磁性复合流体抛光性能稳定性与使用寿命研究

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作者 王有良 于璞垚 +2 位作者 高熙淳 张文娟 吴勇波 《光学精密工程》 北大核心 2025年第12期1902-1915,共14页

磁性复合流体(Magnetic Compound Fluid,MCF)抛光是一种高效的精密抛光技术,然而,MCF抛光液在长时间使用过程中存在性能衰减问题。本文研究了MCF抛光液的组分对抛光性能的影响,并探讨了通过添加补充溶液恢复其抛光性能的可行性,以延长MC... 磁性复合流体(Magnetic Compound Fluid,MCF)抛光是一种高效的精密抛光技术,然而,MCF抛光液在长时间使用过程中存在性能衰减问题。本文研究了MCF抛光液的组分对抛光性能的影响,并探讨了通过添加补充溶液恢复其抛光性能的可行性,以延长MCF抛光液的使用寿命。首先,采用MCF抛光技术对聚甲基丙烯酸甲酯进行抛光实验。通过观察抛光前后MCF形貌的变化特征,测量表面粗糙度、材料去除率、温度和法向力,分析抛光液在不同抛光时间下的性能。其次,通过每10 min添加包含磨粒溶液或α-纤维素溶液,探究添加组分对MCF抛光性能的恢复效果和延长MCF抛光液寿命的可行性。最后,对添加补充液状态下的MCF的长时间抛光实验,探究MCF抛光液使用寿命。实验结果表明,MCF抛光液在持续抛光60 min后,抛光液形态由初始的均匀磁簇逐渐转变为碎片状团簇,其表面粗糙度下降率由97.06%降低至65.97%,抛光性能显著衰退。通过补充磨粒溶液和α-纤维素溶液,可使法向力稳定至6.4 N和7.3 N,表面粗糙度下降率保持在85%以上。进一步研究表明,每10 min补充0.1 mL补充液,可使MCF抛光液的使用寿命从60 min延长至180 min,并维持表面粗糙度Ra<0.05μm,材料去除率在1.80×10^(8)μm^(3)/min以上。MCF抛光液在抛光过程中存在水分、磨粒和α-纤维素的损耗,导致抛光性能下降。通过定量补充关键组分,可有效维持MCF抛光液的抛光性能,提高抛光稳定性,并显著延长其使用寿命。 展开更多

关键词 磁性复合流体 抛光 表面粗糙度 材料去除率 使用寿命

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镍渣改质及其在磁性复合流体抛光中的应用

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作者 王有良 于璞垚 +1 位作者 尹新城 张文娟 《光学精密工程》 北大核心 2025年第1期84-95,共12页

为了提高镍渣的再利用性,基于镍渣中的磁性元素,提出一种将镍渣改质后应用于磁性复合流体(Magnetic Com-pound Fluid,MCF)精密抛光的方法,研究抛光过程中改质渣含量对MCF的抛光质量的关系。通过对镍渣进行熔融氧化、破碎、磁选获得具有... 为了提高镍渣的再利用性,基于镍渣中的磁性元素,提出一种将镍渣改质后应用于磁性复合流体(Magnetic Com-pound Fluid,MCF)精密抛光的方法,研究抛光过程中改质渣含量对MCF的抛光质量的关系。通过对镍渣进行熔融氧化、破碎、磁选获得具有磁性的改质渣,分析其组分及磁性能。通过观察含有不同质量分数改质渣的MCF抛光液对聚甲基丙烯酸甲酯抛光后表面形貌特征,分析其对粗糙度Ra和材料去除率的影响规律;通过观察外加磁场下MCF抛光前后的形貌特征,探究改质渣对MCF抛光液磁簇成型的影响;通过测量不同抛光液的抛光作用力,分析MCF形貌与抛光作用力的内在联系。最后,通过观察含有改质渣的MCF抛光簇的微观形貌特征,结合MCF形貌、抛光力特征构建含改质渣的MCF抛光液的抛光机理。实验结果表明:改质渣的饱和磁化强度是镍渣的5.64倍;随着改质渣的质量分数的增加,MCF抛光性能下降;在改质渣含量为10%时,MCF抛光10 min后,工件表面粗糙度从0.502μm降低至0.010μm,表面粗糙度下降率Ra达到97.966%;相较于使用无改质渣的MCF抛光后的表面粗糙度下降率仅下降了0.482%;对比使用改质渣含量为15%的MCF抛光后的下降率则高出3.603%;材料去除率达到1.237×108μm3/min;随着改质渣含量的增加,抛光时磁性颗粒形成的链状结构曲度增加,抛光力下降,进而影响其抛光性能;结合抛光性能,剪切力,磁簇的微观结构,提出了含改质渣的MCF的抛光机理。镍渣改质后可应用于MCF抛光,当MCF抛光液中改质渣质量分数低于10%时,抛光性能优异。 展开更多

