基于无理数转速比的导磁轴套磁粒研磨试验研究
作者:张祥; 马小刚; 韩冰
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目的解决大型导磁零件内表面精密磨削困难、加工效率低的问题。方法采用旋转磁极研磨内表面。工件由车床主轴驱动和旋转。磁极伸入工件内,在电机驱动旋转的同时与车床刀架来回进给,驱动磁极与工件内表面之间填充的磁性磨粒与工件表面摩擦,完成工件内表面的精加工。利用ADAMS软件,模拟了在有理数和非合理速比下的磨削轨迹,讨论了不同速比对磨削轨迹和工件表面质量的影响。利用响应面法对影响磨削的主要工艺参数(工件速度、磁极速度和磁性磨料粒度)进行了优化。通过磨削试验对表面形貌和数据进行了分析,验证了优化工艺参数的可靠性。结果根据响应面法的分析,当工件转速为98r/min,磁极转速为2435r/min,磁性磨料粒度为190m,研磨时间为40min时,工件表面粗糙度由原来的Ra3.32m降低到Ra0.198m,表面粗糙度(%Ra)的改善率为94.04%。有效去除了工件表面的划痕、加工纹理等表面缺陷,加工表面更加光亮、均匀,大大提高了工件的使用寿命。结论磁极与工件转速比不合理时,磨削效果最佳。研磨轨迹的干涉效果更好,单位面积的交错次数更多,交错的网格结构更均匀、更致密,未加工区域的面积更小。响应面法可以优化试验结果的参数数学建模设计,拟合最佳工艺参数组合,提高大型轴套零件的加工效率和表面质量。