磨粒流加工技术的发展

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磨料流加工中有效磨粒工况对加工结果影响的仿真分析

磨料流加工中有效磨粒工况对加工结果影响的仿真分析发布时间：2023-02-17T02:37:42.150Z 来源：《教育学文摘》2022年第9月19期作者：张志斌[导读] 利用Abaqus软件构建磨料流加工仿真模型，对加工过程中近壁粒子运动状态进行仿真分析。

通过比较可知，有效磨粒所受的压强对Mises应力有显著影响，磨料流速有明显但非线性的影响。

张志斌（安徽水利水电职业技术学院，安徽合肥 230000）摘要：利用Abaqus软件构建磨料流加工仿真模型，对加工过程中近壁粒子运动状态进行仿真分析。

通过比较可知，有效磨粒所受的压强对Mises应力有显著影响，磨料流速有明显但非线性的影响。

结果为后续磨料流加工仿真研究提供理论依据与模型支持。

构建磨料流加工模型研究加工机理提供理论依据与模型支持。

关键词：磨料流加工；Abaqus；数值模拟引言磨料流加工（Abrasive Flow Machining, AFM）是1960年后开发的新型加工工艺，McCarty[1]称其为挤压珩磨法。

随着有限元算法的完善与CAE技术的发展，学者尝试通过仿真手段进行研究。

Junye Li[2]等人研究磨粒流加工工艺中的微孔磨粒流加工技术，通过控制磨粒筒活塞的运动速度来控制工件与磨粒流的相对运动，提高加工精度和效率。

Jain[3]等人采用有限元法分析磨料流加工外表面过程，他们发现当工件所受剪切应力低于屈服应力时，粘塑性物质可视为刚性物质。

超过屈服应力，粘塑性物质可视为牛顿流体。

Bo Tang[4]等人基于液固两相流耦合理论和连续介质理论，建立了面向模具结构面精密加工的软性磨料黏结流动力学模型。

1 磨料流加工仿真研究1.1 基本假设（1）磨料流动为稳定流动；（2）固相、液相均无相变；（3）将磨料中的载体简化为粘弹性边界条件；（4）忽略惯性力作用；（5）满足摩擦条件且摩擦系数保持常数；（6）不考虑热力耦合。

（7）磨粒简化为圆形颗粒。

1.2 模型的建立当使用中低浓度磨料进行抛光时，磨料中的磨粒分布稀疏而均匀，很难形成稳定的力链结构。

光电子材料的磨粒加工技术综述

ｔｏｕｅｒｍｈｅｓｅｔ，ｓｗｉｇ，ｇｉｄｎｎｏｉｈｎ．ｅｐｏｐｃｓｏｂａｉｅｒｄｃｄｆｏｔｒｅａｐｃｓａｎｒｎｉｇａｄｐｌｉｇＴｈｒｓｅｔｆａｒｓｖｓ
ｍａｈｎｎｅｈｏｏｙａｅｌｏｅｏｗａｄｃｉｉｇｔｃｎｌｇｒｏｋｄｆｒｒ．
第２卷第６１期２００９年１２月
超硬材料工程
ＳＵＰＥＲＨＡＲＤＡＴＥＲＩＮＧＩＭＡＬＥＮＥＥＲＩＮＧ
Ｖｏ．１Ｉ２
Ｄｅ．０９ｃ２０
光电子材料的磨粒加工技术综述①
朱火明，苏珍发
（华侨大学机电及自动化学院，福建泉州３２２）６０１
料包括单晶硅、石英晶体、蓝红宝石、酸锂以及钽酸铌锂等，据其材料特性，以分为以下两大类：根可（）硬脆性材料：１以单晶硅片、英晶体及蓝红石
电、电和热电性能，些特性对元件的成品提出了光这与常规金属材料不同的要求。主要包括以下几个方面：１元件基片表面要求达到纳米精度；２元件基（）（）片晶格不允许出现畸变损伤；３要有高的加工成品（）率。对于光电子材料的加工成品，基片表面存在任何微小缺陷都会破坏晶体材料表面光电等特性，甚至导致结晶构造的变化，响元件的工作精度和可靠性。影光电子材料的广阔应用市场、材料的特殊性以及

陶瓷材料磨削加工的技术研究与发展现状

陶瓷材料磨削加工的技术讨论与进呈现状工程陶瓷具有很多优良的性能，比如较高的硬度和强度，很强的耐腐蚀、耐磨损、耐高温本领和良好的化学惰性等，因此在航空航天、化工、军事、机械、电子电器以及精密制造领域的应用日益广泛。

