磁気流体研磨の励磁性能および加工品質向上のために、Halbach 配列に基づく永久磁石配列方式を提案し、加工パラメータがK9ガラスの研磨性能に与える影響の規則性を分析した。磁場シミュレーションにより、Halbach配列と従来のN-S極交互配列および内外交互配列の磁場強度、磁束密度の大きさ、勾配分布、カーボニル鉄粉に作用する力を比較した。単因子実験を組み合わせて、ワークの回転速度、磁場の回転速度、作業間隙および励磁間隙が表面粗さと材料除去率に与える影響の規則性を検討した。Halbach配列は磁場の有効作用面積を拡大し、良好な均一性を保ち、磁場強度および研磨粒子に作用する力を高め、優れた励磁性能を示した。ワークの回転速度、磁場の回転速度、作業間隙が増加すると表面粗さは一旦低下後に上昇し、材料除去率は一旦上昇後に低下した。励磁間隙が大きくなると粗さは継続的に上昇し、材料除去率は低下した。ワーク回転速度650 r/min、磁場回転速度70 r/min、作業間隙1.2 mm、励磁間隙4 mm、研磨30分の条件下で、K9ガラスの表面粗さは0.0297 μm、材料除去率は51.928 nm/minに達した。Halbach配列励磁方式およびその研磨プロセスは、磁気流体研磨性能を効果的に向上させた。

磁気流体研磨;Halbach 配列;K9 ガラス;表面粗さ;材料除去率