（機(jī)械制造及其自動化專業(yè)論文）液體磁性磨具光整加工機(jī)理和物理性質(zhì)的研究.pdf

太原理2 1 火學(xué)碩十研究生學(xué)伊論文 液體磁性磨具光整加工機(jī)理和物理性質(zhì)的研究 摘要 液體磁性磨具光整加工是應(yīng)用磁流變液基本原理的精密光整加工 新技術(shù) 它由磁介質(zhì)微粒 基載液 穩(wěn)定劑及磨粒組成 液體磁性磨具 在無磁場作用時呈液體狀態(tài) 表現(xiàn)出良好的流動特性 能與工件復(fù)雜表 面充分接觸 在施加磁場后 液體磁性磨具迅速發(fā)生相變 由牛頓流體 變?yōu)橘e漢姆體 表現(xiàn)出類似固體的性質(zhì) 形成一個柔性的 砂輪 緊貼 在工件表面 在工件和液體磁性磨具發(fā)生相對運動的過程中實現(xiàn)對工件 表面的光整加工 論文采用理論分析 試驗研究 數(shù)值計算等方法 對液體磁性磨具 的物理性質(zhì)和加工機(jī)理進(jìn)行了研究 研究的主要內(nèi)容如下 1 通過對液體磁性磨具的組成進(jìn)行理論分析和試驗研究 配置出 滿足光整加工要求的液體磁性磨具 2 對液體磁性磨具的物理性質(zhì)進(jìn)行了理論分析和試驗研究 測出 了液體磁性磨具的密度和粘度值 應(yīng)用自行設(shè)計的裝置對液體磁性磨具 在不同磁場強(qiáng)度下的剪切應(yīng)力進(jìn)行測量 得到了液體磁性磨具在不同磁 場強(qiáng)度下的剪切應(yīng)力 應(yīng)用液體磁性磨具磁飽和強(qiáng)度測試裝置 對液體 磁性磨具在不同磁場強(qiáng)度下的磁導(dǎo)率進(jìn)行了測量 并根據(jù)測量的數(shù)值繪 制出液體磁性磨具的磁化曲線 3 在加工試驗研究基礎(chǔ)上 分析了磁場強(qiáng)度 工件的轉(zhuǎn)速及加工的 焱原理1 人學(xué)碩十研究 學(xué)伊論文 時間等工藝參數(shù)對加工效率和表面質(zhì)量的影響規(guī)律 在研究液體磁性瞎 具光整加工機(jī)理的基礎(chǔ)e 建立了液體磁性磨具的光整加工數(shù)學(xué)模型 這為進(jìn)一步研究液體磁性磨具的加工機(jī)理 提供了理論依據(jù) 4 在理論分析和試驗研究的基礎(chǔ)上 提出了液體磁性磨具光整加工 模式的幾種構(gòu)想 液體磁性磨具對零件的表面光整加工屬于柔性加工 加工后工件表 面及次表面殘余應(yīng)力小 關(guān)鍵詞 液體磁性磨具 表面光整加工 實驗裝置 剪切應(yīng)力 工藝參 數(shù) i i 太原理 r 火學(xué)碩十研究生學(xué)協(xié)論文 r e s e a r c ho nf i n i s h i n gm e c h a n i s ma n dp h y s i c a l p r o p e r t yo fl i q u i d m a g n e t i c a b r a s i v et 0 0 l a b s t r a c t l i q u i d m a g n e t i ca b r a s i v et o o lf i n i s h i n gi sak i n do fn e wt e c h n o l o g yo n p r e c i s ef i n i s h i n g i t i sa ni n n o v a t i v e f i n i s h i n gt e c h n o l o g yt h a t t a k e s a d v a n t a g eo ft h et h e o r yo fm a g n e t o r h e o l o g i c a lf l u i d i ti sc o m p o s e dw i t h m a g n e t i cp a r t i c l e c a r r i e r s u r f a c t a n ta n da b r a s i v ep a r t i c l e l i q u i d m a g n e t i c a b r a s i v et o o li sl i q u i dc o n d i t i o na tz e r om a g n e t i cf i e l d ss ot h a ti tc a nc l o s e a r o u n dt h e c o m p l e xs u r f a c e o fw o r k p i e c e o na p p l i c a t i o no fe x t e r n a l m a g n e t i cf i e l d s l i q u i d m a g n e t i ca b r a s i v e t o o l p r o m p tg e n e r a t e sf a c i e s c h a n g ef r o mn e w t o nf l u i dt op l a s t i cb i n g h a mb o d y a tt h es a m et i m e i t e m b e d st h es u r f a c eo fw o r k p i e c el i k eam o l d i n ga b r a s i v ed i s k w h e nt h e r e l a t i v em o v e m e n tb e t w e e nw o r k p e i c ea n dl i q u i d m a g n e t i ca b r a s i v et o o l h a p p e n i n g ap o r t i o no ft h ep a r ts u r f a c em a t e r i a l si sr e m o v e d t h ed i s s e r t a t i o n i n v e s t i g a t e t h e p h y s i c a lp r o p e r t y a n d w o r k i n g m e c h a n i s mo fl i q u i d m a g n e t i ca b r a s i v et o o lw i t ha d o p t i n gc o m b i n a t i o no f t h e o r e t i c a la n a l y s i