关键词 磁性复合流体 镍渣 抛光 表面粗糙度

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基于灰色关联分析的PMMA工件磁性复合流体抛光工艺参数优化

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作者 王有良 高熙淳 张文娟 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第1期134-142,共9页

针对磁性复合流体抛光PMMA工件取得最佳表面质量和最大加工效率时工艺参数不同的问题,基于灰色关联分析的工艺参数优化方法,设计3因素4水平正交试验,分析磁感应强度、羰基铁粉粒径、磨粒粒径对磁性复合流体抛光性能的影响。结果表明:优... 针对磁性复合流体抛光PMMA工件取得最佳表面质量和最大加工效率时工艺参数不同的问题,基于灰色关联分析的工艺参数优化方法,设计3因素4水平正交试验,分析磁感应强度、羰基铁粉粒径、磨粒粒径对磁性复合流体抛光性能的影响。结果表明:优化后得到的磁性复合流体抛光PMMA工件的最佳方案为:磁感应强度,0.50 T;羰基铁粉粒径,7μm;磨粒粒径,3μm;使用优化后的工艺参数抛光,工件的表面粗糙度为14 nm,材料去除率为2.088×10^(8)μm^(3)/min,提高了3.5%;通过灰色关联分析优化后获得的工艺参数,既能满足工件高表面质量的抛光要求,又能显著提高磁性复合流体抛光的材料去除率。 展开更多

关键词 磁性复合流体 灰色关联分析 工艺参数 表面粗糙度 材料去除率

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熔石英元件磁性复合流体抛光去除特性研究 被引量：1

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作者 叶卉 李壮 +2 位作者 王健 姜晨 孙来喜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期214-225,共12页

基于磁性复合流体(Magnetic Compound Fluid,MCF)抛光技术开展了熔石英元件抛光工艺研究,对比了传统MCF和超声辅助MCF(以下简称UMCF)抛光对熔石英材料去除特性的影响,探究了不同抛光时间下MCF和UMCF抛光对熔石英材料去除量/去除率和表... 基于磁性复合流体(Magnetic Compound Fluid,MCF)抛光技术开展了熔石英元件抛光工艺研究,对比了传统MCF和超声辅助MCF(以下简称UMCF)抛光对熔石英材料去除特性的影响,探究了不同抛光时间下MCF和UMCF抛光对熔石英材料去除量/去除率和表面粗糙度的影响,并构建了与抛光应力和抛光时间有关的材料去除率模型。研究结果表明,相较于传统MCF,UMCF在提高材料去除率和降低表面粗糙度方面均有优势。两种抛光方式下材料去除机制均为弹塑性去除,UMCF抛光获得的表面粗糙度相比于MCF抛光优化了68.88%。由于流体动压力和超声振动压力的联合作用,UMCF抛光材料去除率最高可达5.74×10^(-3)mm^(3)/min,相比于MCF抛光提升了4.04倍。MCF和UMCF抛光材料去除率与抛光应力和抛光时间均呈现幂函数相关性,且在UMCF抛光中抛光应力对去除率的影响权重大于MCF抛光。 展开更多

关键词 磁性复合流体抛光 超声振动辅助 材料去除率 粗糙度 抛光应力

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光学元件磁性复合流体抛光特性研究 被引量：8

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作者 叶卉 李晓峰 +4 位作者 段朋云 焦德礼 艾今朝 罗辉 姜晨 《上海理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期342-348,共7页

