h形磁性复合流体抛光工具设计及工艺试验

针对深孔内壁光整加工效率与质量较低的技术问题,在传统针式磁性复合流体(Magnetic Compound Fluid,MCF)抛光工具头的基础上增加辅助磁场块,提出基于h形抛光工具头的MCF深孔抛光工具及加工方法。利用COMSOL Multiphysics建立永磁铁磁场组合模型,设计磁场均匀的h形抛光工具头结构;建立MCF深孔抛光磁场与流场模型,进行磁流耦合仿真,分析MCF流体流动特性;以黄铜H62材料为样件,展开不同抛光工艺参数实验,对抛光前后样件的表面形貌、粗糙度和材料去除率进行分析,并验证了仿真模型。实验结果表明:当采用h形抛光工具头两磁铁水平间距为8 mm,抛光转速为1 400 r/min,抛光间隙为1 mm,氧化铝磨粒粒径为0.5μm时,表面粗糙度为173 nm,材料去除率为0.84 mg/min,获得最佳抛光效果,且采用h形抛光工具头产生的抛光效果要比针式抛光工具头产生效果更佳。基于h形抛光工具头的MCF深孔抛光方法能有效改善孔内壁表面质量,实验结果证明了方法的有效性,为后续的应用奠定基础。