s e x p e r i m e n t a li n v e s t i g a t i o na n dn u m e r i c a lc a l c u l a t i o n 1 1 1 太原理i 人學(xué)頂十6 9 究j l 二學(xué)伊論文 t h em a i nr e s e a r c hi sa sf o l l o w s 1 t h e l i q u i d m a g n e t i ca b r a s i v et o o l t h a t c a nf i n i s h t h es u r f a c eo f w o r k p i e c ei sp r o d u c e dt h r o u g ha d o p t i n gc o m b i n a t i o no ft h e o r e t i c a la n a l y s i s e x p e r i m e n t a li n v e s t i g a t i o nf o rt h ec o m p o s i t i o no fl i q u i d m a g n e t i ca b r a s i v e t o o l 2 t h ed e n s i t ya n dv i s c o s i t yo fa r ek n o w nt h r o u g hr e s e a r c h i n go n p h y s i c a lp r o p e r t yo fl i q u i d m a g n e t i ca b r a s i v et 0 0 1 t h es h e a r i n gs t r e s s e sa t d i f f e r e n tm a g n e t i cf i e l d sa r em e a s u r e dw i t ht h ed e v i c et h a td e s i g n e da n d m a d ei nl a b o r a t o r y t h em a g n e t i cc o n d u c t i v i t yl i q u i d m a g n e t i ca b r a s i v e t o o li sm e a s u r e db yu s i n gt h ed e v i c eo ft e s t i n gl i q u i d m a g n e t i ca b r a s i v et o o l s a t u r a t i o n i n t e n s i t y a c c o r d i n g t o m e a s u r e m e n t b hc u r v eo fl i q u i d m a g n e t i ca b r a s i v et o o lc a l lo b t a i n 3 a tt h eb a s i so fp r o c e s s i n ge x p e r i m e n t t h et e c h n i q u e sp a r a m e t e r s s u c ha si n t e n s i t yo fm a g n e t i cf i e l d t h er o t a t i o no fw o r k p i e c ea n dt h et i m eo f w o r k i n gh o wt oi n f l u e n c ew o r k i n ge f f i c i e n c ya n dt h eq u a l i t yo fw o r k p i e c e s u r f a c ei sf o u n d a tt h eb a s i so f m e c h a n i s mo f l i q u i d m a g n e t i ca b r a s i v et o o l f i n i s h i n g m a t h e m a t i c sm o d e lo fl i q u i d m a g n e t i ca b r a s i v et o o lf i n i s h i n g w o r ki se s t a b l i s h e di nt h i st h e s i s i tp r o v i d e sr u l ef o rf u r t h e rr e s e a r c h i n g l i q u i d m a g n e t i ca b r a s i v et o o l 4 s e v e r a lf i n i s h i n gm o d e so fl i q u i d m a g n e t i ca b r a s i v et o o la r ep u t f o r w a r dt h r o u g ht h e o r e t i c a la n a l y s i sa n de x p e r i m e n t a li n v e s t i g a t i o n 太原理1 人學(xué)碩 研究生學(xué)位論文 l i q u i d m a g n e t i ca b r a s i v et o o lf i n i s h i n gb e l o n gt of l e x i b l ew o r k i n g b e c a u s et h er e m a n e n ts t r e s s e x i s t i n g i nt h es u r f a c ea n ds u b s u r f a c e o f w o r k p i e c ei ss m a l l k e y w o r d s l i q u i d m a g n e t i c a b r a s i v e t o o l s u r f a c e f i n i s h i n g e x p e r i m e n t a le q u i p m e n t s h e a r i n gs t r e s s t e c h n i q u e sp a r a m e t e r v 聲明 y9 7 9 3 5 本人鄭重聲明 所呈交的學(xué)位論文 是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下 獨立進(jìn)行研究所取得的成果 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外 本論文 不包含其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的科研成果 對本文的研究 做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體 均已在文中以明確方式標(biāo)明 本聲明的 法律責(zé)任由本人承擔(dān) 論文作者簽名 差亟叁日期 竺 生蟹 關(guān)于學(xué)位論文使用權(quán)的說明 本人完全了解太原理工大學(xué)有關(guān)保管 使用學(xué)位論文的規(guī)定 其 中包括 學(xué)校有權(quán)保管 并向有關(guān)部門送交學(xué)位論文的原件與復(fù)印 件 學(xué)?？