目前各发达国家如德、日、美、英等国特别重视工程陶瓷的开发及应用。

80时代以来，各国竞相投人大量的资金及人力，在工程陶瓷加工理论和技术、产品开发和应用等方面取得了很大的进展。

由于陶瓷材料的高硬度和高脆性，被加工陶瓷元件大多会产生各种类型的表面或亚表面损伤，这会导致陶瓷元件强度的降低，进而限制了大材料去除率的采纳。

对陶瓷高效磨削加工而言，根本目标就是在保持材料表面完整性和尺寸精度的同时获得最大的材料去除率。

目前陶瓷的加工成本己达到整个陶瓷元件成本的80%～90%，高加工成本以及难以测控的加工表面损伤层限制了陶瓷元件更广泛的应用。

陶瓷材料广阔的应用前景和多而杂的加工特性，都要求对陶瓷的磨削加工过程进行全面而深入的了解。

从上世纪90时代开始，国内外学者进行了大量的讨论，在陶瓷磨削的新型方式、陶瓷磨削的材料去除机理、磨削烧伤、磨削表面完整性等的影响因素、不同磨削条件的最佳磨削参数等多方面都取得了积极的讨论成果。

本文重要就陶瓷磨削的讨论现状及进展情形进行了归纳和总结。

1陶瓷材料磨削机理的进展1）磨削机理的讨论由于砂轮的磨粒尺寸、形状和磨粒分布的随机性以及磨削运动规律的多而杂性，给磨削机理的讨论带来了很大的困难。

在陶瓷磨削方面由于陶瓷的高硬度和高脆性，大多数讨论都使用了“压痕断裂力学”模型或“切削加工”模型来貌似处理。

20世纪80时代初，Frank和Lawn 首先建立了钝压痕器、尖锐压痕器和接触滑动三种机理分析讨论模型，提出了应力强度因子公式K=aEP/C2/3，依据脆性断裂力学条件KKC，导出了脆性断裂的临界载荷PBC＝CbK，他又依据材料的屈服条件ssY，导出了塑性变形模式下临界载荷PYYC=s3/g3（或PYYC=H3Y/g3）。

流体抛光技术研究-文献综述

流体抛光技术研究精密零件制造中的最终精加工是一种劳动强度大而不易控制的过程，它在全部制造成本中所占的比重有时可高达15%。

磨料流加工技术是一种能够保证精度、效率、经济的自动化光整加工方法，是解决精密零件最终精加工的一种有效方法[1]。

它是以一定的压力强迫含磨料的粘弹性物质（半流动状态的蠕变体或粘弹性体，称其为柔性磨料或粘弹性磨料）通过被加工表面，利用其中磨粒的刮削作用去除工件表面微观不平材料而达到对工件表面光整加工的目的。

磨料流加工是20世纪60 年代由美国两公司独立发展起来的，最初应用于航空、航天领域的复杂几何形状合金工件的去毛刺加工。

随着科学技术的飞跃发展，在宇航、导弹、电子、计算机等精密机械零件的工艺性能要求不断提高的情况下，以前用手工、机械、化学等方法对零件表面进行抛光、倒角、去毛刺均有其局限性，特别是对零件内小孔径、相互交叉的孔径及边棱进行抛光、倒角、去毛刺更是无能为力；而磨料流加工技术由于具有对零件隐蔽部位的孔、型腔研磨、抛光、倒圆角的作用，又有对外表面各种复杂型面研磨、抛光的能力，因而具有其它方法无法比拟的优越性。

目前，这项技术已应用在宇航和兵器工业，同时也扩展到了纺织、医疗、缝纫、精密齿轮、轴承、模具制造等其它机械行业。

近年来，Fletcher 等研究了磨料流加工中应用的高分子聚合物的热特性和流变性，认为介质的流变性对磨料流加工的成败具有重要的作用。

Davies 和Fletcher 研究了几种配料的流变性与其相应的加工参数之间的关系，结果表明黏度和磨料的比例都会影响温度和介质通过工件时的压力下降，在磨料流加工过程中温度是影响介质黏度的一个重要因素。

Williams 和Rajurkar 的研究表明，介质的黏度和挤压力主要决定着表面的粗糙度和材料去除率，表面粗糙度精度的改善主要发生在磨料介质的前几个挤压往复行程中，并提出了估算动态有效切削磨粒数目的方法和每个行程中磨粒磨损量的计算方法。

磨料流加工.docx

磨料流加工班级：1022011学号：1022011姓名：贺成双・磨料流加工在我国又称挤压玷磨，是20世纪70年代发展起来的一项表面光整加工技术，最初主要用于除去零件内部通道或隐蔽部分的毛刺而显岀就越柱，随后扩大应用到零祚表宙的抛光。

