磁性珩磨过程可持续性研究

磁场发生器在加工长不锈钢管过程中温升较大,限制了磁性珩磨技术的推广应用。对此,文章提出了外循环水冷的冷却方法,在Pro/E中建立仿真模型,采集无水冷时的实验数据并导入到Origin中拟合出符合温度随时间变化的数学方程,然后将ANSYS Steady-State Thermal和ANSYS Fluent有限元分析软件进行耦合;加载发热源和外部水冷条件求得该系统稳态温度分布云图。结果表明:运行12000s(3.33h),系统达到热平衡,其瞬态最高温度为55℃,而无外循环水冷稳态最高温度为75℃,延长了电机的使用寿命,达到了冷却目的,为可持续磁性珩磨加工提供理论依据。

烧结温度对CBN磁性磨条性能影响研究

为了扩大磁性珩磨技术的加工范围,从而实现对小径(内径<30 mm)工件的内表面光整加工,为此提出了磁性磨条。运用放电等离子烧结技术制备出一种磁性磨条,该磨条属于梯度复合材料,兼具导磁和磨削的性能。在烧结过程中控制最高烧结温度,生产出不同烧结体系的磁性磨条。通过测试相关机械性能和观察微观组织,找出最佳烧结温度。最后使用最佳烧结温度制备的磁性磨条安装在磁性珩磨系统上进行珩磨试验,观察工件粗糙度和光泽度的变化。试验表明,850℃烧结体系下生产的磁性磨条性能最佳,无明显的孔隙,孔隙率仅有5.2%,抗拉强度最高,弹性模量达到53 GPa,结合性能好。使用Ansoft软件对磁场进行有限元分析,当磨条与转子连接时,工作点的磁场在0.6~1.2 T,磁场力为6.6 N,远大于其重力0.152 N。通过初步的珩磨实验,磁性磨条可以降低表面粗糙度的值,在磨削过程中工作平稳,无明显噪音。