梢圆捎糜坝?縮印或其它復(fù)制手段復(fù)制并保存學(xué)位論文 學(xué)?？稍试S學(xué)位論文被查閱或借閱 學(xué)?？梢詫W(xué)術(shù)交流為目的 復(fù)制贈送和交換學(xué)位論文 學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi) 容 保密學(xué)位論文在解密后遵守此規(guī)定 o 簽名 蓮熟絲 日期 竺 壘絲 導(dǎo)師簽名 趁型日期 2 竺 太原理j 人學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 1 1 光整加工技術(shù)概述 第一章緒論 1 1 1 光整加工技術(shù)概念 光整加工技術(shù)是指在機(jī)械加工中旨在提高零件表面質(zhì)量的各種加工方法 加工 技術(shù)等 通常零件在經(jīng)過鑄鍛 沖壓 焊接之后 雖然獲得了規(guī)定的毛坯尺寸 幾 何形狀 但還存在諸多缺陷 如表面氧化層 皺曲 粘砂 殘留焊渣等 所以零件 在進(jìn)入下道工序之前必須進(jìn)行處理 稱之為毛坯表面光整加工技術(shù) 零件經(jīng)切削加 工后 進(jìn)行棱邊倒圓 去除毛刺 消除微觀裂紋 細(xì)化表面粗糙度 改善物理力學(xué) 性能 稱之為表面光整加工技術(shù) 1 1 2 光整加工技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀 光整加工主要有手工研磨和拋光 機(jī)械 傳統(tǒng) 光整加工 非傳統(tǒng)光整加工 復(fù)合 光整加工 手工方法研磨 拋光 能夠?qū)崿F(xiàn)平面 回轉(zhuǎn)體 自由曲面的光整加工 適用于單 件小批量生產(chǎn) 但這種方法勞動強(qiáng)度高 同時受到工人的技術(shù)等級和技術(shù)熟練程度的 影響 質(zhì)量不穩(wěn)定 效率低 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和制造水平的不斷提高 機(jī)械光整 加工得到了迅速的發(fā)展 無論是手工作業(yè)還是機(jī)械光整加工 都需要多道工序完成 各工序間必須更換磨 料 磨料從粗到細(xì) 同時還必須將前道工序留下的磨料清洗干凈 工作量大 效率低 已滿足不了生產(chǎn)的需要 面且對工具頭無法觸及的異型件 細(xì)長管件或大型工件 實 現(xiàn)光整加工難度更大 甚至無法加工 這也是實現(xiàn)自動化光整加工的難點 因此迫切 需要開發(fā)新的光整加工工藝 來解決這些難點 由于非傳統(tǒng)加工在制造技術(shù)中的特殊地位 并針對手工作業(yè) 機(jī)械光整加工存在 的缺陷 各國研究者在致力于研究進(jìn)一步提高機(jī)械光整加工表面質(zhì)量 加工精度和生 產(chǎn)率的同時 也致力于非傳統(tǒng)光整加工的研究 如化學(xué)拋光的歷史可以追溯n i 9 世紀(jì) 太原理1 人 學(xué)碩十研究生學(xué)位論文 而2 0 紀(jì)初r w i n e r 等人申請了銀的電化學(xué)拋光第一個專利 k 圈電西公司的d j a e g u e t 于1 9 3 1 年丌始較系統(tǒng)的研究 化學(xué)拋光和電化學(xué)拋光都是有選擇性地溶解峰 點 實現(xiàn)表面光整 不受導(dǎo)電材料硬度的限制 生產(chǎn)率高 但是光嫠加工后l f 日糙度等 級只能提高1 2 級 且精度難以控制 7 0 年代開發(fā)的電化學(xué)機(jī)械光整加工 設(shè)備結(jié)構(gòu) 簡單 成本低 吸收了機(jī)械光整加工精度的可控性和電化拋光高效率的優(yōu)點 成功地 實現(xiàn)了電化學(xué)拋光和機(jī)械光整加工的復(fù)合 改變了常規(guī)磨床高精度的要求 而且不必 更換磨料 使加工效率大大提高 盡管如此 對原始粗糙度較大的表面 如ra l6 2 m 電化學(xué)機(jī)械光整加工需要的時間較長 為獲得更高的生產(chǎn)率 大連理工大學(xué)在 8 0 年代末提出了脈沖電化學(xué)光整加工技術(shù)和脈沖電化學(xué)機(jī)械光整加工新思想 并在 實際生產(chǎn)中得到了應(yīng)用 脈沖電化學(xué)機(jī)械光整加工技術(shù)綜合了脈沖電化學(xué)和電化學(xué)機(jī) 械光整加工的優(yōu)點 并充分發(fā)揮脈沖電化學(xué)機(jī)械光整加工獨特的優(yōu)勢 進(jìn)一步提高了 3 w q 精度和生產(chǎn)效率 主要用于較為粗糙表面 女r l ra 1 6 m 的光整加工 加工后的 表面粗糙度可達(dá)0 0 8 口m 機(jī)械光整加工和 脈沖 電化學(xué)機(jī)械光整加工要實現(xiàn)對復(fù)雜曲面的光整加工 工具 頭必須是高度柔性連接 但是對那些u 型管 異型槽 口徑小的大型容器等內(nèi)表面 電極制作困難 甚至無法加工 近幾年不斷得到重視的磁粒光整加工 由于自由磁粒受到磁場力的控制 形成具 有 柔性 的磁刷 對解決上述一些難題有明顯的優(yōu)勢 磁粒光整加工技術(shù)是前蘇聯(lián) 工程師提出的 上世紀(jì)6 0 年代得到迅速發(fā)展 先后申請了多項專利并開發(fā)設(shè)計多種型 號的平面磁粒光整加工機(jī)床 已在實際生產(chǎn)中推廣應(yīng)用 