一是磨料流加工机床，它给磨料施加压力。

二是流体磨料，它由高分子材料和磨粒组成。

这种高分子材料与金属不粘连而与磨粒粘结好，不挥发,起保证磨粒流动作用。

磨粒可采用氧化铝、刚玉.碳化硅、碳化硼、立方氮化硼和金刚石等。

三是夹具，夹具使工件定位，并与工件待加工表面构成流体磨料通道，并起导引流体磨料流动作用。

AFM的基本原理：介质速度最大时，磨光的能力也最大。

这里，夹具的结构起着重要作用，它决定着介质速度在何处最大。

夹具用于使工件定位和建立介质流动轨迹，是精加工所选择部位而不触及相邻部位的关键所在。

威利玛磨粒流的工作演示回程运动1 -活塞上耐缸M—膺料：•I - r 件山一夹具出一下料咅.图1磨料涼加工原理・1适用范围由于挤压壬行磨介质是一种半流动状态的粘弹性材料，它可以适应各种复杂表面的抛光和去毛刺，如各种型孔、型面，像齿轮、叶轮、交叉孔、喷嘴小孔、液压部件、各种磨具等，所以它的适用范围很广，而且几乎能加工所有的金属材料，同时也能加工陶瓷、硬塑料等。

・2抛光效果加工后的表面粗糙度与原始状态和磨料粒度有关，一般可降到加工前表面粗糙度的十分之一。

・3材料的去除速度挤压玷磨的材料去除量一般为0.01-0.1mm,加工时间通常为1~5min,最多十几分钟，与手工作业相比，加工时间可减少90%以上，对一些小型零件，可以多件同时加工■ ■效家可大夭提高。

・第一挤压研磨机床：其作用是固定工件和夹具，控制挤岀压力。

在一定的压力作用下，使磨科研磨被加工表面，得到去毛刺、倒角的效果。

机床压力范围从7〜224 kg/cm2；・第二磨料：是由一种具有粘弹性、柔软性和切割性的半固态载体和一定量磨砂拌和而成。

高效率磨削加工技术发展

关键词：高效率磨粒加工
超高速磨削高效深切磨削砂带磨削
ＤｅｖｏｅｌｐｍｅｎｏｒＨｉｈＥｆｉｉｃｔｆｇｆｃｅｎｙＡｂｒｉｅＰｒｃｓａｓｖｏｅｓ
ＬＩＣｈｎｈｅａｇ ∞
，
ＤＩＮＧｃｅｇＹｕｈｎ ①
４３６勇于实践，．．确保创新有成果创新必须进行实践，成创新成果。机床企业一形定要抓住难得的发展机遇，努力开发创新产品，并不断将其推向市场。相信经过几年的创新努力，中国的机床制造企业，
中国的数控机床一定会以全新的面貌呈现于世界。
。
ＣＡＩＧｕｎｑ ② ａｇｉ
，
ＬＵｎｈｎ ③ Ｂｉｇｅｇ
（ｃｏｌｆｃｉｒＥｇｅｒｇｉｇａｎｖｒｔｏｅｈｏｏｙＱｎｄｏ２６３。Ｈ ①Ｓｈｏｏｈｎｙｎｉｅｎ，ＱｎｄｏＵｉｅｓｙｆｃｎｌ，ｉｇａ６０３ＣＮ；ＭａｅｎｉｉＴｇ ② ＳｈｏｏｃａｉｌｎｉｅｒｇａｄＡｔｔｎｏｔｅｓｒｎｖｒｉ，Ｓｅｙｎ１０４，ＨＮ；ｃｏｌｆＭｅｈｎｃｇｎｅｎｎｕｏｉ，ＮｒａｔｎＵｉｅｔｈｎａｇ１００ＣａＥｉｍａｏｈｅｓｙ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｈｅｅｏｍｅｔｔｓａａｅｔｐｏｒｓｅｎｈｇｆｃｅｃｂａｉｅｍａｈｎｎｅｈｎｌｇｅｅａｅｔｅｄｖｌｐｎｔｓａｕｎｄｌｔｓｒｇｅｓｓｏｉｈｅｉｎｙａｒｓｖｃｉｉｇｔｃｏｏｉｓｒｌｔｏｉｈｉｈｓｅｄａｄｓｐｒ— ｈｇｐｅｒｎｎｇ，ｑｉｋｐｉｔ— ｇｎｉｇ，ｈｉｈｅｃｅｃｅｐ— ｃｔｇｉｄｇｐｅｎｕｅｉｈｓｅｄｇｉｄｉｕｃｏｎｉｒｄｎｇｆｉｎｙｄｅｉｕｒｎ — ｉｇ，ｃｅｐｆｅｅｒｎｉｇ，ｈａｙ—ｄｔｎｇｉｇａｂａｉｅｂｌｇｎｉｇａｅｓｍｍａｚｄＩｓｎｒｅｅｄｄｅｐｇｄｎｉｅｖｕｙｓａｇｎｎｄａｒｓｖｅｔｒｄｎｒｕｉｉｒｅ．ｔｉｃｎｌｄｄｔａｉｈｅｃｅｃｂａｉｅｍａｈｎｎｓａｐｏｓｎｅｈｏｏｎｔｅｆｕｅｏｃｕｅｈｔｈｇｆｉｎｙａｒｓｖｃｉｉｇｉｒｍｉｉｇｔｃｎｌｇｉｈｕｔｒ．ｉｙＫｅｗｏｒｓ：ＨｉｈＥｆｃｅｃｒｓｖｃｉｉｇ；ＳｐｒＨｉｈＳｅｄＧｒｎｉｇ；ＨｉｈＥｆｃｅｃＤｅｐＧｒｎｉｇ；ｙｄｇｆｉｎｙＡｂａｉｅＭａｈｎｎｉｕｅｇｐｅｉｄｎｇｆｉｎｙｉｅｉｄｎＡｂａｉｅＢｅｔＧｒｎｉｇｒｓｖｌｉｄｎ

