Равномерная магнитореологическая полировка тонкостенного элемента

XUE Bo ,  

ZHU Lijun ,  

SU Xing ,  

CHEN Li ,  

ZHOU Tao ,  

ZHANG Jianfei ,  

HAI Kuo ,  

HUANG Wen ,  

摘要

Для достижения высококачественной сверхточной полировки внутренней поверхности тонкостенного элемента предложен метод равномерной полировки на основе принципа полировки эластомера на магнитореологическом основе (Magnetorheological Elastomer, MRE); путем накладывания магнитного поля на наружную поверхность тонкостенного элемента и точного контроля давления MRE на внутреннюю поверхность, обеспечивая тем самым равномерную полировку внутренней поверхности. С использованием программного обеспечения COMSOL Multiphysics для численного моделирования магнитно-упругой связанных свойств MRE было определено давление на поверхности элемента и его распределение, получено распределение скорости в зоне полировки, построена модель функции удаления согласно уравнению Престона. Затем была проведена дискретизация этой модели, выведены векторы удаления материала, осуществлено вычисление времени пребывания для каждой точки в зоне полировки с использованием метода неотрицательной наименьших квадратов. Наконец, с использованием устройства для магнитной полировки MRE при интенсивности магнитного поля 0,32 Т был проведен эксперимент по полировке элемента расплавленного кварцевого стекла размерами 60 мм × 60 мм × 1 мм в течение 78 минут. Результаты эксперимента показали, что путем контроля времени пребывания каждой точки в зоне полировки средняя глубина удаления материала на поверхности области пульсации равняется 84,4 нм, а диапазон колебания глубины составляет 10,9%, что позволяет достичь равномерной полировки поверхности. Таким образом, была доказана эффективность данного метода в достижении равномерной полировки внутренней поверхности тонкостенного элемента.

关键词

Сверхточная обработка ; равномерная полировка ; тонкостенные элементы ; магнитореологические материалы ; глубина удаления ; магнитное поле

阅读全文