旋转磁场磁流体研磨锗片的多物理场耦合数值模拟

为了提高锗片的表面质量,采用旋转磁场磁流体研磨的方法,以数值模拟为研究手段,研究锗片表面在固液两相流作用下的材料去除行为。依据磁流体的研磨原理建立仿真模型,从磁流体研磨的工艺参数出发,结合有限元分析以表面力学特性为切入点,分析不同励磁间隙、磁极转速、颗粒相体积分数等加工参数对锗片表面质量的影响,确定其最佳加工工艺参数,并进行磁流体研磨试验。结果表明:在励磁间隙为5 mm,磁极转速为1000 r/min,颗粒相体积分数为25%时,经过60 min研磨,锗片的表面质量得到有效改善,其表面粗糙度Ra由500 nm下降到47 nm,实现了锗片表面微小的塑性材料去除。