游离磨粒加工技术的研究现状及发展

体。在受磁场作用时，由于磁性流体中铁氧体的强磁粒法向载荷能划伤］件表面，变抛光依靠剪切模：磁流性微细粒子的作用，流体显示出被吸向高磁场一式去除材料，磁性磨粒在法向方向不受任何力的作用。侧的性质。如果在磁性流体中存有非磁性体，在受磁
过楔形间隙，这种抛光液在接触区产生剪切压力并去除工件表面材料。由于去除率和流体粘度有关，因此去除率是很稳定的。通过监测和控制使流体粘度保持在 ±％以ｌ内。通过改变砂轮速度，在磁流体中位置和磁场零件强度来调整去除率，产生光滑无损伤表面的同时得到相对较高的稳定的材料去除率。不同于传统抛光，磨
场作用时，磁性体则与磁性流体相反，非产生趋向低磁场— ０象。的现研磨加工通常使用的磨粒是非磁性体的。用这种磁力悬浮现象进行的研磨就是磁力悬应压碎，研磨效率基本上不变。持续一段时间后，由于磨浮研磨法。它有以下几个托：由于磁悬浮力的作用，粒愈益细化，具与工件之间的间隙变窄，屑堵塞使作用于研磨面的磨粒数量增多；研切由于磨粒由流体支于磨粒之间的缝隙，研磨效率急剧下降，工件表面变承，因此磨粒的支承富有弹性。另外，加工压力是由磁
得非常光滑。
悬浮力所赋予，作用于每个磨粒的加工压力与磨粒故抛光也和研磨一样，是将研磨剂擦抹在抛光器的数量无关；由于磁性流体的热传导率很大，可因此上对丁件进行抛光加工。是，但抛光使用的磨粒是Ｉ以控制加工点的温升；越接近磁铁，作用于磨粒的磁以下的微细磨粒，而抛光器则需使用沥青、石蜡、合成悬浮力越大。因此，对工件形状还有修正效果。树脂和人造革等软质材料制成，即使抛光硬脆材料也簖垃光整加工能加１出一点裂纹也没有的镜面。二所谓磁粒光整加工（ａｎｔｂａｉｅＦｎｓ— ＭｇｅｃＡｒｓｉｉｉｖｈ２２浴法抛光ｉｇ简称ＭＡ）ｎ，Ｆ，利用磁场通过强磁性介质产生就是浴法抛光（ｏｌｅｄＰｌｈｎ）Ｂｗ－ｅｏｓｉｇ早在六十年代的磁作用力作用到磁粒上，Ｆｉ使磁粒对工件进行微切削就已出现，当时美国为发展深紫外波段的光学，要加工的方法。图２需为圆柱表面磁粒光整加工原理图，平面度和粗糙度很好的光学元件。采用这种方法在熔将工件放置在由电磁铁Ｎ极和Ｓ极构成的磁场中，

磨粒加工技术

单个磨粒的磨削过程 ➢ 磨屑形术
2021/8/10
3.1 磨粒加工技术概述
（4）磨削温度与磨削烧伤基本概念磨粒磨削点温度—是磨粒切削刃与切屑接触点的温度，是磨削中温度最高的部位，可达1000～1400℃，也是磨削热的主要热源。砂轮磨削区温度—是砂轮与工件接触区的平均温度。它影响工件表面的烧伤、裂纹和加工硬化。一般情况下，没有特别注明时的 “磨削温度”，就是指砂轮磨削区温度。工件平均温升—是磨削热传入工件而引起的温升可能会对工件的形状和尺寸精度等产生很大影响。
面的形状极不规则磨粒切削刃顶角在 100°
以上，前角为大的负值，后角小，刃口半径rn较大，会使工件表层材料经受强烈挤压变形。
3
第3章磨粒加工技术
3.1 磨粒加工技术概述
（2）磨削加工的特点 ④ 普通磨粒在磨削力的作用下，会产生开裂和脱落，形成新
的锐利刃。这称为磨粒的自砺作用，对磨削加工是有利的。 ⑤ 磨削时单个磨粒的切削厚度可小到几微米，故易于获得较
旋转或直线运动。
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第3章磨粒加工技术
3.1 磨粒加工技术概述
（3）磨削加工过程 ② 磨削过程砂轮表面上磨粒可近似地看作是一把微小的铣刀齿，其几何
形状和角度有很大差异。单个磨粒的磨削过程 ➢ 磨粒形状
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第3章磨粒加工技术
3.1 磨粒加工技术概述
（3）磨削加工过程 ② 磨削过程
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第3章磨粒加工技术
3.2 高速磨削技术
2. 高速磨削的关键技术
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第3章磨粒加工技术
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3.2 高速磨削技术