采用磁性复合流体(MCF)对BK7玻璃进行定点抛光实验,对抛光斑进行三维模型重构,并对磁场空间分布进行仿真与实验分析,阐明抛光材料去除机理,确定材料去除率、表面粗糙度及硬度随抛光时间的变化规律,建立了材料去除量与磁通密度的关系曲... 采用磁性复合流体(MCF)对BK7玻璃进行定点抛光实验,对抛光斑进行三维模型重构,并对磁场空间分布进行仿真与实验分析,阐明抛光材料去除机理,确定材料去除率、表面粗糙度及硬度随抛光时间的变化规律,建立了材料去除量与磁通密度的关系曲线。实验结果表明:抛光形成的抛光斑表面轮廓为蝶形,其沿抛光轮轴向的截面轮廓呈“W”形;材料去除量与磁场强弱及抛光时间密切相关,抛光深度去除率最高可达553 nm/min;表面粗糙度随抛光时间的增加先上升后下降,MCF抛光可获得表面粗糙度Ra<6 nm的光滑表面,且粗糙度与硬度呈现一定的正相关关系。 展开更多

关键词 磁性复合流体抛光 磁场分布 材料去除率 粗糙度 硬度

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硅油基磁性复合流体斜轴抛光特性研究 被引量：3

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作者 陈逢军 徐志强 +1 位作者 程振勇 尹韶辉 《制造技术与机床》 北大核心 2013年第10期34-37,共4页

根据磁流体和磁流变体在流体性能方面各自特点,制备了硅油基磁性复合流体并对不锈钢材料进行了斜轴抛光试验,以研究硅油基磁性复合流体斜轴抛光特性。硅油基磁性复合流体由纳米级的Fe3O4,微米级的金刚石磨粒,微米级的铁粒子和α纤维素... 根据磁流体和磁流变体在流体性能方面各自特点,制备了硅油基磁性复合流体并对不锈钢材料进行了斜轴抛光试验,以研究硅油基磁性复合流体斜轴抛光特性。硅油基磁性复合流体由纳米级的Fe3O4,微米级的金刚石磨粒,微米级的铁粒子和α纤维素以及硅油等组成。测试了磁性复合流体的磁场流变特性,分析了磁性复合流体在磁场作用下形成磁链的质量和长度。在斜轴抛光设备上利用硅油基磁性复合流体进行抛光不锈钢表面试验,并测量了不锈钢表面微观形貌,获得R a0.020μm的表面粗糙度。 展开更多

关键词 硅油基 磁性复合流体 斜轴抛光 不锈钢

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h形磁性复合流体抛光工具设计及工艺试验 被引量：4

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作者 姜晨 刘剑 +1 位作者 魏久祥 兰剑飞 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1452-1461,共10页

针对深孔内壁光整加工效率与质量较低的技术问题,在传统针式磁性复合流体(Magnetic Compound Fluid,MCF)抛光工具头的基础上增加辅助磁场块,提出基于h形抛光工具头的MCF深孔抛光工具及加工方法。利用COMSOL Multiphysics建立永磁铁磁场... 针对深孔内壁光整加工效率与质量较低的技术问题,在传统针式磁性复合流体(Magnetic Compound Fluid,MCF)抛光工具头的基础上增加辅助磁场块,提出基于h形抛光工具头的MCF深孔抛光工具及加工方法。利用COMSOL Multiphysics建立永磁铁磁场组合模型,设计磁场均匀的h形抛光工具头结构;建立MCF深孔抛光磁场与流场模型,进行磁流耦合仿真,分析MCF流体流动特性;以黄铜H62材料为样件,展开不同抛光工艺参数实验,对抛光前后样件的表面形貌、粗糙度和材料去除率进行分析,并验证了仿真模型。实验结果表明:当采用h形抛光工具头两磁铁水平间距为8 mm,抛光转速为1 400 r/min,抛光间隙为1 mm,氧化铝磨粒粒径为0.5μm时,表面粗糙度为173 nm,材料去除率为0.84 mg/min,获得最佳抛光效果,且采用h形抛光工具头产生的抛光效果要比针式抛光工具头产生效果更佳。基于h形抛光工具头的MCF深孔抛光方法能有效改善孔内壁表面质量,实验结果证明了方法的有效性,为后续的应用奠定基础。 展开更多

关键词 磁性复合流体 深孔抛光 抛光特性 h形抛光工具头 黄铜H62

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微沟槽周期结构表面的磁性复合流体微纳光整研究及实验教学装置应用 被引量：1

