多磁极旋转磁场的钛合金表面磁性剪切增稠光整加工特性

作     者：范增华 田业冰 石晨 孙志光 钱乘 FAN Zeng-hua;TIAN Ye-bing;SHI Chen;SUN Zhi-guang;QIAN Cheng

作者机构：山东理工大学机械工程学院山东淄博255049 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51875329,51905323) 山东省泰山学者工程专项(tsqn201812064) 山东省自然科学基金资助项目(ZR2017MEE050) 山东省重点研发计划资助项目(2018GGX103008) 山东省高等学校青创科技项目(2019KJB030) 淄博市重点研发计划项目(2019ZBXC070) 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2021年第50卷第12期

页      码：54-61,93页

摘      要：目的探究多磁极旋转磁场下钛合金(Ti-6Al-4V)表面磁性剪切增稠光整加工特性。方法设计不同磁极排布的多磁极旋转磁场,通过仿真分析和实验测量,分析N-S-N、N-S-N-S和N-S等3种磁极排布下的磁场特性。基于研制的磁性剪切增稠光整介质,构建光整加工实验装置,探究磁极排布、主轴转速、旋转平台转速和加工间隙对工件表面粗糙度的影响规律,并通过扫描电子显微镜对加工前后的工件表面微观形貌进行对比分析。结果在N-S-N磁极排布下,加工区域的磁场强度较大,磁力线闭合回路较多,能够形成刚性较大和数量多的磁力刷。在N-S-N磁极排布、主轴转速600 r/min、旋转平台速度160 r/min、加工间隙0.7 mm的实验条件下,光整加工效果最优,工件表面粗糙度下降趋势明显,表面粗糙度由初始的1.2μm下降至67 nm,表面光洁度提高94%。通过扫描电子显微镜观测,工件表面的划痕显著去除,仅残留磨粒切削造成的微细划痕。结论调控多磁极旋转磁场的磁极排布可以有效控制光整加工效率,配合磁性剪切增稠光整介质和加工工艺参数优化,钛合金表面能够实现纳米级光整,表面质量显著改善。

主 题 词：多磁极 磁极排布 磁性剪切增稠 光整 钛合金 表面粗糙度 

学科分类：080503[080503] 0806[工学-电气类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0702[理学-物理学类] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2021.12.005

馆 藏 号：203106977...