磨粒流加工技术简介

一
具
一
义
武
泛
决次娜麟冰决
羹羹羹
液压缸磨料下活塞
图
了
粉冷
溯
磨粒流加工原理示意图
股计开发哎
介质磨料是磨粒流加工的介质
毛刺的表面
, ,
用来将机床产生的挤压力传递给零件需研磨抛光
。
、
倒圆角及去
并通过磨料运动对零件进行研磨抛光
为年或更长时间
,
研磨下来的粉末混在磨料中
由于介质
。
自身有极高的纯净度和内聚力
流的核心技术是磨料
,
可容纳
一
的磨屑而不损害工件表面和降低研磨能力
。
磨粒
目前市场上供应的磨料以美国和瑞士产品为主
夹具夹具的作用是使零件定位作表面抛光或倒圆角常比较简单
了抛光后公差的一致性去毛刺
。
。
这种流型是在高赫度时产生
低勃度磨料产生的流型
,
多用于倒圆角和
磨料是一种无毒件零件
、
无臭的中性物质
,
具有使用寿命长等优点
。
,
使用效率高
一次装填可以生产约
,
和保存时间长
在压力作用下使载体中悬浮的磨料在被加工表
面上缓慢流动
从而达到刮削或光整的目的

磨削技术的历史、现状和展望

欧洲高速超高速磨削技术的发展起步比较早，最初在２世纪６年代末期就开始进行高速超高速磨００削的基础研究，当时实验室的磨削速度就已经达到
２０２０／。７年代，超高速磨削开始采用ＣＮ１～３ｍＳ０Ｂ砂轮。ｌ８年德国Ｂｅｅ大学出资由德国Ｇｈｉｇ９３ｒｍｎｕｒｎ
是否不同？不同之处在哪里？原因何在？
李长河教授：我国和世界各国磨削加工的发展重点基本相同，但在高速／高效磨削加工方面世界各国略
有不同。
小切削工具。磨削过程就是由这些成千上万个磨粒微
小切刃共同连续完成的。
ＭＭ：磨削加工的发展方向？为什么确ＴＴ立这样的方向？
李长河教授：磨削技术的历史非常悠久。人类的祖先最早用砂岩磨砺燧石工具，还用磨料将石头磨成饮食工具。用于建造埃及金字塔的巨大石块也是用原始的磨料工具切割而成，并用砂岩磨光他们的表面。
金属磨削始于公元前２０年的古埃及，主要用于磨锐工具和光整饰００
高效磨削工艺及装备的关键实现技术和基础理论，石
‘ ｌ ‘ 等等十
率。美国Ｃｎｅｔｃｔｏｎｃｉｕ大学磨削研究与发展中心的无心外圆磨床，最高磨削速度２０ｍｓ００５／。２０年美国马萨诸塞州立大学的ＳＭｌｉ等人，以１９ｍｓ．ａｋｎ４／的砂轮速度，使用电镀金刚石砂轮通过磨削氮化硅，研究砂轮的地

什么是流体抛光,磨粒流技术的应用

什么是流体抛光，磨粒流技术的应用什么是流体抛光流体抛光（Fluid Polishing）是利用流体和磨料的摩擦力，对工件表面进行抛光处理的方法。

流体抛光相对于传统机械抛光可以获得更高的光泽度和更加均匀的表面处理效果，且不会对工件的形状造成影响，因此得到了广泛的应用。

流体抛光的原理是将磨料加入到流体中，通过流体在被处理的工件表面的运动，来产生摩擦力，从而达到抛光的目的。

因为流体本身可以减少磨料颗粒的直接接触，从而对工件表面减少了磨损和划伤，因此流体抛光常常被用于处理高精度的工件表面。

磨粒流技术的应用磨粒流（Abrasive Flow Machining 简称 AFM）技术又称为流体抛光加工技术，是一种通过液体循环下的磨料粒子对工件表面加工的一种特殊方法。