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作者 姜晨 张瑞 郝宇 《上海理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期84-88,共5页

针对磁性复合流体黏度可控的特性,研究一种微纳沟槽表面可控抛光加工方法及工艺,实现低成本、可控微纳结构表面加工技术,并将其应用于微纳加工实验教学。采用磁性复合流体作为抛光液,设计端面式和圆周面式两种磁性复合流体抛光机构;根... 针对磁性复合流体黏度可控的特性,研究一种微纳沟槽表面可控抛光加工方法及工艺,实现低成本、可控微纳结构表面加工技术,并将其应用于微纳加工实验教学。采用磁性复合流体作为抛光液,设计端面式和圆周面式两种磁性复合流体抛光机构;根据周期性微米级沟槽表面结构特点,采用圆周面式磁性复合流体抛光机构进行微结构表面抛光加工实验;设计加工工艺,通过实验对比微沟槽周期结构表面加工效果,验证了实验装置及微结构可控抛光加工方法的有效性,实现微沟槽周期结构表面材料可控去除加工。该装置结构紧凑,使用与维护成本低,有效填补面向机械专业制造类课程的微纳加工实验教学装置技术空白。 展开更多

关键词 微纳加工 机械制造 微沟槽 实验教学装置 磁性复合流体

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基于双磁场磁性复合流体的抛光性能 被引量：3

9

作者 王有良 史小锋 +2 位作者 陈秀娟 张文娟 冯铭 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期360-372,共13页

目的针对微结构抛光过程中形貌精度损伤的问题,开发一种环状MCF(Magnetic Compound Fluid,MCF)抛光工具,探究在双磁场作用下MCF工具的抛光性能。方法采用工业相机观察不同条件下MCF抛光工具的成形特征,通过定量分析MCF抛光工具的成形参... 目的针对微结构抛光过程中形貌精度损伤的问题,开发一种环状MCF(Magnetic Compound Fluid,MCF)抛光工具,探究在双磁场作用下MCF工具的抛光性能。方法采用工业相机观察不同条件下MCF抛光工具的成形特征,通过定量分析MCF抛光工具的成形参数,构建最优MCF抛光工具特征参数;通过分析双磁场作用下工件表面的磁场强度,建立磁场矢量模型,探究磁场分布与MCF宏观形貌的内在联系;观察磁簇微观形貌,分析MCF抛光工具的内部特征;试验研究MCF组分、磁铁转速n_(m)、载液板转速n_(c)和加工间隙Δ对工件表面粗糙度Ra的影响规律,探究最优的抛光参数。结果当磁铁偏心距r=2 mm,MCF供应量V=1.5 mL时,MCF抛光工具的成形特征相对最优,得到了MCF抛光工具的参数,a=28.70 mm,b=26.90 mm,c_(1)=1.58 mm,c_(2)=1.30 mm,d_(0)=48.60 mm,h=7.20 mm,d_(i)=26.50 mm;磁簇分布方向与磁场矢量方向一致,铁粉沿着磁力线方向分布,磨粒分布在铁粉外部,α–纤维穿插于磁簇内部或磁簇与磁簇之间;通过抛光试验获得了较低表面粗糙度的最佳工艺参数,最佳MCF组分配比(均以质量分数计)为羰基铁粉40%、磨粒12%、α–纤维3%、水基磁流体45%,最佳载液板转速n_(c)=300 r/min,最佳磁铁转速n_(m)=400 r/min,最佳加工间隙Δ=1 mm。结论在抛光20 min后,工件的表面粗糙度由0.578μm降至0.009μm,下降率约为98.44%,证明在双磁场作用下环状MCF抛光工具具有稳定且高效的抛光能力。 展开更多

关键词 磁性复合流体 双磁场 抛光性能 表面粗糙度 磁场分布 成形特征

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磁性复合流体抛光过程中水分对抛光性能的影响 被引量：5

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作者 王有良 高熙淳 +1 位作者 张文娟 郭江 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第24期3559-3569,共11页

