磁流變拋光的工作原理

磁流變拋光的工作原理
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 磁流變拋光的工作原理：磁場(chǎng)發(fā)生器位于加工位置的正下方，在工件表面和輸送裝置形成的間隙里產(chǎn)生一個(gè)梯度磁場(chǎng)，磁力線近似與工件表面垂直分布；當(dāng)磁流變液被送到加工位置時(shí)，在梯度磁場(chǎng)的作用下發(fā)生流變，梯度場(chǎng)使之聚結(jié)、變硬，形成一
凸起緞帶，成為具有粘塑特性的Bingham介質(zhì)，在加工位置形成一個(gè)柔性“小磨頭”，由于“小磨頭”與工件表面具有快速的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，對(duì)工件表面與之接觸的區(qū)域產(chǎn)生很大的剪切力，從而使工件表面材料被去除。通過工件的運(yùn)動(dòng)，工件表面的各個(gè)帶區(qū)都可以經(jīng)過拋光區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件整個(gè)表面的材料去除。通過控制工件表面各個(gè)帶區(qū)在拋光區(qū)內(nèi)的停留時(shí)間，來控制各帶區(qū)材料的去除量，進(jìn)而精修工件面形。這樣既能通過控制磁場(chǎng)來控制拋光區(qū)的大小和形狀，又能確保在一定磁場(chǎng)強(qiáng)度下拋光區(qū)的穩(wěn)定性，這些優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)的剛性拋光盤所無法比擬的。
    拋光過程中，磁流液通過循環(huán)裝置進(jìn)行流動(dòng)，保證始終有新的磨料參與拋光，并帶走磨屑，對(duì)表面降溫。輸送裝置提供產(chǎn)生剪切應(yīng)力的動(dòng)壓流。工件和“小磨頭”之間的相對(duì)壓力由磁場(chǎng)和動(dòng)壓流產(chǎn)生，表面材料的拋光去除由剪切作用來實(shí)現(xiàn)。如果拋光磨粒與工件表面的結(jié)合力大于表面原子與次表面原子的結(jié)合力，將發(fā)生原子量級(jí)的材料去除。“小磨頭”的形狀和硬度可以由磁場(chǎng)實(shí)時(shí)控制，拋光區(qū)的大小和形狀取決于很多因素，如磁流變拋光液的成分，磁流變拋光液被送人磁場(chǎng)之前的機(jī)械成形方式，工件表面被拋光部分的形狀，工件浸入磁流變拋光液地深度，拋光區(qū)磁場(chǎng)強(qiáng)度的分布以及工件的力學(xué)性能等。在磁流變拋光過程中，應(yīng)對(duì)這些因素加以控制，以便確保拋光區(qū)的穩(wěn)定性。
    作為一種柔性拋光方法，磁流變拋光不易產(chǎn)生下表面破壞層、加工效率高、表面粗糙度低、能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜表面的拋光加工；去除函數(shù)類似于高斯分布，在其他工藝參數(shù)保持不變的條件下，通過控制磁場(chǎng)分布形狀和加工區(qū)域的駐留時(shí)間，可以實(shí)現(xiàn)確定量拋光。
 
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