AFM的工作原理是，将磨料颗粒混合于流体之中，将混合后的磨料颗粒和流体加压注入到所需加工的部位，进行循环下的磨料加工。

磨料颗粒在液体循环下形成一道有效的流体流动，从而可以有效地清除内部的不均匀凸起以及造成的局部损坏，进而将加工表面的粗糙度精度提高到更高的水平。

磨粒流技术的应用非常广泛，如内圆柱、内锥面、阀门孔、冲模中心通道、汽轮机叶轮孔等高精密度管、孔、洞的加工和抛光。

其主要应用领域包括航空航天、汽车制造、电力能源等行业。

结论流体抛光和磨粒流技术虽然都是抛光加工的方法，但是其原理和应用范围都有所不同。

区别在于流体抛光是利用流体和磨料的摩擦作用来实现抛光的目的，而磨粒流技术则是利用磨料颗粒与流体循环下的摩擦力来实现高精度的加工和抛光。

无论是流体抛光还是磨粒流技术，都能提高工件表面的光洁度和精确度，从而提升工件的质量和可靠性。

这两种技术在各行各业中得到了广泛的应用，对于提高生产效率和加工效果都具有重要的意义。

小孔内表面磁力研磨加工技术研究进展

表面技术第53卷第6期小孔内表面磁力研磨加工技术研究进展张博，李富柱，郭玉琴*，王匀，申坤伦，狄智成（江苏大学机械工程学院，江苏镇江 212000）摘要：磁力研磨加工是提高小孔内表面质量的一种重要光整技术，利用该技术能高效提升小孔类零部件在极端环境下的使役性能。

针对小孔内表面的磁力研磨光整加工，按其发展历程对磁力研磨加工技术进行总结，归纳了磁性磨粒研磨、磁针磁力研磨、液体磁性磨具研磨、超声辅助磁力研磨和电解磁力复合研磨等加工方法的技术特点，并分析评述了其局限性。

对磁力研磨加工过程中材料去除机理进行了研究，材料主要以微量切削与挤压、塑性变形磨损、腐蚀磨损、电化学磨损等方式去除，材料种类不同，去除机理也不同。

其中，硬脆性材料主要以脆性断裂、塑性变形和粉末化的形式去除；塑性材料在经历滑擦阶段、耕犁阶段和材料去除阶段后主要以切屑的形式去除。

此外，还对磁力研磨加工过程中的材料去除模型进行了研究，对单颗磁性磨粒材料去除模型和“磁力刷”材料去除模型进行了分析讨论。

最后，对磁力研磨加工技术今后的研究发展给出了建议并进行了展望。

关键词：小孔内表面；磁力研磨加工；材料去除机理；材料去除模型中图分类号：TG356.28 文献标志码：A 文章编号：1001-3660(2024)06-0028-17DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2024.06.003Advances in Magnetic Abrasive Machining Techniquefor the Inner Surface of the Small HolesZHANG Bo, LI Fuzhu, GUO Yuqin*, WANG Yun, SHEN Kunlun, DI Zhicheng(School of Mechanical Engineering, Jiangsu University, Jiangsu Zhenjiang 212000, China)ABSTRACT: Inner surface finishing of the small holes has become an enormous technical problem in the field of advanced manufacturing. Magnetic abrasive machining (MAM) as an important finishing technique can improve the surface quality of the small holes due to its significant advantages of flexible contact, good adaptability, and no temperature compensation. In this work, the basic principle, material removal mechanism, and material removal model of MAM are summarized. MAM can be divided into traditional magnetic abrasive machining techniques and composite magnetic abrasive machining techniques according to the development process. Traditional magnetic abrasive machining techniques mainly include magnetic abrasive grinding (MAG) technique, magnetic needle abrasive grinding (MNAG) technique, and fluid magnetic abrasive (FMA) technique. Composite magnetic grinding techniques include ultrasonic-assisted magnetic grinding (UAMG) technique and electrolytic magnetic composite grinding (EMCG) technique. MAG is the most basic technique for finishing the inner surface of the small holes. It uses the interaction between the magnetic field and magnetic abrasive particles to achieve the finishing of the收稿日期：2023-03-24；修订日期：2023-08-30Received：2023-03-24；Revised：2023-08-30基金项目：装备预先研究领域基金（8092301201）Fund：Fund Project of Equipment Pre-research Field (8092301201)引文格式：张博, 李富柱, 郭玉琴, 等. 小孔内表面磁力研磨加工技术研究进展[J]. 表面技术, 2024, 53(6): 28-44.ZHANG Bo, LI Fuzhu, GUO Yuqin, et al. Advances in Magnetic Abrasive Machining Technique for the Inner Surface of the Small Holes[J]. Surface Technology, 2024, 53(6): 28-44.*通信作者（Corresponding author）第53卷第6期张博，等：小孔内表面磁力研磨加工技术研究进展·29·workpiece surface. Due to the different positions of magnetic poles, MAG has two forms of external magnetic pole grinding (EMPG) and built-in magnetic pole grinding (BMPG). In the process of MAG, processing efficiency can be improved by increasing the grinding pressure. MNAG drives the magnetic needle to collide, scratch, and roll to remove the edges, burrs, and recast layers on the inner surface of the small holes. However, due to the effect of the magnetic needle shape, there will be a processing blind area. FMA is a novel type of precision finishing technique based on the theory of magnetic phase transition.Under the action of the magnetic field, the liquid abrasive composed of magnetic particles and abrasive particles changes from free-flowing Newtonian liquid to consolidated Bingham body. As the liquid abrasive contacts with the workpiece and generates relative motion, the finishing of the workpiece surface is realized. UAMG has high processing efficiency, but it has the limitation of being impossible to predict the motion trajectory and grinding path of abrasive particles. EMCG has the advantage of not being limited by the hardness of the material, low abrasive wear, high controllability, and high machining efficiency.However, it is only used for conductive materials. When MAM is used to finish the inner surface of the small holes, the material types are different, so the removal mechanism is also different. The removal mechanism of hard and brittle materials can be divided into brittle fracture removal, plastic deformation removal, and powdered removal. The removal mechanism of plastic materials can be divided into three stages: sliding friction stage, ploughing stage, and material removal stage. The material removal model in MAM can be divided into single magnetic abrasive material removal model and 'magnetic brush' material removal model. However, these models have certain limitations. A perfect material removal model should be further constructed and the mechanism of MAM should be further studied. Finally, suggestions and prospects for future research and development of MAM are given.KEY WORDS: inner surface of the small holes; magnetic abrasive machining; material removal mechanism; material removal model光整加工作为降低工件表面粗糙度、获得高形状精度和表面精度的重要手段，是加工制造领域的研究热点和前沿方向[1]。