保加利亞于上世紀(jì)6 0 年代起 一直在研究開發(fā)磁粒光整j j q 技術(shù) 已經(jīng)取得了可喜的成果 相關(guān)國際會議己定期在 保加利亞舉行 德國在這一方面也進(jìn)行了研究并出版了一些論文集 日本自上世紀(jì)8 0 年代中期開始進(jìn)行了大量的研究 開發(fā)出適用于不同形狀 不同材質(zhì)的磁粒光整加工 設(shè)備 從原理上說磁粒光整加工適用于平面 回轉(zhuǎn)體 球面 管內(nèi)壁 細(xì)小管 大型 容器 異型管 自由曲面的光整加工 磁粒光整加工與機(jī)械光整加工 電化學(xué)機(jī)械光整加工相比 雖然更容易實現(xiàn)自由 曲面的自動化加工 但是其最致命的缺點是生產(chǎn)效率低 而且還受到磁粒制造水平的 2 太原理上火學(xué)碩十研究生學(xué)位論文 制約 由于各種光整加工方法都有各自的最佳應(yīng)用范圍 或多或少存在著不足或局限 性 如何充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢 揚長避短 既可以大幅度降低表而粗糙度值 又能提 高加工效率 實現(xiàn)自由曲面自動化光整加工 為此各國研究者都在探求新型的光整加 工新技術(shù) 1 2 液體磁性磨具提出的背景 1 2 1 磁 性液體概述 磁性液體是由納米級 1 0 納米以下 的強(qiáng)磁性微粒高度彌散于某種液體之中所 形成的穩(wěn)定的膠體體系 6 0 年代美國首先應(yīng)用于宇航工業(yè) 后來逐漸轉(zhuǎn)為民用 現(xiàn) 己成為很龐大的產(chǎn)業(yè) 在美國 日本 德國等發(fā)達(dá)國家都有磁性液體公司 全球每 年要生產(chǎn)磁性液體數(shù)百萬噸 磁性液體中的磁性微粒必須非常小 以致在基液中呈現(xiàn)混亂的布朗運動 這種 熱運動足以抵消重力的沉降作用以及削弱粒子間電 磁的相互凝聚作用 在重力和 電 磁場的作用下能穩(wěn)定存在 不產(chǎn)生沉淀和凝聚 磁性微粒和基液渾成一體 從 而使磁性液體既具有普通磁性材料的磁性 同時又具有液體的流動性 因此具有許 多獨特的性質(zhì) 磁性液體的特殊性質(zhì)開拓了許多新的應(yīng)用領(lǐng)域 一些過去難以解決的工程技術(shù) 問題 由于磁性液體的出現(xiàn)而迎刃而解 下面簡單地介紹幾種磁性液體應(yīng)用 1 旋轉(zhuǎn)軸動態(tài)密封磁性液體旋轉(zhuǎn)軸動態(tài)密封技術(shù)是磁性液體較成熟也是最 重要的應(yīng)用之一 現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于x 一射線轉(zhuǎn)靶衍射儀 單晶爐 大功率激光器 計 算機(jī)等精密儀器的轉(zhuǎn)軸密封 磁性液體在非均勻磁場中將聚集于磁場梯度最大處 因此利用外磁場可將磁性液體約束在密封部位形成磁性液體 0 型環(huán) 具有無泄露 無磨損 自潤滑 壽命長等特點 2 揚聲器將磁性液體注入揚聲器的音圈氣隙對音圈的運動起一定的阻尼作 用 并能使音圈自動定位 同時音圈所產(chǎn)生的熱量可以通過磁性液體耗散 因此加 3 太原理1 人學(xué)碩十研究生學(xué)悔論文 入磁性液體可以提商揚聲器的承受功 舉 在同樣結(jié)構(gòu)條件下可使輸入功率提高2 倍 同時改善頻率響應(yīng) 提高保真度 磁性液體用于金屬膜揚聲器性能更佳 3 阻尼器件利用磁性液體作為旋轉(zhuǎn)與線性阻尼器 以阻尼不需要的系統(tǒng)振蕩 模式 與一般阻尼介質(zhì)相比優(yōu)點在于可借助外磁場定位 例如在步進(jìn)馬達(dá)中使用磁 性液體阻尼來消除系統(tǒng)的振蕩與共振 使馬達(dá)精確定位 另外在防振臺中使用磁性 液體阻尼 可消除外界振動噪音的干擾 以確保精密儀器 天平 光學(xué)設(shè)備等 正 常工作 4 選礦分離利用磁性液體的表觀比重隨外磁場的變化而改變的特點 可用來 篩選比重不同的非磁性礦物 比重差別在1 0 左右的礦物可用此技術(shù)較好地分離 一般采用水基磁性液體 可重復(fù)使用 j 丌關(guān)水銀和磁性液體裝在一個不導(dǎo)電的容器中 利用外磁場改變水銀在容 器中的位置 來達(dá)到接通和斷開電流的目的 6 精密研磨和拋光磁性液體研磨是利用磁性液體的浮力將微米級的磨料懸浮 于液體表面 與待拋光的工件緊密接觸 不論工件的表面形狀多么特殊 均可用此 技術(shù)精密拋光 7 傳感器目前有兩種商用磁性液體傳感器 一種是在石油勘探工業(yè)中用來測 量鉆頭的加速和傾斜 另一種是在建筑工業(yè)中用來檢測地下管道的傾斜 8 其它應(yīng)用除此以外 磁性液體還在許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景 如 磁 性液體印刷 磁性液體薄膜軸承 聲納系統(tǒng) 磁性藥物 細(xì)胞磁性分離 磁性液體 人工發(fā)熱器 磁性液體渦輪發(fā)電 光學(xué)丌關(guān) 磁性液體剎車 等等 1 2 2 磁流變液概述 磁流變液 m a g n e t o r h e o l o g i c a lf l u i d 簡稱m r r 和磁性液體 m a g n e t i cf l u i d 簡 稱m f 是兩個容易混淆的概念 雖然它們都是用磁性微粒分散在合適的液態(tài)載體中 形成的 但由于懸浮粒子的尺寸范圍不同 因而它們的物理特性和應(yīng)用領(lǐng)域也不同 3 4 1 從粒子材料和尺寸上說 磁性液體中懸浮粒子的直徑在l 1 0 n t o 范圍內(nèi) 通常 4 太原理 l 大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 用合適的表面活性劑將懸浮粒子分散在液體中 由于粒子的尺寸小 枷朗運動可以 阻止粒子沉淀和團(tuán)聚 其穩(wěn)定性能好 而磁流變液 懸浮粒子的直徑為0 1 5 0 0u r l l 粒子較大 布朗運動無法阻止顆粒沉淀和團(tuán)聚 必須采取如表面包裹 復(fù)合等 方法來降低整個顆粒的密度 提高材料的穩(wěn)定性 從受外加磁場作用而表現(xiàn)出來的 力學(xué)性能看 磁性液體的屈服應(yīng)力變化通常在幾p a 到幾百p a 之間 而磁流變液的 屈服應(yīng)力變化通?？