磁性复合流体(Magnetic Compound Fluid,MCF)具有优异的抛光性能,然而MCF抛光液中的水分在抛光过程中流失,抛光性能随之降低,这将增加抛光成本并严重影响MCF抛光的工程应用。针对磁性复合流体抛光液在抛光过程中水分流失的问题,探究了... 磁性复合流体(Magnetic Compound Fluid,MCF)具有优异的抛光性能,然而MCF抛光液中的水分在抛光过程中流失,抛光性能随之降低,这将增加抛光成本并严重影响MCF抛光的工程应用。针对磁性复合流体抛光液在抛光过程中水分流失的问题,探究了抛光过程中MCF水分含量对MCF形貌特征、抛光区域温度、正压力与抛光质量的关系,构建MCF中水分对抛光质量的影响机理。首先,分析了抛光过程中不同水分占比抛光液对抛光性能的影响规律,采用工业相机观察MCF抛光液抛光前后的形貌特征。然后,通过总结抛光过程温升-磁流体状态-抛光作用力-抛光质量的内在联系,构建不同水分含量MCF的抛光机理。最后,通过向MCF抛光液中定量补充水分,有效地缓解了MCF抛光液抛光效果降低的问题。实验结果表明:(1)当MCF抛光液水分占比为45%时初始抛光效果较好,抛光10 min内工件的表面粗糙度由0.410μm下降到0.007μm;而使用已持续抛光50 min的MCF加工10 min后工件的表面粗糙度由0.576μm下降到0.173μm。MCF随着抛光时间的增加MCF抛光性能大幅下降;(2)随着抛光液中含水量的降低,抛光时磁性颗粒形成的链状结构恢复能力变差,进而影响其抛光性能;(3)在抛光过程中向MCF抛光液补充水分后,抛光结束时工件的表面粗糙度下降率由无添加时的69.97%提高至86.69%,材料去除率由0.95×10^(8)μm^(3)/min提升到1.45×10^(8)μm^(3)/min,抛光正压力由3.7 N提升到4.2 N。当抛光过程中补充水分,使MCF的水含量占比维持在45%左右时,可以保持其长效稳定的抛光能力,有效地延长MCF的使用寿命。 展开更多

关键词 磁性复合流体 抛光温度 抛光性能 表面粗糙度 材料去除率

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磁性复合流体的深孔抛光工艺试验研究 被引量：4

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作者 王璐璐 姜晨 +1 位作者 管华双 李佳音 《上海理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期127-133,共7页

针对深孔零件光整加工技术的难题,提出了基于针式抛光头的磁性复合流体(MCF)深孔抛光的加工方法。首先利用COMSOL Multiphysics有限元软件建立不同的永磁铁磁场组合模型,根据仿真结果设计磁场分布均匀且强度较强的针式抛光头;再建立MCF... 针对深孔零件光整加工技术的难题,提出了基于针式抛光头的磁性复合流体(MCF)深孔抛光的加工方法。首先利用COMSOL Multiphysics有限元软件建立不同的永磁铁磁场组合模型,根据仿真结果设计磁场分布均匀且强度较强的针式抛光头;再建立MCF深孔抛光的磁流场耦合模型,分析MCF的流动特性;以黄铜H62的深孔零件为加工对象,进行磁性复合流体的深孔抛光工艺试验研究。仿真结果与试验结果吻合,结果表明,当针式抛光头采用纵向单列磁芯结构,转速为800 r/min,抛光间隙为3 mm,羟基铁粉粒径为48μm时,表面粗糙度为0.13μm,材料去除率为0.025 mg/min,从而获得了最理想的MCF深孔抛光效果。 展开更多

关键词 磁性复合流体 深孔抛光 磁芯结构 针式抛光头 黄铜H62

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十二烷基苯磺酸钠对磁性复合流体分散性及抛光质量的影响 被引量：2

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作者 李佳音 姜晨 +1 位作者 王璐璐 管华双 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期389-395,共7页