磨料水射流加工技术

1.简介
磨料水射流的原理，通过增压器或高压泵将水
增压至超高压，将电动机的机械性能转换成压力能，具有巨大压力能的水再通过小孔喷嘴将压力能转变成动能，从而形成高速水射流并在混合室内产生一定的真空度，磨料在自重和压力差的作用下被吸入混合室，与水射流产生剧烈紊动扩散和混合，形成了高速磨料水射流，并以极高的速度经磨料喷嘴冲击工件。磨料水射流冲击工件后，材料上局部应力场高速集中，并快速变化，因而产生冲蚀、剪切，直至材料失效而被切除。在磨料水射流加工过程中，起加工作用的主要是磨料粒子，水射流作为载体使磨料粒子加速，由于磨料质量大，硬度高，所以磨料水射流与纯水射流比较，其射流动能更大，加工效果更强。
1.简介
水射流的发展概况大体分四个阶段:
第一阶段（探索实验阶段）：上世纪60年代初，主要研究低压水射流采矿。第二阶段（设备研制阶段）：60年代初至70年代初，主要研制高压泵、增压器和高压管件，同时推广水射流技术。第三阶段（工业应用阶段）：70年代初至80年代初，主要特点是大量的水射流采矿机、切割机和清洗机相继问世。第四阶段（迅速发展阶段）：80年代初至今，水射流技术研究进一步深化，磨料射流、空化射流和自激振动射流等新型射流发展很快，许多产品已达到商品化。
压力的增加而增加，随靶距的增大而减小，与磨料的供给量存在最佳值关系。在横移速度、材料厚度一定时，存在最佳靶距值，使切割深度最深;随着靶距的增大，切槽宽度逐渐增大。在喷嘴横移速度一定时，随着压力增加，切割深度逐渐增大。在压力一定时，横移速度越小切割深度越深。
3.磨料水射流加工技术研究现状
磨料水射流切割
2.磨料水射流的切割机理及切割规律
磨料水射流的切割规律
（1）切割深度随水压、磨料硬度和切割次数的提高而增加，随切割速度的提高而减小，与靶距、磨料供给量和磨料粒度存在最佳值关系。随着切割深度的增大，切割断面条纹的凸起峰值及偏斜角度逐渐增大，而条纹的出现频率减小。（2）切口宽度与切割速度存在最佳值关系，最佳切速约为最高切速的1 /5。一次切断，切割速度由材料性能、厚度和断面质量要求而定。当横移速度一定时，压力越大切割表面越光滑;当切割表面粗糙度相同时，压力越大横移速度越大。（3）随着射流压力的增大或切割速度的减小，切割断面质量明显提高。与脆性材料相比，塑性材料的切割断面较光滑，其断面形貌受射流压力和切割速度的影响较明显。（4）磨料水射流对材料的切断面积速度，随材料破坏能量值的增大而减小，随

