渐开线槽磁极改进磁粒研磨毛刺效果的试验研究

作     者：杨子彧 焦安源 丁浩东 韩冰 YANG Zi-yu;JIAO An-yuan;DING Hao-dong;HAN Bing

作者机构：辽宁科技大学机械工程与自动化学院辽宁鞍山114051 辽宁科技大学应用技术学院辽宁鞍山114051 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2023年第52卷第4期

页      面：329-337页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0806[工学-冶金工程] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 0702[理学-物理学] 

基　　金：辽宁省教育厅项目(LJKZ0295) 辽宁省自然科学基金(2019–ZD–0029)。 

主　　题：磁粒研磨 磁极 镍基高温合金 孔 毛刺去除 渐开线槽 

摘      要：目的改善传统磁粒研磨去除毛刺时磁感应强度变化率小、磨粒飞溅损耗严重等问题,设计带渐开线槽的磁极,通过优化磁场分布和逆渐开线展开转动的方式提高毛刺去除的效率和质量。方法基于渐开线原理,设计不同基圆直径的磁极沟槽,仿真了磁感应强度云图及磁感应强度曲线,并与传统磁极进行平面研磨对比试验,通过综合分析优选磁极槽类型。对镍基高温合金GH3128螺旋铣孔板开展磁粒研磨孔切出毛刺的试验研究,分析主轴转速、磨粒填充量和磨粒粒径对孔缘毛刺去除的影响,得到渐开线槽磁极磁粒研磨孔切出毛刺的较佳工艺参数方案。结果使用基圆直径为8mm的渐开线槽磁极研磨平面时,其有效研磨面积更大,在主轴转速为1600 r/min、磁性磨粒平均粒径为250μm、进给速度为0.05 mm/s、磁性磨粒填充量为30 g、加工间隙为2 mm的工艺条件下研磨镍基高温合金GH3128孔板18 min后,孔切出毛刺平均高度由原始的29.6μm降至10.2μm,毛刺的平均宽度从原始的288.6μm降至169.4μm。结论带渐开线槽的磁极改善了磁感应强度变化梯度,抑制了磁性磨粒的飞溅损耗,加速了磨粒切削刃的更新,使研磨效率和研磨均匀性都得到提高。此外,该加工方案可为其他类型毛刺的去除提供参考。