磁粒光整加工技术的应用与发展
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光整加工技术的宏观特征及其合理选用体系的应用
的开展 需 要 。
效性 ， 如 清 洗 去 除 零 件 表 面 油 污等 ； 工 件 的 后续 处 理 主 要 是 保 持 光 整 加 工 的 良好 效 果 ， 如清洗烘干 、 退磁 处 理 等 ； 辅 料 的 后续 处 理 主要 是 提 高重 复使 用 效 果 ， 如 滚 磨加 工 用 磨 块 的表 面清 洗 等 。另 外 配 套 工艺与处理方法还包括工件 、 辅料等 的装 卸 、 筛选 、 废弃物分离等处
理 过程 。
１关 于光 整 加 工技 术 特 征 的分 析 为 了更 好 的进 行 光 整加 工 技 术体 系 的优 化 ， 进 行 其 目的应 用 策 略 的分 析 是 非常 必 要 的 ， 光 整 加工 模 块 的 开展 需 要 进 行 零件 、 部件 、 整 机 系统 模 块等 的协 调 。通 过 对 各 种机 械 加 工 方法 的应 用 ， 确 保 切 削 加工 环 节 、 铸 造环 节 、 焊接 加 工 环节 等 的协 调 ， 从 而 提 升零 件 的表 面光滑度 ， 提升其应用质量 ， 避免其表面出现 凹凸的情况 ， 避免其微 观 裂纹 及 其 拉应 力 的 出现 。 否 则 这些 缺 陷对 零 件 外 观及 使 用 功能 造 成一定 的影响， 如造成 电器产品工作失灵 、 机械传动系统磨损加剧 、 振动及噪音加大 、 整 机 运 行 不 平稳 、 密封失效 、 机械效率下 降、 影 响 电镀保护层的结合力等。更 为严重的是 ， 零件在 自动流水线上加工 时， 常因零件缺陷的存在导致废品率上升 。 在光整加工模块 中， 为 了实 现 机 械 加 工 生 产 模 块 的优 化 ， 进 行 零 件加 工 环 节及 其 相关 环 节 的 生产 优 化是 非 常 必要 的 。 这 涉及 到 零 件 加 工 的 最 后一 个 步 骤 ， 通 过 对光 整加 工 模 块 的应 用 ， 以提 升 机 械 加 工 产 品 的 表 面 质量 ， 确 保 其 表 面 物理 性 能 的优 化 ， 这 需 要 进 行 表 面 抛光 模 块 、 研 磨模 块 等 的优 化 ， 从 而 满足 当下工 作 的需要 。 在 当下 加工模块中 ， 为了提升生产效益 ， 进 行 光 整 加 工 费 用 成 本 的 优 化 也 是 非 常必 要 的 ， 从 而确 保 产 品 的 附加 值 的提 升 。 比如 在 汽 车生 产 过 程 中， 其很 多 的 零件 都 需 要进 行 光 整加 工 ， 以进行 毛 刺 的去 除 。 也 有 些特殊产品， 如航空 、 航天装置 中精密度很高的精 密件 ， 其去毛刺 的 成本 和 其 他工 序 成本 的总 和相 差 无 几 。 零 件 表 面 质量 直 接影 响 零 件 的耐磨性 、 抗疲劳性 、 抗腐蚀性 、 配合有 效性 、 表面纹路 、 清洁状 况、 表 面光 泽 、 粘接强度 、 涂 漆性 能 、 镀层质量 、 流动 阻 力 和手 感 宜 人 等 。光 整 加 工在 提 高零 件 表 面 质 量及 表 面 完 整 性 的基 础 上 ， 最 终 可 以实现 提 高零 件 、 部件 、 整 机及 系统 使用 性 能 的 目的 。 在光整加． Ｉ 二 模块中 ， 为 了更 好 的提 升 工 作 效 益 ， 进 行 产 品 多 样 性 的控 制 也 是非 常 必 要 的 ， 从 而有 效 应 对 加 工对 象 的复 杂性 。这 需 要 我 们 进行 零 件 材 料 的分 析 ， 在光 整加 工 过 程 中 ， 针 对 各 种 材 料 不 能 节进 行 简单 的 区分 ，要 进 行 不 同材料 的特 性 指标 的 区别 对 待 ， 比 如 进 行 构成 材料 成 分 的分 析 ， 进行 其 导 电性 、 比重 、 韧 性 等 的分 析 。 为 了更 好 满 足 当下 工作 的需 要 ， 进 行 零 件 光整 加 工 表 面 不 同光 学 性 能、 氧 化层 厚 度 、 表面缺陷 、 表 面纹 理 等 模 块 的 区别 对 待 是非 常必 要 的 。零 件 的具 体 结 构 、 形 状 及 大小 ， 影 响加 工 原 理 、 方 法 及其 相 应 设 备 参数 和 工 艺参 数 的 选 定 。选 择 光 整加 工 方 法 时 ， 不 能 只 简单 的 区 分 箱 壳类 、 叉架类 、 盘盖类 、 轴 套类 和板 类 ， 而 应 注 重 区 分 是 整 体 零 件 表面 光 整加 工 还 是 局部 表 面 光 整加 工 ， 更重 要 的是 考 虑零 件 表 面 的具体情况 ， 如 内外表面结构的可回转性 、 平面大小 、 圆角半径 、 槽 的宽度及深度 、 通孑 Ｌ 直径及长度 、 盲孑 Ｌ 直径及深度 、 孔 内有无 台阶或 其 他结 构 、 异 形 孔 的结 构 形状 和 大小 等 。 受 到加 工 对 象 的 多 元性 及 其 加工 复杂 性 的 影 响 ， 光 整加 工 模 块 要 进行 加 工 方法 的多 元 化 的应 用 ，进行 技 术 开 发 环 节 的积 极 探 究 ， 保 证其 加 工 原理 的优 化 ，从 而 针 对不 同 的加 工 对 象及 其 具 体 要 求 ， 进 行光 整 加 ｌ Ｔ各 个 模 块 的应 用 ， 确 保 光 整 加 工 的统 一 性 。在 光 整 加 工 设 备 应 用 过程 中 ， 要 根 据 其 工作 自动 化 程 度 的差 异 ， 进 行 不 同数 控设备 、 手工设备等的配备 ， 也 要 进 行 光 整 加 工 技 术 理 论 的有 效 实 践， 保 证 光 整 加 工 技 术 体 系 的 健全 ， 实 现 其 内部 各 个 环 节 的有 效 协 调。 以满足当下工作 的需要。 配套工艺与处理方法的多样性 ， 所谓配 套］ 艺 与 处 理方 法 是 指 光整 加 工 前后 对 工 件 、 辅 料 等 的各 种 处理 工 艺及方 法 。 加 丁前 工 件 及 辅料 的预处 理 主 要 是要 保 证 光整 加 工 的有
