液体磁性磨具的沉降与加工稳定性能研究.doc

液体磁性磨具的沉降与加工稳定性能研究液体磁性磨具作为一种柔性材料能够对异型表面、复杂型面进行精密光整加工。然而由于液体磁性磨具存在保存和加工试验过程中磨具易沉降、稳定性差、退化严重、加工效率不高等问题,影响了该技术的工业化进程,因此,本文针对液体磁性磨具保存时沉降稳定性差、光整加工时加工效率不高等问题分别对液体磁性磨具的沉降稳定性和加工稳定性进行了深入研究,提出了采用碳纳米管包覆、化学复合镀等新技术配制出高稳定性的液体磁性磨具的工艺,并利用新配制的磨具对钛合金和铝合金进行光整加工试验,取得良好效果。主要研究包括:(1)液体磁性磨具的沉降稳定性研究。从磨具中单个固相颗粒入手进行分析,阐述了磨具颗粒沉降的机理,针对影响磨具颗粒沉降的主要因素进行分析总结,利用表面包覆思想,采用羧基化多壁碳纳米管和聚二甲基二烯丙基氯化铵水溶液以及水溶性聚合物对磨具中的固相颗粒进行表面改性,从而改善了固相颗粒的表面性能,提升了液体磁性磨具的沉降稳定性。通过扫描电子显微镜、EDS能谱分析仪、Zeta电位测试仪、振动样品磁强计等手段对改性前后的固相颗粒的结构、形貌、电位以及磁性粒子的磁饱和强度进行了表征和分析提出了保持磨具沉降稳定性的新方法。(2)液体磁性磨具的加工稳定性研究。针对光整加工的机理以及实际加工时存在的加工不均匀的问题,提出了利用化学复合镀配制液体磁性磨具的新方法。将固相颗粒中的磁性微粒和磨料颗粒利用镍磷合金共沉积的方式进行结合,探究最佳配制工艺,保证加工过程中磁性微粒和磨料颗粒的稳定结合,提高了材料去除率和加工效率,并获得了更低的表面粗糙度。(3)利用增稳后的液体磁性磨具对钛合金和铝合金进行了光整加工。为了测试经过多种方法改良后的液体磁性磨具的光整加工性能,选择不同结构的永磁场发生装置对铝合金、钛合金等材料进行了光整加工试验。最后通过SEM观测对比加工前后磨具的形态变化,分析镀层结合力,对磨具的配制进行评价,验证了本方法的可行性。