磁场辅助电火花线切割加工烧结钕铁硼试验研究
结合外界磁场辅助,利用电火花线切割的方式加工烧结钕铁硼(NdFeB)永磁材料,进行试验研究,利用正交实验设计,探究峰值电流(I_max)、脉冲宽度(Pul_on)、脉冲间隔比(Pratio)对表面粗糙度(Ra)以及材料去除率(MRR)的最大影响因素,并得到其最优组合。在同等加工条件下,添加磁场辅助后再次加工,并记录每个样件加工时间,计算其材料去除率。利用粗糙度测量仪对有无磁场辅助加工的工件表面粗糙度进行测量,并利用扫描电子显微镜(SEM)观察被加工工件表面的显微形貌并分析其面总能谱。研究实验结果发现,在磁场辅助下被加工工件表面粗糙度得到明显改善且材料去除率也有所提高。
磁场辅助微细磨料水射流脉冲式供料装置的设计
利用气压输送原理结合外加磁场辅助作用.设计了用于微细磨料水射流抛光加工用的供料装置,以实现微细磁性磨料供给的稳定性和可控性。磁场辅助微细磨料水射流脉冲式供料装置主要由料仓、气源、调压阀、截止阀、脉冲发射器、电磁控制器、供气管和供料管组成。其中该装置的调压阀与气源连接,控制输送气体的工作压力,工作气体通过管道由下而上进入料仓,将磨料在料仓内呈雾状并通过料仓出口流出,经由管路,流动到节流阀,通过脉冲发射装置控制节流阀动作频率和开合度,以便控制管道内的磨料流量,实现间歇性供料。输送的磨料受到喷嘴附近的磁场作用,磨料的速度和运动方向进一步调整至最佳,从而提高射流与磨料的混合质量。
多物理场作用下磁场辅助微细磨料水射流流场数值模拟
为了解决磨料水射流加工过程中射流分散以及磨料分布随机的问题,采用在聚焦管处加入辅助磁场的方法。利用COMSOL Multiphysics软件数值模拟磁场辅助磨料水射流喷嘴内外在多物理场作用下流场分布规律,采用湍流、粒子追踪、磁场三模块分析磁性磨料在磁场、重力场、流场等多物理场作用下的运动状况,仿真结果表明:施加辅助磁场后,射流的发散性减弱,准直性增强,在磁场、重力场和流场的耦合作用下,微细磨料被约束在射流轴线附近,实现了磨料的聚集效应。模拟结果表明,辅助磁场有助于提高磨料水射流加工效率和加工表面质量。
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