效性 ， 如 清 洗 去 除 零 件 表 面 油 污等 ； 工 件 的 后续 处 理 主 要 是 保 持 光 整 加 工 的 良好 效 果 ， 如清洗烘干 、 退磁 处 理 等 ； 辅 料 的 后续 处 理 主要 是 提 高重 复使 用 效 果 ， 如 滚 磨加 工 用 磨 块 的表 面清 洗 等 。另 外 配 套 工艺与处理方法还包括工件 、 辅料等 的装 卸 、 筛选 、 废弃物分离等处
理 过程 。
１关 于光 整 加 工技 术 特 征 的分 析 为 了更 好 的进 行 光 整加 工 技 术体 系 的优 化 ， 进 行 其 目的应 用 策 略 的分 析 是 非常 必 要 的 ， 光 整 加工 模 块 的 开展 需 要 进 行 零件 、 部件 、 整 机 系统 模 块等 的协 调 。通 过 对 各 种机 械 加 工 方法 的应 用 ， 确 保 切 削 加工 环 节 、 铸 造环 节 、 焊接 加 工 环节 等 的协 调 ， 从 而 提 升零 件 的表 面光滑度 ， 提升其应用质量 ， 避免其表面出现 凹凸的情况 ， 避免其微 观 裂纹 及 其 拉应 力 的 出现 。 否 则 这些 缺 陷对 零 件 外 观及 使 用 功能 造 成一定 的影响， 如造成 电器产品工作失灵 、 机械传动系统磨损加剧 、 振动及噪音加大 、 整 机 运 行 不 平稳 、 密封失效 、 机械效率下 降、 影 响 电镀保护层的结合力等。更 为严重的是 ， 零件在 自动流水线上加工 时， 常因零件缺陷的存在导致废品率上升 。 在光整加工模块 中， 为 了实 现 机 械 加 工 生 产 模 块 的优 化 ， 进 行 零 件加 工 环 节及 其 相关 环 节 的 生产 优 化是 非 常 必要 的 。 这 涉及 到 零 件 加 工 的 最 后一 个 步 骤 ， 通 过 对光 整加 工 模 块 的应 用 ， 以提 升 机 械 加 工 产 品 的 表 面 质量 ， 确 保 其 表 面 物理 性 能 的优 化 ， 这 需 要 进 行 表 面 抛光 模 块 、 研 磨模 块 等 的优 化 ， 从 而 满足 当下工 作 的需要 。 在 当下 加工模块中 ， 为了提升生产效益 ， 进 行 光 整 加 工 费 用 成 本 的 优 化 也 是 非 常必 要 的 ， 从 而确 保 产 品 的 附加 值 的提 升 。 比如 在 汽 车生 产 过 程 中， 其很 多 的 零件 都 需 要进 行 光 整加 工 ， 以进行 毛 刺 的去 除 。 也 有 些特殊产品， 如航空 、 航天装置 中精密度很高的精 密件 ， 其去毛刺 的 成本 和 其 他工 序 成本 的总 和相 差 无 几 。 零 件 表 面 质量 直 接影 响 零 件 的耐磨性 、 抗疲劳性 、 抗腐蚀性 、 配合有 效性 、 表面纹路 、 清洁状 况、 表 面光 泽 、 粘接强度 、 涂 漆性 能 、 镀层质量 、 流动 阻 力 和手 感 宜 人 等 。光 整 加 工在 提 高零 件 表 面 质 量及 表 面 完 整 性 的基 础 上 ， 最 终 可 以实现 提 高零 件 、 部件 、 整 机及 系统 使用 性 能 的 目的 。 在光整加． Ｉ 二 模块中 ， 为 了更 好 的提 升 工 作 效 益 ， 进 行 产 品 多 样 性 的控 制 也 是非 常 必 要 的 ， 从 而有 效 应 对 加 工对 象 的复 杂性 。这 需 要 我 们 进行 零 件 材 料 的分 析 ， 在光 整加 工 过 程 中 ， 针 对 各 种 材 料 不 能 节进 行 简单 的 区分 ，要 进 行 不 同材料 的特 性 指标 的 区别 对 待 ， 比 如 进 行 构成 材料 成 分 的分 析 ， 进行 其 导 电性 、 比重 、 韧 性 等 的分 析 。 为 了更 好 满 足 当下 工作 的需 要 ， 进 行 零 件 光整 加 工 表 面 不 同光 学 性 能、 氧 化层 厚 度 、 表面缺陷 、 表 面纹 理 等 模 块 的 区别 对 待 是非 常必 要 的 。零 件 的具 体 结 构 、 形 状 及 大小 ， 影 响加 工 原 理 、 方 法 及其 相 应 设 备 参数 和 工 艺参 数 的 选 定 。选 择 光 整加 工 方 法 时 ， 不 能 只 简单 的 区 分 箱 壳类 、 叉架类 、 盘盖类 、 轴 套类 和板 类 ， 而 应 注 重 区 分 是 整 体 零 件 表面 光 整加 工 还 是 局部 表 面 光 整加 工 ， 更重 要 的是 考 虑零 件 表 面 的具体情况 ， 如 内外表面结构的可回转性 、 平面大小 、 圆角半径 、 槽 的宽度及深度 、 通孑 Ｌ 直径及长度 、 盲孑 Ｌ 直径及深度 、 孔 内有无 台阶或 其 他结 构 、 异 形 孔 的结 构 形状 和 大小 等 。 