研拋加工磁流變工作液組分優(yōu)化及性能研究.pdf

1、磁流變液是將可被磁化的粒子加在基載液中,形成一種可控流變的液體。它在不加磁場(chǎng)的時(shí)候是可流動(dòng)的液體,當(dāng)施加磁場(chǎng)后,瞬間變成一種半固體的混合物,具有一定得屈服強(qiáng)度,其屈服強(qiáng)度由外加磁場(chǎng)的大小來(lái)控制,當(dāng)外加磁場(chǎng)消失后,它又能在毫秒之內(nèi)變成可流動(dòng)的液體。磁流變液作為一種智能材料現(xiàn)已經(jīng)應(yīng)用于國(guó)民生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域,如磁流變阻尼器、離合器、人工智能關(guān)節(jié)等,往磁流變液中加入磨料又可制成拋光用磁流變工作液。
　　 本文主要以微溝槽加工實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),優(yōu)

2、化配置了磁流變工作液,提高了其性能及加工效率。為了更好的優(yōu)化配置磁流變工作液,首先優(yōu)選了磁流變微磨頭加工微溝槽加工工具的材料及端部形狀,經(jīng)仿真和實(shí)驗(yàn)研究,得出以Q235鋼為微磨頭工具基體材料,工具端部形狀為錐尖時(shí),具有最大的材料去除率和最好的加工效果,同時(shí)得出工具基體材料的磁導(dǎo)率對(duì)加工去除率有較大的影響。
　　 本課題研究了磁性粒子的種類(lèi)、含量對(duì)磁流變工作液性能及加工效果的影響,結(jié)果顯示羰基鐵粉作為磁流變工作液的磁性粒子,含量為

3、40％左右時(shí)具有較好的加工效果。磨料的加入會(huì)減小磁流變效應(yīng),隨著磨料含量的增加,磁流變效應(yīng)減??；當(dāng)金剛石磨料含量為3％時(shí)達(dá)到最佳加工效果；當(dāng)磨料粒度為W3.5時(shí),加工溝槽的寬度最大,當(dāng)磨料粒度為W7時(shí),加工溝槽的深度最大和去除率最大。蓖麻油和硅油是較為理想的磁流變液基礎(chǔ)液；磁流變液的基礎(chǔ)液對(duì)磁流變液性能有決定性影響,硅油含量為59.3％時(shí),磁流變效應(yīng)微砂輪的材料去除率達(dá)到最大；基礎(chǔ)液的粘度對(duì)磁流變液零場(chǎng)黏度有一定的影響,但對(duì)磁流變液的剪

4、切應(yīng)力性能及加工效果都影響較小,是可以忽略的因素。穩(wěn)定劑對(duì)磁流變工作液的沉降穩(wěn)定性具有較大的影響,能顯著改善磁流變工作液的沉降穩(wěn)定性；在單一種類(lèi)穩(wěn)定劑中,當(dāng)偶聯(lián)劑的含量為3％時(shí),能得到最好的加工效果；混合穩(wěn)定劑中以2％偶聯(lián)劑+1％聚乙二醇混合使用,磁流變工作液具有最好的剪切應(yīng)力及加工去除率。
　　 本課題在集群磁流變工作液的添加劑方面做了初步探索,分析了添加劑的意義及對(duì)加工效果的作用。在對(duì)K9玻璃的加工中,往磁流變工作液中加入氫