深穴内壁の仕上げ加工効率および品質が低いという技術的課題に対し、従来の針状磁性複合流体（Magnetic Compound Fluid、MCF）研磨工具頭に補助磁場ブロックを追加し、H字形研磨工具頭に基づくMCF深穴研磨工具および加工方法を提案した。COMSOL Multiphysicsを用いて永久磁石磁場の組み合わせモデルを構築し、磁場が均一なH字形研磨工具頭構造を設計した。MCF深穴研磨磁場および流れ場モデルを構築し、磁流結合シミュレーションを実施し、MCF流体の流動特性を解析した。黄銅H62材料を試料として使用し、異なる研磨工程パラメータの実験を実施し、研磨前後の試料の表面形状、粗さ、および材料除去率を分析し、シミュレーションモデルを検証した。実験結果は、H字形研磨工具頭の2つの磁石の水平間隔が8 mm、研磨回転数が1,400 r/min、研磨間隙が1 mm、酸化アルミニウム研磨粒径が0.5 μmの場合、表面粗さは173 nm、材料除去率は0.84 mg/minで最良の研磨効果を得られ、H字形研磨工具頭を用いた研磨効果は針状研磨工具頭より優れていることを示した。H字形研磨工具頭に基づくMCF深穴研磨方法は、穴内壁の表面品質を効果的に改善でき、実験結果は方法の有効性を証明し、今後の応用の基盤を築いた。

磁性複合流体;深穴研磨;研磨特性;H字形研磨工具頭;黄銅H62