受 到加 工 对 象 的 多 元性 及 其 加工 复杂 性 的 影 响 ， 光 整加 工 模 块 要 进行 加 工 方法 的多 元 化 的应 用 ，进行 技 术 开 发 环 节 的积 极 探 究 ， 保 证其 加 工 原理 的优 化 ，从 而 针 对不 同 的加 工 对 象及 其 具 体 要 求 ， 进 行光 整 加 ｌ Ｔ各 个 模 块 的应 用 ， 确 保 光 整 加 工 的统 一 性 。在 光 整 加 工 设 备 应 用 过程 中 ， 要 根 据 其 工作 自动 化 程 度 的差 异 ， 进 行 不 同数 控设备 、 手工设备等的配备 ， 也 要 进 行 光 整 加 工 技 术 理 论 的有 效 实 践， 保 证 光 整 加 工 技 术 体 系 的 健全 ， 实 现 其 内部 各 个 环 节 的有 效 协 调。 以满足当下工作 的需要。 配套工艺与处理方法的多样性 ， 所谓配 套］ 艺 与 处 理方 法 是 指 光整 加 工 前后 对 工 件 、 辅 料 等 的各 种 处理 工 艺及方 法 。 加 丁前 工 件 及 辅料 的预处 理 主 要 是要 保 证 光整 加 工 的有
磁性荧光纳米材料的制备和应用
磁性荧光纳米材料的制备和应用随着现代科学技术的不断发展，纳米科技已经逐渐成为一个热门的研究领域。
磁性荧光纳米材料就是这一领域中备受关注的材料之一。
所谓磁性荧光纳米材料，就是具有磁性和荧光性质的纳米级材料。
这种材料不仅具有磁性和荧光双重性质，而且其在生物医学领域中的应用也备受瞩目。
下面，就让我们来一探这种材料的制备方法和应用领域吧。
一、制备方法1.合成磁性荧光纳米颗粒的方法主要有物理方法和化学方法两种。
物理方法包括热分解法、溶胶-凝胶法、顺磁共振等离子体法等。
这些方法的优点是制备的材料具有比较好的结晶度和稳定性，可以控制颗粒的大小和形状等参数。
化学方法包括高温热分解法、共沉淀法、胶体化学法等。
这些方法的优点是生产工艺简单，而且可以用于大规模生产。
但是，这些方法也有各自的缺点，比如颗粒的分散性不好，杂质含量高等问题。
2.来源：磁性荧光纳米颗粒的来源主要有两种，一种是通过化学方法制备的，另一种是天然存在的。
天然存在的磁性荧光纳米颗粒主要来自于磁性细菌、磁性藻类等生物体内。
3.表面修饰：磁性荧光纳米材料的表面改性是提高其应用效果的关键。
常用的表面修饰方法包括硅酸盐包覆、有机质修饰等。
二、应用领域1.生物医学磁性荧光纳米颗粒在生物医学领域中具有广泛的应用前景。
首先，该材料可用于癌症的早期诊断和治疗。
磁性纳米颗粒可以被定向送入人体内，通过磁控平台进行操作，实现非侵入式细胞定位、诊断和治疗。
另外，这种材料也可用于传感器制造，检测人体内某些病原体的存在等。
2.环境治理磁性荧光纳米材料可以作为吸附剂和催化剂用于环境治理领域。
例如，将磁性荧光纳米材料与一些化学物质结合起来，可以用于有害物质的吸附和去除。
此外，还可以利用这些纳米材料来进行水处理和废气处理等。
3.物理学磁性荧光纳米材料还可以用于物理学实验和高科技领域的研究。
它可以用作量子纠缠和量子计算的探针，也可以用于特种材料的研究和开发等。
总之，磁性荧光纳米材料是一种极其神奇的材料，具有非常广泛的应用前景。
磁流变抛光发展历程
化学抛光
通过化学反应对工件表面 进行腐蚀和溶解，以达到 抛光效果。
电化学抛光
利用电化学原理，通过电 流作用对工件表面进行抛 光。
磁流变抛光技术的概念提
• 20世纪90年代，科学家们开始探索磁流变抛光技术，利用磁场控制抛光液的流变特性，实现对工件表面的高效抛光。
磁流变抛光技术的初步研究
初步研究主要集中在磁场控制、抛光液的制备和优化、以及磁流变抛光工艺等方面。
随着对磁流变现象的深入了解，科学家们逐 渐掌握了利用磁场控制流体行为的原理，为 磁流变抛光技术的诞生奠定了基础。
应用的扩展与深化
应用的领域扩展
磁流变抛光技术的应用领域不断 扩展，从光学玻璃、宝石等硬材 料抛光，逐渐拓展到金属、陶瓷、
塑料等材料的表面处理。
应用的深化
在应用过程中，磁流变抛光技术不 断被优化和改进，提高了加工精度、 效率和质量。
技术推广与应用
如何将磁流变抛光技术更 好地应用于实际生产中， 提高生产效率和产品质量。
技术的前沿与趋势
复合抛光技术
结合磁流变抛光与其他抛光技术，如化学机械抛光、超声波抛光等，以提高抛 光效果。
智能抛光系统
利用人工智能、机器学习等技术，实现抛光过程的自动控制和智能监测。
技术的前沿与趋势
• 高能束流抛光技术：利用激光、离子束等高能束流进行精 密抛光，实现超光滑表面加工。
期待建立磁流变抛光技术的标准 化体系，推动产业的规范化发展。
03
国际合作与交流
期待加强国际合作与交流，共同 推动磁流变抛光技术的进步与发 展。
05 结论
CHAPTER
磁流变抛光技术的贡献与影响
提高了抛光效率
降低表面粗糙度
磁流变抛光技术利用磁场控制抛光液的流 变特性，实现了高效、精准的抛光，提高 了加工效率。
磁力研磨法应用于不同材质工件的光整加工_孙岩
（ 4 ） ： 76 － 77．
实验条件
