紋理去除,形貌得到明顯改善,TC4平板表面材料力學(xué)屬性加強(qiáng),表面摩擦系數(shù)降低。 

【文章來(lái)源】：電鍍與精飾. 2020年10期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

超聲輔助磁粒研磨加工原理圖

表1所示為超聲輔助磁粒研磨加工鈦合金TC4平面試驗(yàn)條件，加工使用磁極頭為釹鐵硼永磁體，研磨介質(zhì)為自制的磁性研磨粒子，是鐵粉和三氧化二鋁粉末以2∶1的質(zhì)量比燒結(jié)而成。試驗(yàn)過(guò)程中，在磁極頭旋轉(zhuǎn)、工件橫向進(jìn)給形成的相對(duì)運(yùn)動(dòng)下，研磨粒子劃擦、刮刻工件表面；超聲波的軸向高頻機(jī)械振動(dòng)使旋轉(zhuǎn)加工中的研磨粒子軸向沖擊工件表面，加快表面凸起的去除，優(yōu)化研磨粒子的加工軌跡。研磨過(guò)程中，需每隔5 min添加2 m L的研磨液，降低加工中摩擦、切削生熱；每隔10 min更換一次研磨粒子，保持研磨粒子切削刃的銳利；每隔10 min對(duì)工件表面進(jìn)行一次表面形貌數(shù)據(jù)采集，使用JB-8E觸針式表面粗糙度測(cè)量?jī)x測(cè)量工件表面粗糙度數(shù)值，使用VHX-500F超景深3D電子顯微鏡觀(guān)測(cè)工件研磨前后表面微觀(guān)形貌。3 磁極開(kāi)槽仿真模擬分析

圖3為磁極開(kāi)槽寬度比深度分別為1∶1、1∶2及2∶1的仿真模擬效果圖，磁極為軸向充磁圓柱形磁極，以磁極圓心為坐標(biāo)軸中心，沿磁極開(kāi)槽方向?yàn)閤、y的坐標(biāo)軸方向；分別以坐標(biāo)（2,2）、（4,4）、（6,6）與圓心的連線(xiàn)為半徑做半圓，所得的半圓線(xiàn)命名為a、b、c，并對(duì)三處所測(cè)得磁感應(yīng)強(qiáng)度大小進(jìn)行分析。由圖4模擬數(shù)據(jù)分析可得：較磁極開(kāi)槽寬度比深度為1∶1與2∶1時(shí)，比例為1∶2的磁極開(kāi)槽表面及槽底處，兩者間的磁感應(yīng)強(qiáng)度差值巨大，平均達(dá)到0.30 T；兩者間較大的磁場(chǎng)梯度差，使得磁極開(kāi)槽的棱邊處磁感應(yīng)強(qiáng)度遠(yuǎn)強(qiáng)于平面處，導(dǎo)致加工中的磁性研磨粒子分布嚴(yán)重不均勻，工件表面研磨效果差。磁極開(kāi)槽寬度比深度為2∶1時(shí)，磁極表面及槽底處具有0.14 T的磁場(chǎng)梯度差值，但槽底處磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.10 T，在研磨過(guò)程中無(wú)法保存磁性粒子，從而使得不同區(qū)域處粒子無(wú)法更換，易對(duì)加工表面產(chǎn)生損傷，且加工效率低。磁極開(kāi)槽寬度比深度為1∶1的開(kāi)槽磁極，在磁極加工平面有一定的磁場(chǎng)梯度，不僅使磁極頭“十字矩形槽”中心交叉處磁性粒子均勻分布，還有利于促進(jìn)磨粒的翻滾、更新，及時(shí)更換不同研磨粒子的切削刃，實(shí)現(xiàn)高效率精加工研磨TC4平面。4 摩擦磨損

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：2929091