蛇_(dá)數(shù)十k p a 比磁性液體的控制范圍大得多 再從二者應(yīng)用角 度看 磁性液體主要是利用其粘度變化進(jìn)行物質(zhì)分離 機(jī)械裝置的承載和密封等 而磁流變液主要是利用其提供的大剪切力矩 制作阻尼器件 實現(xiàn)阻尼控制和力矩 傳遞 1 9 4 8 年r a b i n o w 最早發(fā)明了磁流變液及應(yīng)用裝置 離合器 有趣的是這幾乎是 與w i n s l o w 發(fā)明的電流變液同時出現(xiàn)的 然而只有在此后的幾年里出現(xiàn)的磁流變液 的專利和論文比電流變液多 之后大部分的研究則集中于電流變液 由于電流變液的 屈服應(yīng)力較低 且存在高壓安全性問題 因而自1 9 9 0 年以來磁流變液重新引起了研究 者們的興趣 尤其是近幾年來 國際上召開了3 屆電流變液與磁流變液研討會 促進(jìn)了 磁流變液的研究與開發(fā) 3 2 l 磁流變液在外加磁場增強(qiáng)的過程中 液體的粘度隨之增大并最終失去流動性變 為固態(tài) 此過程耗能小 可逆 能產(chǎn)生較大屈服應(yīng)力且在毫秒量級內(nèi)完成 利用此 一系列性能 在充分考慮磁場 溫度 顆粒尺寸 壁面效應(yīng)和體積濃度等諸因素對 應(yīng)用器件影響的基礎(chǔ)上 可以設(shè)計開發(fā)各種磁流變阻尼器件 主要有以下幾類 1 阻尼元件此類裝置是磁流變液的最典型應(yīng)用 由于能產(chǎn)生強(qiáng)大的阻尼力 且阻 尼器可根據(jù)外部的振動不同自行調(diào)節(jié)磁場強(qiáng)度大小 來改變振動系統(tǒng)的阻尼和 剛度 達(dá)到主動減振的目的 根據(jù)阻尼器尺寸和使用環(huán)境不同 可以研制出機(jī) 械上用各類阻尼器和阻尼力可高達(dá)2 0 噸力的建筑物減振器 2 控制元件由于磁流變液相變的過程在毫秒量級內(nèi)完成 因此可以做成敏捷度極 高的控制元件 用于聯(lián)接和傳遞兩部件之間的力或力矩 如汽車用離合器 制 動器等 另外 還可制成可控閥門控制液體的流動 做成柔性夾具控制和固定 物體的形狀及變化等 3 研磨和密封在光學(xué)鏡頭的加工中 加工精度是制約鏡頭質(zhì)量的關(guān)鍵因素和技 5 太原理i 人 浮頤十研究生學(xué)似論文 術(shù) 因此提高加工精度對鏡頭的最后形成和微表面粗糙度有著非常重要的意義 12 3 磁流變液拋磨加工 磁流變液拋磨是一種磁場輔助的流體動力拋光技術(shù) 其加工對象主要是玻璃 陶瓷和非磁性材料 它可以克服傳統(tǒng)拋光技術(shù)的某些限制 如拋光托盤需要定期修 正以保證形狀準(zhǔn)確 在拋磨先進(jìn)的光學(xué)形狀 如非球面 時適應(yīng)性差及成本高等 磁流變拋光不僅能糾正光學(xué)元件的形狀誤差 平滑度很小的微觀不平度 而且加工 中不產(chǎn)生表面和次表面損傷 這里以拋光球形表面工件來說明其基本原理 圖1 1 將含有微米磁性顆粒磨料的水基磁流變液置于旋轉(zhuǎn)的托盤內(nèi) 工件安裝在旋轉(zhuǎn)的主 軸上 旋轉(zhuǎn)托盤將磁流變液送到工件的表面 在工件的附近施加直流磁場 則磁流 變液在此處變硬 并被拖入由工件和托盤構(gòu)成的間隙中 在與工件接觸的小區(qū)域上 產(chǎn)生較高的切應(yīng)力 使工件表面得以拋磨 主軸由程序控制進(jìn)行偏轉(zhuǎn) 使工件表面 掃過高切應(yīng)力區(qū)域 從而整個工件得以拋光 工件在每個位置的停留時間決定了材 料的磨削量 這種工藝特點是流體磨具表面具有可控性和與工件表面的一致性 拋 光區(qū)域內(nèi)磁流變也不斷的更新 磨削及熱傳遞具有連續(xù)性 磁流變拋光已成功應(yīng)用 于精度極高的光學(xué)表面的拋光 可將光學(xué)材料表面的微觀不平度減小到o 0 0 1um 以 下 各種光學(xué)表面形狀 包括非球形面 己用多種不同質(zhì)地的材料拋出 k o r d o n s k i 和 j a c o b s 等人對磁流變拋光的微觀機(jī)理作了實驗研究 分析了這種工藝的優(yōu)點 就多種 磁流變拋光裝置和方法申請了專利 k o r d o n s k i 利用b i n g h 鋤流體理論所作的分析 表明 粘在移動托盤上的核 未剪切的流體 的形成導(dǎo)致了工件表面極高的應(yīng)力 他們 還研究了工件表面應(yīng)力與材料磨削量的關(guān)系 j a c o b s 在改進(jìn)磁路 流體傳輸系統(tǒng)和 計算機(jī)控制軟件的基礎(chǔ)上設(shè)計了一種新型拋光機(jī) 磁流變液位于豎直安裝的輪緣上 操作者無需專門工具 就能對凸 凹 平及非球形的玻璃表面進(jìn)行自動拋光加工 文 獻(xiàn)討論了磁流變拋光技術(shù)對磁流變液特性的要求 并介紹了一種流體傳輸與處理系 統(tǒng) j a c o b s 還對拋光玻璃 陶瓷 塑料和其他非磁性材料的 標(biāo)準(zhǔn) 磁流變液進(jìn)行 了分析 找出其在拋光磁性材料時的局限性 對其組成加以改進(jìn) 通過實驗證實改進(jìn) 的磁流變液在拋光磁性材料方面也取得了同樣的效果 此外 k o r d o n s k i 還提出用含 有磨料的磁流變液在磁場中形成具有高瞄準(zhǔn)度的硬化噴射流 用于工件成型或拋光 6 太原理 l 火學(xué)碩十研究生學(xué)位論文 張峰介紹了磁流變拋光技術(shù)的產(chǎn) 生和發(fā)展背景 拋光機(jī)理和數(shù)學(xué)摸型 工件 拋光區(qū) 磁流變液 托盤 磁極 圖卜1 磁流變液拋光裝置 f i g11 s c h e m a t i cv i e wo f m a g n e t o r h e o l o g i c a lf i n i s h i n g 1 3 液體磁性磨具概念的提出 隨著磁流變拋光技術(shù)在陶瓷 玻璃等非金屬領(lǐng)域內(nèi)的廣泛應(yīng)用 光整行業(yè)內(nèi)則 產(chǎn)生了新的想法 那就是金屬類零件表面特別是非規(guī)則表面的是否能夠用一種新的 加工方法或者說能否用類似加工非金屬材料的方法來加工 目前 一些對金屬零件表面的傳統(tǒng)加工工藝在提高表面質(zhì)量和對被加工表面適 應(yīng)性方面均有一定的限制 這些工藝對異型表面加工 