SUS304 （ 50 mm × 50 mm × 15 mm） NAK80 （ 50 mm × 50 mm × 15 mm） 平均粒径为 175 μm， 质量为 8 g 2 mL 水溶性磨削液 ， 1 400 r / min 2 mm 1 mm / s Nd － Fe － B（ 15 mm × 30 mm）
［5 ］ ［2 ］
2
磁力线和磁场强度的有限元分析
在 ANSYS 中建立有限元模型， 针对磁性材料模具 钢 NAK80 和非磁性材料不锈钢 SUS304 分别进行磁场 强度和磁力线分布模拟， 工件尺寸 50 mm × 50 mm × 15 mm，磁极采用圆柱永磁铁 15 mm × 30 mm，磁极 表面开一字槽， 加工间隙为 2 mm， 工作台为铸铁工作 台。模拟结果如图 2 所示。 由图 2b 和图 2d 可以看出： 当工件是磁性材料时， 工件在磁场中被磁化， 成为新的磁极， 工件与磁极间的 间隙就是工作间隙， 工作间隙小， 加工区域磁力线密度 ， ， “ 较大 磁场强度较大 磁性磨粒刷” 刚度较大； 由图 2a 和图 2c 可以看出： 当工件是非磁性材料时， 工件不能 当工作台采用强磁材料制成时， 工作台则成为 被磁化， 另一个磁极， 磁力线象 X 射线一样穿过工件， 此时的 工作间隙是磁极与工作台之间的距离 ， 工作间隙大， 加 工区域磁力线密度较小， 磁场强度小
表面粗糙度能够定量表征加工表面的微观不平 度， 被加工工件表面粗糙度随研磨加工时间的变化情
· 89 ·
况如图 4 所示。
一步改善。 采用表面粗糙度仪测量工件表面粗糙度， 采用超 景深 3D 显微 镜 测 量 工 件 表 面 形 貌。 研 磨 加 工 60 s 后，不锈钢 SUS304 和模具钢 NAK80 的表面质量相差 最悬殊， 此时两种材质的表面粗糙度和表面纹理如图 5 所示。
实验条件
SUS304 （ 50 mm × 50 mm × 15 mm） NAK80 （ 50 mm × 50 mm × 15 mm） 平均粒径为 175 μm， 质量为 8 g 2 mL 水溶性磨削液 ， 1 400 r / min 2 mm 1 mm / s Nd － Fe － B（ 15 mm × 30 mm）
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磁力线和磁场强度的有限元分析
在 ANSYS 中建立有限元模型， 针对磁性材料模具 钢 NAK80 和非磁性材料不锈钢 SUS304 分别进行磁场 强度和磁力线分布模拟， 工件尺寸 50 mm × 50 mm × 15 mm，磁极采用圆柱永磁铁 15 mm × 30 mm，磁极 表面开一字槽， 加工间隙为 2 mm， 工作台为铸铁工作 台。模拟结果如图 2 所示。 由图 2b 和图 2d 可以看出： 当工件是磁性材料时， 工件在磁场中被磁化， 成为新的磁极， 工件与磁极间的 间隙就是工作间隙， 工作间隙小， 加工区域磁力线密度 ， ， “ 较大 磁场强度较大 磁性磨粒刷” 刚度较大； 由图 2a 和图 2c 可以看出： 当工件是非磁性材料时， 工件不能 当工作台采用强磁材料制成时， 工作台则成为 被磁化， 另一个磁极， 磁力线象 X 射线一样穿过工件， 此时的 工作间隙是磁极与工作台之间的距离 ， 工作间隙大， 加 工区域磁力线密度较小， 磁场强度小
表面粗糙度能够定量表征加工表面的微观不平 度， 被加工工件表面粗糙度随研磨加工时间的变化情
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况如图 4 所示。
一步改善。 采用表面粗糙度仪测量工件表面粗糙度， 采用超 景深 3D 显微 镜 测 量 工 件 表 面 形 貌。 研 磨 加 工 60 s 后，不锈钢 SUS304 和模具钢 NAK80 的表面质量相差 最悬殊， 此时两种材质的表面粗糙度和表面纹理如图 5 所示。
磁力技术应用与展望
"9$
。
自从法国 &:6 公司和德国 ;2<)’= 公司首次应用磁 轴承设计开发了一种装有磁轴承的导向飞轮以来， 磁 力悬浮轴承在人造卫星飞轮、 图像显示装置系统空间 技术、 真空及超净室技术、 机床用磁力轴承系统机械加 工技术、 旋转光学镜主轴、 旋转阳极 > 射线管、 中子分 选器等轻工业技术、 航海技术、 机器人技术等方面都得 到了广泛应用。 磁力悬浮减振器 ?） 磁力悬浮减振器的弹性介 质是磁场， 它由 ! 块同极相对的高强度永久磁铁产生。 两磁铁 同极间的斥 力随着两 磁极间距 离的减 少而变 大。 两孤立的磁铁同极相对放置时， 其间的磁力较为单 一 "@$。 在此磁铁周围设置聚磁磁铁后， 由于 A 极的同极 相斥作用 B 原两磁铁间的磁力线被压缩、 聚拢， 磁力线 密度比以前的磁力线密度大， 在原磁铁的间距不变时， 原磁铁间的排斥力增大， 这就是聚磁原理在减振器中 的应用。 原磁铁可采用 A) C D2 C E 系磁铁制成， 聚磁 磁铁可采用廉价的铁氧体等磁性材料制成。 采用聚磁 技术不仅可以加大原磁铁间的斥力， 而且更能充分利 用较贵重原磁铁的磁力资源， 降低了制造成本。 可以通 过调整聚磁磁铁与原磁铁间的水平距离来控制弹簧的 软硬， 控制减振器刚度特性的变化。 零件加工用磁浮工作台 #） 日本东京大 FGG? 年， 学与东芝公司共同研制的磁浮式加工用工作台颇具特 色， 可进行精确定位， 能应用于微细加工领域。 该工作 台利用电磁铁的吸引力以非接触方式支承工作台， 通
。
