Untersuchung der magnetorheologischen Poliermethode für K9-Glas basierend auf dem Halbach-Array

JIN Qichao ,  

YUAN Xiao ,  

LU Shunli ,  

LÜ Lei ,  

ZHONG Taiyang ,  

LIU Jin ,  

GUO Lei ,  

CHEN Zhenxian ,  

摘要

Zur Verbesserung der Erregungsleistung und Verarbeitungsqualität der magnetorheologischen Politur wird eine auf dem Halbach-Array basierende Anordnung von Dauermagneten vorgeschlagen und die Einflussregelmäßigkeiten der Prozessparameter auf die Polierleistung von K9-Glas analysiert. Durch Magnetfeldsimulationen werden die Magnetfeldstärke, magnetische Flussdichte, Gradientenverteilung und Kraftwirkung auf Carbonyl-Eisenpulver im Halbach-Array mit traditionellen alternierenden N-S-Pol-Arrays und inner-äußeren alternierenden Arrays verglichen; zusammen mit Einzelfaktor-Experimenten werden die Einflussregelmäßigkeiten der Werkstückdrehzahl, Magnetfelddrehzahl, Arbeitsabstand und Erregungsabstand auf Oberflächenrauheit und Materialabtrag untersucht. Das Halbach-Array vergrößert die effektive Wirkfläche des Magnetfeldes, erhält eine gute Gleichmäßigkeit, erhöht die Feldstärke sowie die Kräfte auf Schleifpartikel und zeigt überlegene Erregungsleistung; bei Erhöhung der Werkstückdrehzahl, Magnetfelddrehzahl und Arbeitsabstand sinkt die Oberflächenrauheit zunächst und steigt dann wieder, während die Materialabtragsrate zunächst steigt und dann fällt; eine Vergrößerung des Erregungsabstandes führt zu kontinuierlich steigender Rauheit und sinkender Materialabtragsrate. Unter Bedingungen von Werkstückdrehzahl 650 U/min, Magnetfelddrehzahl 70 U/min, Arbeitsabstand 1,2 mm, Erregungsabstand 4 mm und Polierzeit 30 min erreicht die Oberflächenrauheit des K9-Glases 0,0297 μm, die Materialabtragsrate 51,928 nm/min. Die Erregungsmethode des Halbach-Arrays und deren Polierverfahren verbessern effektiv die Leistung der magnetorheologischen Politur.

关键词

magnetorheologische Politur;Halbach-Array;K9-Glas;Oberflächenrauheit;Materialabtragsrate

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