對在線細(xì)長金屬絲表面光整 加工均難以達(dá)到較高的要求 這是由于大部分傳統(tǒng)加工工藝所用的磨具是固體的 這些磨具不易隨著工件表面形狀的變化而變化 因此研究和開發(fā)適用范圍廣 具有 自適應(yīng)能力的柔性精密表面光整加工技術(shù)是一項迫切任務(wù) 這種技術(shù)的研究成功將 對提高工件表面的質(zhì)量起到促進(jìn)的作用 基于磁流變這種智能材料的相變特性 我們提出一種新型精密光整加工方法一 一液體磁性磨具光整加工方法 就是研制一種具有磁性液體的相變特性和磨粒的切 削性能的液體磁性磨具 利用液體磁性磨具在無外加磁場作用下表現(xiàn)出良好的流體 特性 能與工件表面充分接觸 一旦施加外部磁場 在磁場的作用下 它的粘度會 在毫秒級的時間內(nèi)增加兩個數(shù)量級以上 表現(xiàn)出類似固體的特性 把磨粒壓在工件 表面上 這樣就可以自動依據(jù)工件表面的形狀生成一個研磨層 通過工件與研磨層 的相對運動 實現(xiàn)磨粒對工件的微量磨削 從而達(dá)到提高工件表面質(zhì)量的目的 目前我們進(jìn)行了探索性試驗 在實驗室條件下利用電磁技術(shù) 精細(xì)化工技術(shù)置 太原理j 人學(xué)碩 j f 究 e 2 何淪文 備了液體磁性磨具 并研制出一套加1 裝胃 通過對鋁件 4 5 4 鋼件 4 0 c r 工件外 表面加工 實驗證明 這種將最新的智能材料技術(shù) 電磁技術(shù)及精細(xì)化工技術(shù)應(yīng)用 于光整加工領(lǐng)域是有效的 鋁件的表面粗糙度達(dá)到o 0 5ui n 能加工金屬材料 適 應(yīng)于機(jī)械制造領(lǐng)域 液體磁性磨具光整加工作為一種柔性表面光整加工技術(shù) 具有一些傳統(tǒng)剛性表 面光整加工技術(shù)所無法比擬的優(yōu)點 1 適用于加工各種不規(guī)則形狀的機(jī)械零件表面和型腔 2 加工后表面質(zhì)量好 表面粗糙度的值較低 3 液體磁性磨具在加工中對工件沒有腐蝕或腐蝕小 4 液體磁性磨具光整加工是柔性加工 加工過程中不會在工件表面 次表面留下 殘余應(yīng)力 微觀裂紋等表面缺陷 5 易于實現(xiàn)微機(jī)數(shù)控 1 4 本課題主要研究內(nèi)容 目前我們已對液體磁性磨具的光整加工可行性進(jìn)行了探索性的研究 試驗結(jié)果 表明 用液體磁性磨具對工件表面進(jìn)行光整加工是確實可行的 試驗中還對在加工 過程中一些參數(shù)對加工質(zhì)量及加工效率的影響進(jìn)行了研究 本課題將在目前的研究基礎(chǔ)之上 進(jìn)一步對液體磁性磨具的物理性能 加工機(jī) 理 參數(shù)對加工效率的影響等方面進(jìn)行進(jìn)一步的研究 以及提出一些用液體磁性磨 具對一些較復(fù)雜表面進(jìn)行加工的加工模式和設(shè)備的模型 從而為液體磁性磨具盡快 轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力做一些必要的準(zhǔn)備 本課題的主要研究內(nèi)容 1 對液體磁性磨具的粘度 密度 磁飽和強(qiáng)度 剪切強(qiáng)度等一些物理性質(zhì)進(jìn)行量 的研究 設(shè)計 n 中試驗測試儀器 力爭得到液體磁性磨具的一些較為準(zhǔn)確 物理性質(zhì)的數(shù)據(jù)來 2 進(jìn)一步研究加工參數(shù)對加工質(zhì)量和加工效率的影響 提出并確定液體磁性磨具 光整加工的最佳工藝參數(shù) 3 根據(jù)研究的結(jié)果提出幾種對復(fù)雜零件表面進(jìn)行光整加工的模式構(gòu)想 為液體磁 性磨具光整加工技術(shù)的開發(fā)打一些基礎(chǔ) 8 太原理工人學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第二章液體磁性磨具 2 1 液體磁性磨具的概念 液體磁性磨具是指在液態(tài)載體中加入磁性微粒 穩(wěn)定劑和一定比例和粒度的磨 料 經(jīng)過充分的攪拌 使磁性微粒與磨料能均勻地分布于液態(tài)載體中 而形成的一 種流體狀物質(zhì) 在沒有外部磁場的情況下 它和一般牛頓流體一樣具有良好的流動 性 而在磁場作用下可以在短時間 毫秒級 內(nèi)由流動良好的牛頓流體變?yōu)橘e漢姆 體 b i n g h a m 實現(xiàn)了由液態(tài)到 固態(tài) 的轉(zhuǎn)變 當(dāng)去掉外部磁場時又迅速恢復(fù)為流 體狀態(tài) 液體磁性磨具所具有的連續(xù) 可逆 迅速 易于控制的流變特性 使其類 似于一個 柔性 砂輪 能夠讓磨具與不同型面的零件很好地貼合在一起 然后再 加以一定的相對運動就可以實現(xiàn)對工件的表面光整加工 將適當(dāng)比例的磁介質(zhì)微粒 非磁性的磨粒 載液和活性劑混合在一起 經(jīng)過一 段時間的攪拌 使磁介質(zhì)微粒和非磁性的磨粒都均勻地分布在載液中 這樣 我們便配 制出液體磁性磨具 將液體磁性磨具樣品靜態(tài)放置一段時間來考察液體磁性磨具的 穩(wěn)定性 在加工過程中 不斷地攪拌液體磁性磨具 可以使非磁性磨粒和磁性微粒均勻 地分布于液體磁性磨具中 以免出現(xiàn)凝聚和沉淀現(xiàn)象 圖2 1 則是液體磁性磨具在零 磁場下和施加磁場下的狀態(tài)圖 a 零磁場時 a tz e r om a g n e t i cf i e l d s b 施加磁場后 a p p l i e do f e x t e m a lm a g n e t i cf i e l d 圖2 1 液體磁性磨具施加磁場前后的對比 f i g 2 1 c o n t r a s t so f l i q u i d m a g n e t i ca b r a s i v et o o lb e t w e e nw o r k i n gs t a t ea n do f f w o r k i n gs t a t e 太啄理i 人學(xué)碩十研究十學(xué)伊論文 2 2 液體磁性磨具的組成 液體磁性磨具是尺寸為微米級的磁介質(zhì)微粒和一定粒度的磨料按一定l l t i j 分散 于載液中 并加入少量的活性劑 經(jīng)過充分的攪拌配制而形成較穩(wěn)定的懸浮液 閃 此 液體磁性磨具主要由四部分組成 