磁力轴承的优越性能有： 容许转子达到很高的转 速； 轴承功耗小； 转子与定子之间可实现无摩擦的相对 运动， 维护成本低， 寿命长； 轴承无需润滑， 对环境的污 染小， 轴承工作工况好； 轴承的动力学参数 （ 如刚度、 阻 尼等 ） 可以通过调节控制器参数方便地进行调节， 回转 精度可以达到 !% 级或更高， 刚度可以根据实际要求 来设计； 可以从控制系统直接获得运行信息， 便于实现 运行状态的监测； 可以作为振动阻尼器和振动发生器， 通过有意激励来测试未知转子的系统性。 控制是磁力轴承系统的关键， &’()* 等人研究了磁 力轴承的神经网络控制方法 " + $ ， ,-(. 研究了磁力轴承 的模糊控制方法 " / $ ， 012( 和 324’5 用模糊控制律来调 节 678 控制中的微分反馈环节
。
自从法国 &:6 公司和德国 ;2<)’= 公司首次应用磁 轴承设计开发了一种装有磁轴承的导向飞轮以来， 磁 力悬浮轴承在人造卫星飞轮、 图像显示装置系统空间 技术、 真空及超净室技术、 机床用磁力轴承系统机械加 工技术、 旋转光学镜主轴、 旋转阳极 > 射线管、 中子分 选器等轻工业技术、 航海技术、 机器人技术等方面都得 到了广泛应用。 磁力悬浮减振器 ?） 磁力悬浮减振器的弹性介 质是磁场， 它由 ! 块同极相对的高强度永久磁铁产生。 两磁铁 同极间的斥 力随着两 磁极间距 离的减 少而变 大。 两孤立的磁铁同极相对放置时， 其间的磁力较为单 一 "@$。 在此磁铁周围设置聚磁磁铁后， 由于 A 极的同极 相斥作用 B 原两磁铁间的磁力线被压缩、 聚拢， 磁力线 密度比以前的磁力线密度大， 在原磁铁的间距不变时， 原磁铁间的排斥力增大， 这就是聚磁原理在减振器中 的应用。 原磁铁可采用 A) C D2 C E 系磁铁制成， 聚磁 磁铁可采用廉价的铁氧体等磁性材料制成。 采用聚磁 技术不仅可以加大原磁铁间的斥力， 而且更能充分利 用较贵重原磁铁的磁力资源， 降低了制造成本。 可以通 过调整聚磁磁铁与原磁铁间的水平距离来控制弹簧的 软硬， 控制减振器刚度特性的变化。 零件加工用磁浮工作台 #） 日本东京大 FGG? 年， 学与东芝公司共同研制的磁浮式加工用工作台颇具特 色， 可进行精确定位， 能应用于微细加工领域。 该工作 台利用电磁铁的吸引力以非接触方式支承工作台， 通
。
磁力轴承的优越性能有： 容许转子达到很高的转 速； 轴承功耗小； 转子与定子之间可实现无摩擦的相对 运动， 维护成本低， 寿命长； 轴承无需润滑， 对环境的污 染小， 轴承工作工况好； 轴承的动力学参数 （ 如刚度、 阻 尼等 ） 可以通过调节控制器参数方便地进行调节， 回转 精度可以达到 !% 级或更高， 刚度可以根据实际要求 来设计； 可以从控制系统直接获得运行信息， 便于实现 运行状态的监测； 可以作为振动阻尼器和振动发生器， 通过有意激励来测试未知转子的系统性。 控制是磁力轴承系统的关键， &’()* 等人研究了磁 力轴承的神经网络控制方法 " + $ ， ,-(. 研究了磁力轴承 的模糊控制方法 " / $ ， 012( 和 324’5 用模糊控制律来调 节 678 控制中的微分反馈环节
磁粒光整加工基础研究
在 加 工 区 域 内的 流 动 ， 善 磁 粒 的切 削 性 能 ， 理 改 从 论 上 证 明 了 开 槽 磁 极 的 加 工 性 能 优 于 未 开 槽 磁
收 稿 日期 ： ０ ２ ０ ０ ２０… ４ ４
基 金 项 目 ： 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 （ ９ ７ ０ ３ ：塑 性 成 形 国 ５ ７５７ ） 模 拟 及模 具 技 术 国家 重 点 实 验 室 开 放 基 金 资 助 项 目（ ０ １ ０ ） ２ ０ — ７
方 建成
】 Ｉ ．
副 教 授
关 键 词 ： 粒 光 整 加 工 ； 场 分 布 ； 场 力 ； 料 去 除 规 律 磁 磁 磁 材
中图 分 类 号 ： ＴＧ５ ０ ６ ８．８ 文献标识码 ： Ａ
磁 粒光整 加工 自 ２ Ｏ世 纪 ８ Ｏ年 代 起 。 日本 在
得 到 迅 速 的 发 展ｎ ， 内 学 者 同 期 也 进 行 了相 国
ｓ 一０ ｌ ： ｉ
Ｕ Ｕ
（ ㈩ １ ）
应 的 研 究 。 一取 得 了 可 喜 的成 果 。 目前 对 涉 及 ’ 。 但
磁 粒 光 整 加 工 机 理 的 基 础 研 究 还 很 不 够 ， 试 件 如
ｓａ ｌ ＨＵ 一一 ｑ １
方 程 分 别 采 用 标 量 磁 位 ‰ 和 矢 量 磁 位 Ａ： 算 时 ， 计
的 变化 。 影 响磁 粒 切 削性 能 的 关键 因素 ； 是 实验 研 究 了磁 场 力 、 极 形 状 对 切 磁
削 量 的 影 响 规 律 ， 果 与理 论 解 析 一 致 ； 润 滑 剂 可 大 幅 度 提 高去 除 量 ， 表 结 而 且
面 粗 糙 度 存 在 最 佳 值 。 究 成 果 为 深 入 系 统 地 研 究 加 工 机 理 提 供 理 论 依 据 和 研 实践 基 础 。
收 稿 日期 ： ０ ２ ０ ０ ２０… ４ ４
基 金 项 目 ： 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 （ ９ ７ ０ ３ ：塑 性 成 形 国 ５ ７５７ ） 模 拟 及模 具 技 术 国家 重 点 实 验 室 开 放 基 金 资 助 项 目（ ０ １ ０ ） ２ ０ — ７