目的针对磁性复合流体(Magnetic Compound Fluid,MCF)中磨粒易团聚的问题,提出通过阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate,SDBS)来提高MCF的分散性,进而提升抛光表面质量。方法在MCF中添加不同质量分数的S... 目的针对磁性复合流体(Magnetic Compound Fluid,MCF)中磨粒易团聚的问题,提出通过阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate,SDBS)来提高MCF的分散性,进而提升抛光表面质量。方法在MCF中添加不同质量分数的SDBS,采用激光粒度分布仪,测试抛光液中颗粒的粒径分布及中位粒径。利用Zeta电位分析仪,观察抛光液的Zeta电位分布,验证分散效果。使用SDBS含量不同的MCF对304不锈钢工件表面进行抛光,研究SDBS含量对MCF抛光材料去除率和表面粗糙度的影响规律。结果当SDBS质量分数从0%增至3%时,MCF的中位粒径从6.845μm降低至1.640μm,Zeta电位的绝对值从13.2 mV升高至53.8 mV,抛光材料的去除率从3.11 mg/min增加至3.25 mg/min,表面粗糙度Ra从0.27μm降低至0.09μm,抛光表面质量显著提升。当SDBS质量分数继续增加至5%~7%时,分散效果趋于饱和,抛光质量保持稳定。结论在MCF中添加适当质量分数的SDBS,可以有效解决磨粒团聚问题,提高MCF的分散性,抛光后表面质量明显改善。 展开更多

关键词 磁性复合流体 SDBS 分散性 ZETA电位 抛光质量

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微槽的超声振动辅助磁性复合流体抛光工艺研究 被引量：2

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作者 魏久翔 姜晨 刘剑 《上海理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期457-463,共7页

针对微通道制氢反应器的微槽底部光整加工难题,开展超声振动辅助磁性复合流体(UMCF)抛光工艺研究。根据表面接触理论分析微槽底部气膜对磁性复合流体(MCF)抛光的影响,引入超声振动改善MCF抛光微槽底部的表面质量;通过试验探究UMCF抛光... 针对微通道制氢反应器的微槽底部光整加工难题,开展超声振动辅助磁性复合流体(UMCF)抛光工艺研究。根据表面接触理论分析微槽底部气膜对磁性复合流体(MCF)抛光的影响,引入超声振动改善MCF抛光微槽底部的表面质量;通过试验探究UMCF抛光对微槽底部的抛光效果;研究不同参数下MCF抛光和UMCF抛光对微槽的表面形貌、表面粗糙度和去除率的变化规律,获得最佳的抛光参数。研究结果表明:当羰基铁粉粒径为48μm,抛光时间为5 min,抛光轮转速为500 r/min,抛光间隙为2 mm,振幅为5μm时抛光效果最佳,微槽顶部表面粗糙度Ra达到0.217μm;槽底表面粗糙度Ra达到0.403μm,去除率为4.74 mg/min。 展开更多

关键词 超声振动 磁性复合流体 抛光 微槽结构 工艺参数

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磁性复合流体抛光氧化锆陶瓷的工艺优化

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作者 张泽林 周宏明 +2 位作者 冯铭 张祥雷 陈卓杰 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2023年第6期712-719,共8页

为提高氧化锆陶瓷工件的表面质量,采用磁性复合流体(由包含纳米级铁磁颗粒的磁流体与包含微米级羰基铁颗粒的磁流变液混合而成)对氧化锆陶瓷进行抛光,以达到降低材料表面粗糙度和减少表面与亚表面损伤的目的。利用田口方法设计3因素3水... 为提高氧化锆陶瓷工件的表面质量,采用磁性复合流体(由包含纳米级铁磁颗粒的磁流体与包含微米级羰基铁颗粒的磁流变液混合而成)对氧化锆陶瓷进行抛光,以达到降低材料表面粗糙度和减少表面与亚表面损伤的目的。利用田口方法设计3因素3水平正交试验,着重分析磁铁转速、加工间隙和抛光液磨粒粒径对表面粗糙度和材料去除率的影响规律,并采用方差分析法分析各因素对2个评价指标的影响权重。可达到最低表面粗糙度的工艺参数组合为:磁铁转速,300 r/min;加工间隙,0.5 mm;磨粒粒径,1.25μm。可达到最高材料去除率的工艺参数组合为:磁铁转速,400 r/min;加工间隙,0.5 mm;磨粒粒径,2.00μm。根据优化的工艺参数进行抛光,表面粗糙度最低可达4.5 nm,材料去除率最高可达0.117μm/min,优化效果显著。利用遗传算法优化BP神经网络建立抛光预测模型,预测误差为3.9484%。 展开更多

