摘要
磁弹磨粒是将磁粒相和磨粒相按照一定配比嵌入到粘弹性聚合物中，形成具有一定形状的新型颗粒，具有低弹性模量、磁性和优良的研磨性能等特点。磁弹磨粒双磁盘磁力加工应用于刀具钝化是一种新的工艺，采用磁弹磨粒对刀具钝化能够提高钝化效率和钝化质量。因此，研究磁弹磨粒特性及对刀具的钝化具有重要的科学意义和实际价值。 首先，基于双磁盘磁力钝化机制，提出了硅胶型磁弹磨粒和环氧树脂型磁弹磨粒的制备方法，获得磨粒相与磁粒相的最优配比，并对磁弹磨粒的微观形貌和硬度进行分析。采用 3DMAX 软件建立磁弹磨粒的细观代表性单元模型，运用ABAQUS 仿真软件对磁弹磨粒的细观力学特性进行分析，研究了氧化铝(Al2O3)颗粒粒径、铁颗粒粒径和磨粒相种类对磁弹磨粒应力、应变的影响规律。其次，基于磁弹磨粒磁力钝化特点，提出了采用刀具刃口表面粗糙度预测磁弹磨粒寿命的方法，结合实验研究了磁弹磨粒粒径、氧化铝(Al2O3)颗粒粒径和铁颗粒粒径等钝化参数对磁弹磨粒磨损及寿命的影响规律，并对磁弹磨粒达到寿命后的刀具刃口表面粗糙度、磁弹磨粒内部元素质量百分比及磁弹磨粒磨损量进行分析，验证了该方法的可行性。最后，基于磁弹磨粒在磁场中的受力分析，建立了磁弹磨粒对刀具刃口的材料去除模型，通过正交实验研究了磁弹磨粒质量、氧化铝颗粒粒径和铁颗粒粒径等钝化参数对刀具前刀面钝化量、后刀面钝化量及刀具刃口表面粗糙度的影响规律，并与立式旋转钝化法进行对比，分析钝化后刀具的刃口轮廓、表面粗糙度及使用寿命，验证了该钝化方法的优越性。
NETL