方 建成
】 Ｉ ．
副 教 授
关 键 词 ： 粒 光 整 加 工 ； 场 分 布 ； 场 力 ； 料 去 除 规 律 磁 磁 磁 材
中图 分 类 号 ： ＴＧ５ ０ ６ ８．８ 文献标识码 ： Ａ
磁 粒光整 加工 自 ２ Ｏ世 纪 ８ Ｏ年 代 起 。 日本 在
得 到 迅 速 的 发 展ｎ ， 内 学 者 同 期 也 进 行 了相 国
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（ ㈩ １ ）
应 的 研 究 。 一取 得 了 可 喜 的成 果 。 目前 对 涉 及 ’ 。 但
磁 粒 光 整 加 工 机 理 的 基 础 研 究 还 很 不 够 ， 试 件 如
ｓａ ｌ ＨＵ 一一 ｑ １
方 程 分 别 采 用 标 量 磁 位 ‰ 和 矢 量 磁 位 Ａ： 算 时 ， 计
的 变化 。 影 响磁 粒 切 削性 能 的 关键 因素 ； 是 实验 研 究 了磁 场 力 、 极 形 状 对 切 磁
削 量 的 影 响 规 律 ， 果 与理 论 解 析 一 致 ； 润 滑 剂 可 大 幅 度 提 高去 除 量 ， 表 结 而 且
面 粗 糙 度 存 在 最 佳 值 。 究 成 果 为 深 入 系 统 地 研 究 加 工 机 理 提 供 理 论 依 据 和 研 实践 基 础 。
难加工合金材料复杂曲面磁性磨料光整加工技术
难加工合金材料复杂曲面磁性磨料光整加工技术马付建;陶德松;宫臣;康仁科;张生芳;沙智华【摘要】磁性磨料光整加工技术是一种非常重要的光整加工技术,与低频振动和超声振动相结合,可实现高精度、高质量和高效率的光整加工.介绍了磁性磨料光整加工、振动辅助磁性磨料光整加工及超声辅助磁性磨料光整加工技术的原理和特点及相关的国内外研究现状.根据难加工合金材料复杂曲面的特点,提出实现复杂曲面磁性磨料光整加工,需要就以下问题开展进一步研究和探索:通过提高加工间隙的磁通量密度及磁能与其他能量复合来提高光整加工效率;建立复杂曲面磁性磨粒光整加工过程控制函数;探讨在磁极工具的空间几何约束作用下复杂曲面磁性磨料光整加工工艺的规划方法等.【期刊名称】《河北科技大学学报》【年(卷),期】2016(037)005【总页数】8页(P449-456)【关键词】特种加工工艺;难加工合金;复杂曲面;超声;光整加工;磁性磨料【作者】马付建;陶德松;宫臣;康仁科;张生芳;沙智华【作者单位】大连交通大学机械工程学院,辽宁大连 116028;大连交通大学机械工程学院,辽宁大连 116028;大连交通大学机械工程学院,辽宁大连 116028;大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室,辽宁大连 116024;大连交通大学机械工程学院,辽宁大连 116028;大连交通大学机械工程学院,辽宁大连 116028【正文语种】中文【中图分类】TG663钛合金和高温合金等难加工合金材料具有强度高，耐高温和耐腐蚀，且具有良好的抗疲劳性和抗断裂韧性等优点[1]，在航空、航天、船舶、能源及其他工业领域得到越来越广泛的应用[2-3]。
这些合金材料主要被用于制造汽轮机和飞机发动机的叶轮、涡轮分子泵转子及精密模具等，如图1所示。
在这些典型的零件中，均需要对复杂曲面进行光整加工，但由于这类零件所采用的钛合金和高温合金等合金材料的强度高、韧性强、黏性大，是典型的难加工材料，加之这类零件结构复杂，在加工中易产生刀具干涉，且对加工精度和加工效率要求高。
磁力研磨法在微小凹槽表面光整加工中的应用
Ｗ ＡＮＧ Ｘｉ ａ ｎ － ｋａ ｎｇ，ＣＨＥＮ Ｙａ ｎ，ＺＨＯＵ Ｋｕ ｎ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ ，Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ Ａ ｎ ｓ ｈ ａ ｎ １ １ ４ ０ ５ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａ ｉ ｍｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｏ ｆ ｂ ｕ ｒ ｒ ｓ ｉ ｎ ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ － ｇ ｒ ｏ ｏ ｖ ｅ ｓ ｕ ｏ Ｃ ｏ ｚ ｅ ， ａ ｎ ｅ ｗ ｃ ｒ ａ ｔｓ ｆ ｏ ｆ ｍ ａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｂ ｒ ａ ｓ ｉ ｖ ｅ ｉｎ ｆ ｉ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ Ｗ ｅ ｔ ｓ ｐ ｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ￣ ａ ｒ ＆ｉ ｔ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ ｓ ｕ ｏ ｒ ａ ｃ ｅ ｐ ｏ ｌ ｉ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ ｆｔ ｏ ｈ ｅ ｍ ｏ ｕ ｌ ｄ ｃ ａ ｖ ｉ ｔ ｉ ｅ ｓ ， ｒ ｅ ｍ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｂ ｕ ｒ ｓ ｆｍ ｏ ｉ ｃ ｒ ｏ － ｇ ｒ ｏ ｏ ｖ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｅ ｆｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ， ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ Ｓ Ｕ ￣ Ｏ ￣ ｅ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｎ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ￣ ａ ｃ ｅ ｑ ｕ ｌｉ ａ ￣ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｗ ｏ ｒ ｋ － ｐ ｉ ｅ ｃ ｅ ． Ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｏ ｆ ｍ ａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｂｒ ａ ｓｉ ａ ｖ ｅ ｉｎ ｆ ｉ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｃ ｈ ｒａ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｓ Ｗ Ｕ Ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｏ ｎ ｐ ｒｔ ａ ｉ ｃ ｕ ｌ ｒ ａ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｔ ｈ ｔ ａ ｓ ｅ ｆ ｌ － ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ； ｔ ｈ ｅ ｍ ａ ｉ ｎ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ａ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｗ ｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｑ ｕ ｌｉ ａ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｗ ｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｅ ｆ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ Ｗ ｓ ａ ｉ ｌ ｌ ｕ ｓ ｔ ｒ ｔ ａ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ，ａ ｎｄ ｔ ｈ ｅ ａ ｓｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｆ ｏ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ Ｗ ｓ ａ ｖ ｅ ｅ ｄ ｂ ｙ ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｉｎ ｆ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｌｙ ａ ｓ ｉ ｓ ， ｔ ｈ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｌ ｖ ｉ ｎ ｇ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｍ ｅ ｓｕ ａ ｒ ｅ ｓ Ｗ ｓ ａ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ ｍｉ ｃ ｒ ｏ － ｒｏ ｇ ｏ ｖ ｅ ｉ ｆ ｎ ｉ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｃｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ， ａ ｎ ｄ