关键词 磁性复合流体抛光 氧化锆陶瓷 表面粗糙度 材料去除 田口方法 正交试验

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异形旋转体磁性复合流体抛光试验研究

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作者 任鹤 洪小兰 +1 位作者 王鹏 姜晨 《农业装备与车辆工程》 2019年第5期5-8,共4页

针对异形曲面抛光效率和抛光精度要求的不断提高,提出采用自主研发的卧式磁性复合流体(Magnetic compound fluid,MCF)抛光轮对异形旋转体工件进行抛光试验。以H26 黄铜材料为样件,展开抛光试验,并对抛光前后样件的表面形貌、表面粗糙度... 针对异形曲面抛光效率和抛光精度要求的不断提高,提出采用自主研发的卧式磁性复合流体(Magnetic compound fluid,MCF)抛光轮对异形旋转体工件进行抛光试验。以H26 黄铜材料为样件,展开抛光试验,并对抛光前后样件的表面形貌、表面粗糙度及表面材料去除率进行研究。实验结果表明,该抛光工艺能够高效率地实现样件表面材料的去除,并可获得较好的表面质量。 展开更多

关键词 异形曲面 磁性复合流体 抛光 表面粗糙度 材料去除率

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Inconel 718合金的磁性复合流体抛光工艺

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作者 Oumar Souleymane A Kiari 姜晨 +1 位作者 高睿 张瑞 《农业装备与车辆工程》 2021年第1期27-31,共5页

针对Inconel 718合金材料加工中不断提高的表面质量需求,研究了采用磁性复合流体(Magnetic compound fluid)抛光Inconel718合金材料的加工工艺。根据磁性复合流体抛光原理搭建Inconel718合金抛光实验平台,进行不同抛光方向、抛光时间、... 针对Inconel 718合金材料加工中不断提高的表面质量需求,研究了采用磁性复合流体(Magnetic compound fluid)抛光Inconel718合金材料的加工工艺。根据磁性复合流体抛光原理搭建Inconel718合金抛光实验平台,进行不同抛光方向、抛光时间、抛光转速等工艺参数下的Inconel718合金抛光实验,对工件表面的表面粗糙度、微观形貌进行了测试与分析。实验结果表明:当抛光转速800 r/min,抛光间距3 mm,抛光时间10 min时,Inconel718合金表面粗糙度Ra下降约至0.1μm。 展开更多

关键词 磁性复合流体 表面粗糙度 抛光 INCONEL718 磨粒

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TA1纯钛毛细管化学辅助磁性复合流体抛光实验研究

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作者 薛玉峰 张文韬 +3 位作者 武韩强 孙旭 郑旸轲 吴勇波 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2023年第6期657-667,共11页

对医用TA1纯钛毛细管内表面进行镜面抛光,有助于减小检测样本残留、提高毛细管移液精度,从而提高体外诊断设备的检测精度与可靠性。针对纯钛毛细管内表面质量差、材质难抛光的问题,提出一种新型化学辅助磁性复合流体抛光方法,将化学氧... 对医用TA1纯钛毛细管内表面进行镜面抛光,有助于减小检测样本残留、提高毛细管移液精度,从而提高体外诊断设备的检测精度与可靠性。针对纯钛毛细管内表面质量差、材质难抛光的问题,提出一种新型化学辅助磁性复合流体抛光方法,将化学氧化与机械去除相结合,实现对毛细管内表面的高效精密抛光。采用单因素实验探究抛光液中的铁粉质量、过氧化氢质量分数与苹果酸质量分数对毛细管内表面材料去除率和粗糙度的影响,获得最佳抛光参数;检测在抛光过程中毛细管内表面的材料去除与元素变化,分析该技术用于纯钛毛细管内表面的综合抛光效果。结果表明:在铁粉质量为2 mg、过氧化氢质量分数为7.2%、苹果酸质量分数为6%的条件下抛光90 min后,纯钛毛细管内表面粗糙度由R_(a)675 nm降至R_(a)75 nm,无原始裂隙的平整抛光区域粗糙度低至R_(a)19.5 nm,材料去除深度达28μm,原始表面的细微裂痕被基本去除,粗壮裂隙减小;抛光过程没有引入其他元素。 展开更多