高速超高速磨粒加工技术的现状与新进展

重点项目（０１０；岛理工大学科研启动基金资助项目１４９）青
编辑部约稿
收稿日期：Ｏ６Ｏ一Ｏ２Ｏ一９５
维普资讯
第２期
李长河，：速超高速磨粒加工技术的现状与新进展等高
１高速／高速磨粒加工技术发展超
超高速磨削技术是现代新材料技术、造技术、制控制技术、测试技术和实验技术的高度集成，是优质与高效的完美结合，是磨削加工工艺的革命性变革．国著名磨削专家Ｔ．ａｋｌ博士将超高速磨削誉为德Ｔｗａｏｉ． “ 现代磨削技术的最高峰” 日本先端技术研究学会把超高速加工列为五大现代制造技术之一．１９．在９６年国际生产工程学会（ＩＰ年会上超高速磨削技术被正式确定为面向２纪的中心研究方向之一，当ＣＲ）１世是
今在磨削领域最为引人注目的技术
高速加工（ｇ —ｐｅｃｉｉｇ和超高速加工（ｕｅ— ｇｐｅｃｉｉｇ的概念是由德国切ＨｉｈｓｅｄＭａｈｎｎ）ＳｐｒＨｉｈＳｅｄＭａｈｎｎ）
削物理学家ＣｒＪＳｌｎ博士于１３年首先提出的，发表了著名的Ｓｌｍｏａ１．ａｍｏ．ｏ９１他ａｏｎ曲线，创造性地预言了
产生的高温死谷而使刀具在超高速区进行高速切削，而大幅度减少切削工时，从成倍地提高机床生产率．

磨粒流加工技术研究

磨粒流加工技术研究作者：罗隽来源：《中国科技博览》2019年第10期[摘要]针对壳体及类似零件相贯孔去毛刺、抛光、倒圆、提高表面质量难的问题，研究磨粒流加工技术。

重点从磨粒流加工原理、流动通道的设计、夹具设计、磨粒流加工及流程、清洗方法、检测方法等方面进行分析研究，阐述磨粒流加工技术及推广应用。

[关键词]壳体磨粒流磨料中图分类号：TP931 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）10-0029-011引言随着高科技的发展，在航空、航天、船舶、汽车发动机等领域，壳体及类似零件的加工越来越多，结构复杂，孔系多，产生的毛刺靠手工去除，工作量大，大部分较深的小孔相贯处毛刺采用普通工具去除，毛刺去除不干净，而且小孔的表面质量无法提高，给产品的正常工作带来很大的质量隐患。

针对这些问题，以壳体为例，研究磨粒流加工技术，解决无法去除深小孔毛刺和提高零件表面质量难的问题，积累了一些经验，也形成了一些观点，现在此作一些简要阐述。

2磨粒流加工特点及范围2.1磨粒流加工特点磨粒流加工是一种较新的表面光整加工方法，可用来提高表面质量，去毛刺，抛光，倒圆角，还可用来去除电火花、激光加工后的变质层。

磨粒流加工可取代手工去毛刺、抛光，倒圆角，可大幅度减轻劳动强度，提高生产效率，缩短生产周期，并可保证产品加工的一致性。

对壳体而言，主要作用是能彻底去除壳体孔系深小孔毛刺，提高孔内表面质量。

2.2磨粒流加工范围磨粒流加工，不仅能加工几乎所有的金属材料，并可对玻璃、陶瓷等硬脆性材料进行加工。

还可以同时加工一个或多个工件的单一或多个表面，能够高效、经济地加工传统方法难以加工的几何形状复杂的表面，如齿轮、汽车发动机叶轮、喷嘴、窄缝、交叉孔道、异形曲面、液压部件、各种模具等去毛刺和抛光，因此，它的适用范围很广。

孔的性质可以是通孔、交叉相贯深小孔、盲孔等。

3磨粒流加工技术分析3.1磨粒流加工原理分析磨粒流加工的三要素为磨粒流加工机床、流体磨料和夹具。

半导体材料高质高效磨粒加工关键技术与应用

半导体材料高质高效磨粒加工关键技术与应用下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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斯曼克磨粒流原理

斯曼克磨粒流原理
斯曼克磨粒流原理是一种常用的表面加工技术。

它利用了磨料颗粒在高速涡流中的碰撞和摩擦，使其产生强烈的磨损作用，以达到去除表面异物和改善表面质量的目的。

斯曼克磨粒流原理主要是通过喷射高速气流，将磨料颗粒混入其中，然后使用高速涡流器将气流和颗粒加速并喷射到需要表面加工的材料表面。

在此过程中，磨料颗粒会与材料表面发生碰撞和摩擦作用，从而去除表面的氧化层、污染物、毛刺等异物，并在表面形成一定深度的微小凹槽。

斯曼克磨粒流的优点在于可以处理各种材料，包括金属、陶瓷、塑料、玻璃等，而且处理后的表面质量较高、精度较高、表面粗糙度较小，并且可以控制处理深度和处理形状。

此外，斯曼克磨粒流还可以充分利用磨料颗粒的自锐性和自动磨损，无需使用任何添加剂，对环境无污染。

总之，斯曼克磨粒流原理是一种高效、环保、多功能的表面加工技术，在工业生产和科学研究中有着广泛的应用前景。

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