Halbach阵列与不同励磁方式的磁流变抛光特性及机理研究

来源：机械工程学报杂志2023年第15期北京时间：

作者：郭源帆, 尹韶辉, 黄帅

单位：1. 湖南大学国家高效磨削工程技术中心 长沙 410082;2. 湖南大学机械与运载工程学院 长沙 410082

摘要：为提高平面磁流变抛光效率,首次提出了一种海尔贝克阵列励磁的平面磁流变抛光方法,并对比研究了不同励磁方式磁流变抛光系统的二维、三维磁场分布、磁性颗粒受力分布特性及其抛光性能,证明了海尔贝克阵列具有优良的励磁性能,可以实现高效平面磁流变抛光。对比试验描述了不同装置励磁下,磁流变抛光模形貌特征、抛光压力与痕迹分布、磁流变抛光性能、表面粗糙度与形貌随时间演变的规律,揭示了海尔贝克阵列励磁实现高效平面磁流变抛光的机理。抛光性能试验结果指出,使用N35牌号的钕铁硼永磁材料制造的海尔贝克阵列抛光K9光学玻璃,去除率可达到1.38 mm3/min,是直线气隙磁轭的4.4倍,是N-S极交替阵列的6.9倍。仅需30 min抛光,即可获得表面粗糙度小于Ra 1 nm的超光滑表面。海尔贝克阵列性能优异,配置灵活,大大提高了磁流变抛光的效率,对其他磁流变加工工艺和磁场辅助加工工艺具有借鉴意义。

关键词：磁流变抛光液,磁流变抛光,海尔贝克阵列,磁场,K9光学玻璃；

基金资助：国家自然科学基金(52075160、52130503)、国家重点研发计划(2017YFE0116900)和科技成果转化及产业化计划(2020GK2013)资助项目