分散相的磁性微粒 磨粒 連續(xù)相的基載液 矛口穩(wěn)定齊0 活性齊u 2 2 1 液體磁性磨具組分的選擇原則及對其性能的影響 1 磁介質(zhì)微粒 有兩個公式對磁介質(zhì)微粒的選擇有重要的指導(dǎo)作用 下面對這兩個公式進(jìn)行簡 單的介紹 j o l l y 等的研究表明 3 在假設(shè)顆粒的磁偶極矩相同 相互吸引的顆粒沿磁場方向 成直線分布 且只有平行于磁場的相鄰顆粒之間才存在相互吸引作用的條件下 液體 磁性磨具的剪切屈服強(qiáng)度可以表示為0 一赫3 3 27 2 盯 l lz lj 2 到l o d o 1 十6 式 2 1 中 為顆粒的體積含量 d 為顆粒的直徑 靠為顆粒中心的間距 e 為顆 粒間的剪切應(yīng)變 m 為顆粒的磁偶極矩 真空磁導(dǎo)率 為磁介質(zhì)微粒的磁導(dǎo)率 另外 由s t o k e s 公式知 在重力作用下能無限擴(kuò)展的牛頓流體中 單一球形粒 子的沉降速度的理論計算公式為f 4 v 竺 旦二旦1 2 曼 2 2 9 打 式 2 2 中 v 是沉降的速度 o 是球體的直徑 p 是球體的密度 風(fēng)是母液的密度 g 是 重力加速度 n 是母液的表觀粘度 在同等條件下 顆粒的體積越大 其沉降穩(wěn)定性越 差 但顆粒的體積越小 液體磁性磨具所具有的理論剪切屈服強(qiáng)度越低 因此為了得到 剪切強(qiáng)度高 沉降穩(wěn)定性好的液體磁性磨具必須恰當(dāng)選擇磁性顆粒的體積 由上面兩個公式及磁性微粒的基本性質(zhì)知 磁介質(zhì)微粒的選擇原則主要有以下 幾點要求 1 0 太原理i 火學(xué)碩七研究生學(xué)位論文 式 2 1 表明高剪切屈服強(qiáng)度的液體磁性磨具中的磁介質(zhì)微粒應(yīng)該具有高飽和 磁化強(qiáng)度和較大直徑的特征 高磁導(dǎo)率 這可以使顆粒在較小的磁場作用下 便可產(chǎn)生較大磁偶極矩 從而使 液體磁性磨具具有較高的剪切屈服強(qiáng)度 低磁矯頑力 即在零磁場作用下 顆?；静淮嬖谑４?這是磁流變液可以恢復(fù) 零磁場狀態(tài)的要求 磁滯回線狹窄 內(nèi)聚力小 這是液體磁性磨具流變低能耗的要求 體積適當(dāng) 目前 通常使用四氧化三鐵慨 0 赤鐵礦 一f e 0 3 鐵氧體 稀土合金及 羰基鐵作為磁介質(zhì)微粒 但是相比較而言 羰基鐵的磁導(dǎo)率高 低磁矯頑力 因此 在實驗中成為被使用最多的一種磁介質(zhì)微粒 本課題的實驗中所用的磁介質(zhì)微粒都 是羰基鐵 2 基載液 基載液是液體磁性磨具的主要載體 其性能對液體磁性磨具有直接的影響 一般 來說 液體磁性磨具的基載液的選取 應(yīng)立足于滿足低蒸發(fā)率 低粘度和高度化學(xué)穩(wěn) 定性的要求 低蒸發(fā)率 這可以確保液體磁性磨具的組分穩(wěn)定 從而保證液體磁性磨具具有 較好地穩(wěn)定性 適宜的粘度 液體磁性磨具的零磁場條件下應(yīng)具有較低的粘度 要求基載液的 粘度越低越好 但是粘度越低 沉降穩(wěn)定性越差 因此載液的黏度選擇對液體磁性磨 具穩(wěn)定性至關(guān)重要 基載液還應(yīng)該具有化學(xué)穩(wěn)定性好 無毒 無異味 價格低廉等特點 同時還應(yīng) 滿足基載液對工件無腐蝕性的要求 基載液一般為非導(dǎo)電性液體 如水 煤油 酯 硅油 醚等 但有時也可以是 導(dǎo)電的液態(tài)金屬 如水銀 目前我們試驗中所用的基載液主要是水 這主要是因為水價格低廉 化學(xué)性能 穩(wěn)定 粘度低 對環(huán)境的污染小等優(yōu)點 便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn) 太原理i 人學(xué)碩 f i j l 究生學(xué)伊淪文 3 表而活性劑 載液的密度一般為1 9 c 3 左右 而磁介質(zhì)微粒的比重為7 8g cj 7 l3 由于磁介 質(zhì)微粒的比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于基載液的比重 加之磨粒的比重也大于載液 因此恩浮顆粒 在基載液中非常容易發(fā)生沉降 此外 懸浮顆粒的直徑一段僅為幾個微米 表面積很 大 所以也很容易結(jié)團(tuán)而后發(fā)生沉降 而目前 解決此類沉降最為有效的方法就是添 加不同類型 一定劑量的表面活性劑 也就是穩(wěn)定劑 表面活性劑是僅需很小濃度就可大大改變?nèi)軇?或懸浮顆粒 表面性質(zhì)的物質(zhì) 它經(jīng)常被用來降低不相容兩相問的界面能 表面活性劑一般是親油基和親水基這兩 利 性質(zhì)不同的結(jié)構(gòu)組成的低聚物 它的親水基可以吸附在磁性顆粒的表面 而親油基 象 鞭梢 一樣擴(kuò)散在載液當(dāng)中 磁性顆粒吸附表面活性劑以后 由于親油基的 鞭 梢 相互纏繞及排斥 一方面會增加顆粒的體積 減少它們相互吸引碰撞的機(jī)會 另一 方面會在載液內(nèi)部形成一個相互作用的三維骨架 而磨粒則嵌附于這些骨架之中 從 而降低由于顆粒與載液的比重差而造成的顆粒沉降 4 1 基載液 2 磁介質(zhì)微粒 3 表面活性劑 4 磨粒 1c a r r i e r2 m a g n e t i cp a r t i c l e3 s u r f a c t a n t4 a b r a s i v ep a r t i c l e 圖2 2 表面活性劑在液體磁性磨具中的作用 f i g 2 2 a c t i o no f s u r f a c t a n tl i q u i d m a g n e t i ca b r a s i v et o o l 圖2 2 是液體磁性磨具表面活性劑的原理示意圖 從圖中可以看出 具有長鏈結(jié)構(gòu) 的表面活性劑分子一端吸附在磁介質(zhì)微粒的表面 另一端分散于基載液中 吸附層 1 2 太原理 l 火學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 的厚度由表面活性劑分子的鏈長決定m 1 磨粒則嵌附于這些磁介質(zhì)微粒之問 為了驗證表面活性劑與磨粒是否發(fā)生吸附作用 我們做了試驗 在1 5 0 m i 的水 中加入6 克的表面活性劑十二烷基磺酸鈉 再加入1 0 0 克8 0 一的綠碳化硅 用攪拌 器在9 