关键词 化学辅助磁性复合流体抛光 TA1纯钛毛细管 内表面 粗糙度

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微流控芯片磁性抛光工艺参数优化 被引量：2

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作者 范晋伟 印健 潘日 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期209-215,302,共8页

以提高微流控芯片表面质量为目的,进行磁性抛光微流控芯片的关键工艺参数优化研究.首先,设计单因素实验组,根据实验结果,得到磁性抛光关键工艺参数对其抛光质量的影响规律:随着抛光间隙的减小,芯片表面粗糙度由0.327μm增至0.045μm,后... 以提高微流控芯片表面质量为目的,进行磁性抛光微流控芯片的关键工艺参数优化研究.首先,设计单因素实验组,根据实验结果,得到磁性抛光关键工艺参数对其抛光质量的影响规律:随着抛光间隙的减小,芯片表面粗糙度由0.327μm增至0.045μm,后又降至0.130μm,其最佳抛光间隙为1.5 mm;主轴转速对抛光质量的影响并不显著,改变转速进行抛光后芯片表面粗糙度保持在0.045~0.055μm,其最佳范围为400~800 r/min;微流控芯片表面粗糙度随着抛光时间增加而提高,最高表面粗糙度为0.018μm,相对而言,最佳抛光时间为30 min.此外,磁性复合流体(magnetic compound fluid,MCF)抛光质量受加工间隙影响最大,受抛光时间的影响略大于主轴转速.实验结果表明,通过对磁性抛光的关键工艺参数进行优化,可以将微流控芯片的表面粗糙度从0.510μm提高到0.018μm,由此可进一步探索磁性抛光技术应用于微流控芯片的确定性抛光. 展开更多

关键词 微流控芯片 磁性复合流体抛光 工艺参数优化 单因素实验 抛光质量 表面粗糙度

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微小非球面纳米抛光工艺研究 被引量：2

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作者 段红杰 李一浩 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第12期131-134,共4页

针对微小非球面斜轴镜面磨削时存在的表面/亚表面缺陷、表面粗糙度均匀性差以及传统抛光工艺难以抛光微小非球面等一系列难题,开发一种利用磁性复合流体和斜轴抛光方式进行微小凹非球面超精密抛光的新工艺。以口径在10mm以下的超精密微... 针对微小非球面斜轴镜面磨削时存在的表面/亚表面缺陷、表面粗糙度均匀性差以及传统抛光工艺难以抛光微小非球面等一系列难题,开发一种利用磁性复合流体和斜轴抛光方式进行微小凹非球面超精密抛光的新工艺。以口径在10mm以下的超精密微细透镜及微细模具中的各种微小球面、微小凹非球面为主要加工对象,展开磁性复合流体抛光工艺研究。分析磁性复合流体工艺参数对加工质量和表面去除率的影响,优化工艺参数,解决了微小非球面纳米抛光的关键技术问题。 展开更多

关键词 磁性复合流体 纳米微细抛光 微小非球面

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光学玻璃超声振动维氏压痕中位裂纹的实验研究 被引量：3

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作者 姜晨 高睿 +1 位作者 姜臻禹 郝宇 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1-8,共8页

为了进一步掌握光学玻璃材料超声振动辅助磨削亚表面损伤机理,设计常规和超声振动条件下维氏压痕实验,调查两种情况下K9光学玻璃压痕形貌特征;采用磁性复合流体抛光方法检测K9光学玻璃压痕区域的中位裂纹深度,对常规压痕系统中位裂纹模... 为了进一步掌握光学玻璃材料超声振动辅助磨削亚表面损伤机理,设计常规和超声振动条件下维氏压痕实验,调查两种情况下K9光学玻璃压痕形貌特征;采用磁性复合流体抛光方法检测K9光学玻璃压痕区域的中位裂纹深度,对常规压痕系统中位裂纹模型进行两次系数修正,获得超声振动条件下的维氏压痕系统中位裂纹深度模型.通过超声振动维氏压痕实验计算静态和动态断裂韧性,得到两种加载条件的一次修正系数分别为0.08和0.06;结合检测中位裂纹深度实验结果拟合获得的两种条件下二次修正系数数值接近,分别为94.75和94.50.结果表明该模型对超声振动和加工条件具有良好的识别度. 展开更多

关键词 光学玻璃 中位裂纹 超声振动 维氏压痕 磁性复合流体抛光

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