Studie 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 der Bearbeitungsqualität der magnetorheologischen Politur wird eine Anordnungsmethode für Permanentmagnete basierend auf dem Halbach-Array vorgeschlagen und die Einflussregel der Prozessparameter auf die Polierleistung von K9-Glas analysiert. Durch magnetische Feldsimulation werden die Feldstärke, magnetische Flussdichte, Gradientenverteilung und die Kraftwirkung auf karbonyleisenpulver zwischen dem Halbach-Array, dem traditionellen abwechselnden N-S-Pol-Array und dem inner-äußeren abwechselnden Array verglichen; kombiniert mit Ein-Faktor-Experimenten wird der Einfluss der Werkstückdrehzahl, der Magnetfeld-Drehzahl, des Arbeitszwischenraums und des Erregungszwischenraums auf die Oberflächenrauheit und die Materialabtragsrate untersucht. Das Halbach-Array erweitert die effektive Wirkfläche des Magnetfeldes, erhält eine gute Gleichmäßigkeit, erhöht die Feldstärke und die Kraft auf die Schleifpartikel und zeigt hervorragende Erregungsleistung; bei zunehmender Werkstückdrehzahl, Magnetfeld-Drehzahl und Arbeitszwischenraum nimmt die Oberflächenrauheit zunächst ab und steigt dann wieder an, die Materialabtragsrate steigt zunächst an und fällt dann ab; eine Vergrößerung des Erregungszwischenraums führt zu einer kontinuierlichen Zunahme der Rauheit und einem Rückgang der Materialabtragsrate. Unter den Bedingungen Werkstückdrehzahl 650 U/min, Magnetfeld-Drehzahl 70 U/min, Arbeitszwischenraum 1,2 mm, Erregungszwischenraum 4 mm und Polierzeit 30 min erreicht die Oberflächenrauheit von K9-Glas 0,0297 μm und die Materialabtragsrate 51,928 nm/min. Die Erregungsmethode des Halbach-Arrays und dessen Polierprozess verbessern effektiv die Leistung der magnetorheologischen Politur.

关键词

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

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