0 0 r m i n 的情況下 攪拌3 個小時之后 磨粒未能夠懸浮于載液中 由于活性 劑的親水基和親油基一般不和磨粒發(fā)生吸附作用 因此液體磁性磨具懸浮顆粒之間 的作用力主要來源于磁介質(zhì)微粒之間的作用力 在這里有必要將磁介質(zhì)微粒之間的 作用力進(jìn)行分析 圖2 3 是在表面活性劑作用下磁介質(zhì)顆粒之間作用能的計算簡圖 對于的兩個直徑相等的球形顆粒 由范德華引力所產(chǎn)生的吸引勢能u 為 一詈c 志 擊仙籬 s 式 2 3 中 為 a m a e r 常數(shù) 其值大約為1 0 1 9 n m 數(shù)量級 f 簣一2 為顆粒中 i i 的間距 r 為顆粒的半徑 式 2 3 表明 顆粒間范德華引力作用隨顆粒間距減小 迅 速增大 而當(dāng)以上兩顆粒相互靠近時 由表面活性劑所產(chǎn)生的排斥勢能u 為 z r c r 2 n k t z 竿 n 靠 a 式中 為單位顆粒表面所吸附的表面活性分子數(shù) k 為波耳茲曼常數(shù) t 為溫度 t 為表面活性劑的厚度 計算表明 當(dāng)表面活性劑的厚度達(dá)到一定程度后 其產(chǎn)生的排 斥力就可以與范德華引力相平衡 可以有效地避免顆粒的接觸結(jié)團(tuán) 從而可以提高懸 浮液的穩(wěn)定性 l j 太原理 1 人學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 a 磁介質(zhì)微粒相互作用b 表面活性劑產(chǎn)生排斥力 a m u t u a le f f e c to f m a g n e t i cp a r t i c l e s b r e p u l s i v ef o r c ee n g e n d e rb ys u r f a c t a n t 圖2 3 懸浮顆粒相互作用計算簡圖 f i g 2 3 c a l c u l a t i n gd i a g r a mo f m u t u a le f f e c to f m a g n e t i cp a r t i c l e s 雖然表面活性劑的選擇主要依據(jù)經(jīng)驗和實驗 但其基本原則是 相似相溶 即 盡量選擇 親水基與顆粒的結(jié)構(gòu)相近 而親油基與母液的結(jié)構(gòu)相近 目前 液體磁性磨具常用的表面活性劑有o p 乳化劑 十二烷基磺酸鈉 酯類 以及聚醚基等 而其摻量和復(fù)合作用主要依據(jù)試驗 4 磨粒 在液體磁性磨具中 磁性液體是磨粒的載體 而磨粒是對工件表面進(jìn)行光整加 工的 磨粒是磨具的主要組成部分 磨粒的材料和大小對磨削力 功率消耗 磨損 工件表面質(zhì)量都有很大影響 常用的磨粒材料有氧化鉗0 0 天然或合成金剛砂 立方氮化硼 c b n 綠碳化硅 s i c 等 一般來講磨粒越小 被加工表面質(zhì)最越好 切向力也小 因而 磨粒的選擇及其配制比例將對液體磁性磨具的加工性能和加工 效果產(chǎn)生很大的影響 同時磨粒比例和粒度對液體磁性磨具的沉降性也有一定的影 響 通常情況下 磨粒應(yīng)當(dāng)滿足以下幾個條件 1 磨粒需要具有很高的硬度和鋒利度 直接參與切削 硬度是磨料的基本性 能 磨削作用是通過磨料刻劃工件表面完成的 為此 磨粒要能切入工件 其硬度必須高于工件的硬度 磨粒的顯微硬度比較列于后 1 4 太原理小大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 磨料種類顯微硬度 n m m 2 棟剛玉 18 0 0 2 20 0 9 8 綠碳化硅 3 20 0 3 4 0 0 x9 8 人造金剛石 8 6 0 0 10 6 0 0 x9 8 2 需要一定的韌性和耐磨性 來承受劇烈的擠壓和摩擦力作用 3 需要一定的脆性 以便磨鈍后 及時更新切削鋒刃 實現(xiàn)自銳性 4 還需要有較穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能 使之在高溫和濕度環(huán)境下 不過早地 喪失磨削性能 2 22 液體磁性磨具的制備 為了使我們的研究更具有推廣價值 我們試驗階段所用的載液基本都是水 而 且實踐也證明 用水為基載液的液體磁性磨具 是可以滿足加工要求的 通過對目前所查閱的大量的資料進(jìn)行分析 認(rèn)為羰基鐵磁飽和強(qiáng)度大且剩磁較 小 化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定 因此用之做磁介質(zhì)微粒較合適 通過我們以前的探索性試驗和資料檢索 發(fā)現(xiàn)用綠碳化硅硬度較高 較適合對 金屬的加工 根據(jù)表面質(zhì)量高低要求不同 選用5 礦 8 0 4 和1 2 0 不同規(guī)格的磨料 為了找出合理的液體磁性磨具的配比來 依據(jù)表面活性劑選擇原理 采用相同 的基載液和磁介質(zhì)微粒以及磨料 用不同的進(jìn)行穩(wěn)定劑配給進(jìn)行了幾組實驗 液體磁性磨具配置過程中 使用的工具主要為電子攪拌器及加熱器 如圖2 4 所示 圖2 4 配置液體磁性磨具所用工具 f i g2 4 t o o l sf o rm a k i n gu pl i q u i d m a g n e t i ca b r a s i v et o o l 太原理 人學(xué)碩十研究生學(xué)位論文 經(jīng)過我們多次試驗 配置出 稗較適合加工的液體磁性磨具 配制工藝為 稱 取十二烷基磺酸鈉5 9 9 加入2 0 0 m l 純凈水中 在加熱器上加熱至完全溶解 再加 入牌號為r x e 的2 7 0 9 羰基鐵粉 綠碳化硅 8 0 3 0 0 克 乙醇2 克 用電子攪拌 器攪拌6 小時 轉(zhuǎn)速為1 0 0 0 r p m 靜置4 8 小時 基本無沉淀 我們研制出液體磁性磨具 其重量比配方為 3 5 的羰基鐵 2 5 6 的水 3 8 5 的 綠碳化硅 0 5 的穩(wěn)定劑 乙醇為01 8 2 3 液體磁性磨具的流變機(jī)理 流變性是液體磁性磨具重要的特征之一 液體磁性磨具是由高磁導(dǎo)率 低磁滯 性的微米級軟磁性顆粒和非導(dǎo)磁性液體及磨粒組合而成的懸浮體 它具有在零磁場 作用下為牛頓流體 而在強(qiáng)磁場作用下為b i n g h a m 體的特性 由于液體磁性磨具的流變效應(yīng)來源于磁化后的顆粒形成的磁偶極子的相