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粗糙度 比用其制 造 的产 品的表 面 粗糙 要低两 个等 级． 对于一 些 产品尤 其 是承 受 冲击 和交 变载 荷 的产 品 来说 ， 一般其 表面粗 糙度 降低 ， 其使用 寿命 可 以显著提 高． 对滚 动轴承 来说 ， 果使其滚 道 的表面粗 糙 如 如 度 由 Ｒａ． 提高 到 Ｒ ００ｔ 其使 用 寿命 可 以提 高 ４倍 以上 ， 能 消除波 纹度 、 少轴承 的振动 和 ０４ ｍ ａ ．４ ｍ， ｚ 并 减 噪声． 可见 光整加工 对 于提 高产品 的质量 和性 能具有 至关重 要 的作用． 国际 上 目前采用 的光整 加工方 法 主要有 ： 工抛 光 、 手 机械 研磨抛 光 、 声波 抛光 、 学与 电化学抛 光 、 超 化 电化学 机械 光 整加工等 ． 在这 些方 法 中． 手工 抛光是 最 常用 的光整加 工方 法． 这种方法 不仅 劳动强 度大 、 加工 效率低 ， 且对工 人的技 术熟 练 而 程度 要求高． 声 波抛 光也是一 种手工 操 作的辅 助抛 光方式 ， 超 主要 用于 槽、 、 角等人 的手指难 于触 及 缝 边 的部 位的抛 光 ， 这种 抛 光方式 的加 工效 率非常低 ． 比之下 ， 相 化学 、 电化学 抛 光和 电化学机 械光 整加 工 的 加 工效率 则要 高 的多 ， 由于这 三种 加工 方 式属于 腐蚀 和溶 解加工 ， 材 料 的硬 度、 性 和强 度等 几乎 不 对 韧
文 章 编 号 ：０ ７１ ５＇２ ０ ） １０ ０ — ６ １ ０ ８ ＂ ０ ２ ０ ０ ８０ ／ （
磁粒光整加工技术的应 用与发展
赵 玉刚 ，王 淑君 ，赵 国 勇
（ 山东理 工大 学， 山东 淄博 ２ ５ １ ） ５ ０ ２ 摘要 ：光整加 工 作为 模具 加 工 的最 后 一道工 序 ， 其加 工质 量 一般 影 响着 产 品的最终 质量 和使 用性 能 ．尽管摸 具 加工 的大 部分 工 序实现 了 自动 化， 但模 具 光整 加 工 的 自动化 却 一直 无法 实 现 ， 加工 工作量 要 占整 个工作 量 的 ３ ～４ ， 重制 约着 生产 的发展 ． 粒 光整加 工技 术 其 ０ Ｏ 严 诺 的 出现 ， 为模具光 整加 工 自动化 的实 现带来 了希望． 关键 词 ：磁粒 光整加 工 ；加 工原理 与装 置 ； 工特 点 ；应用领 域 ；发展 状 况 加
质量 、 使用性 能 和 寿命 ， 已经成 为衡 量模 具质 量 的重要 标 志． 有低 的表 面 粗糙度 和 良好 的表 面微 观几 具
何形貌 的工 件 ， 仅 具有 良好 的外观 质量 ， 且还具 有 耐磨 、 不 而 防腐 蚀 、 防粘 附 和抗疲 劳等 作用． 于外观 对
质量来 说 ， 只有模 具 表面 的粗糙 度 低 ， 能使 得用 其加 工 的产 品的粗 糙 度也 低 ， 般情 况下模 具 的表 面 才 一
受 任何 限制 ， 目前 已经 在 内外 圆柱 表 面 的镜面加 工 中获 得应用． 然 化学 、 化学和 电化学 机械 光整 加 虽 电
工方 法有 着很 高 的加工效 率 ， 由于影 响 它们 的加工 因素很 多 ， 于控 制 ， 但 难 对环境 和 工人 的 健康 也有 一 定程度 的危 害 ， 其应 用 范围有 很大 的局 限性 ， 目前还仅 能用于一 些 简单 型面 或小 的复杂工 件 的光整加工
中 图 分 类 号 ： Ｇ５ Ｔ ８ 文献标 识码 ： Ａ
作 为机械工 业重 要产 业的模 具生 产行 业 ， 由于 先进 加工技术 和 加工设 备 的应 用 ， 模具 加工 的大部分
工序（ 如车、 、 、 、 、 镗 以及 电火 花、 铣 刨 磨 钻 铰、 线切 割等 ） 已经实 现 了高度 自动化 ， 然而 作 为模具加 工 的最 后 一道 工序—— 模具 表 面的光 整加工 却 由于 自动 化实 现的困难 ， 然停 留在手 工加 工方 式上． 具加 工 仍 模 中 ３ ～４ 的加 工工 作 量是 光 整加 工． ０ ０ 所谓 光整 加工 就 是在 保持 或 提 高零件 型 面精 度 的前 提 下 ， 降 低 零 件表面 粗糙 度 的加工 方 法． 模具 表 面粗 糙度 的高 低 由于直接 影 响着 模具 自身和 用其 生 产的产 品 的
和 科 研工 作
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第ｌ 期
赵 玉 刚等 ： 粒 光 整加 工 技 术 的应 用 与 发 展 磁
不在． 目前 我国模具 产 品质量 存在 的 问题 一个是 精度 ， 一个就是 表 面质 量 ， 另 当然 也有模 具 材料的 问题． 而表 面质 量 最大 的问题 是 表面 粗糙 度 ．为 了缩 小 我国与 国外 模 具工业 的 巨大 差距 ． 了提 高 机械 设备 除
上．
在工业 生产 领域 中， 从注 塑 、 冲裁 、 拉伸 、 冷拔 、 轧、 造 、 热 锻 铸造 ． 压 力成 型加工 ， 到 模具 的应 用无 所
收稿 日期 ： ０ ｌ１ ０ ２ Ｏ 一 ５
基金 项 目 教 育 部 国 岛较 中 青 年 优 秀骨 干 教师 资 助 计 划 项 目． 东 省 自然 科 学 基 金 资 助计 划项 目（ 号 Ｙ２ ０Ｆ ３ 垒 山 编 Ｏ０ ０） 作 者 简 开 ：赶 丘 刚 Ｊ ９ ｔ） 男 ， 东 策 芜＾ ． ｜６一 ． 山 山东 理 工 走 学 机饭 学 院 教 授 士 ． 事机 饭 电 子 、 ＡＤ／ 博 从 Ｃ ＣＡＭ 和 特 种 加 工 技 术 领 域 的 教 学
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第１ ６卷 第 １ 期
２０ ０ ２年 ３ 月 山东工程学
院
学
报
Ｖ０＿ ６ Ｎｏ １ －１ ． ．
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