磁弹磨粒对刀具冲击特性仿真分析

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作者 刘漂 赵雪峰 +2 位作者 袁银 吴泓辛 陈曦 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第6期135-139,共5页

磁弹磨粒因其低弹性可在加工时产生弹性变形而减轻对工件的冲击和划伤,成为了抛光和研磨表面精加工领域的热门材料。基于双磁盘磁力刀具钝化方法,探究磁弹磨粒的几何形状对硬质合金刀具材料冲击特性的影响。首先,通过仿真软件ABAQUS建... 磁弹磨粒因其低弹性可在加工时产生弹性变形而减轻对工件的冲击和划伤,成为了抛光和研磨表面精加工领域的热门材料。基于双磁盘磁力刀具钝化方法,探究磁弹磨粒的几何形状对硬质合金刀具材料冲击特性的影响。首先,通过仿真软件ABAQUS建立磨粒冲击刀具模型并进行仿真;其次,通过仿真分析磨粒冲击速度、几何形状等对应力应变、冲击深度和冲击过程中的能量转移等的影响规律。结果表明,同条件下锥体磨粒对刀具造成的最大应力、冲击深度值皆比球体磨粒的大,且随着锥体磨粒锥角的增大,刀具受到的最大应力呈减小趋势。 展开更多

关键词 磁弹磨粒 几何形状 刀具钝化 ABAQUS

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磁弹磨粒几何特征对刀具刃口的影响研究

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作者 刘漂 赵雪峰 +2 位作者 吴泓辛 郑伟 杨海 《工具技术》 北大核心 2024年第9期66-71,共6页

针对双磁盘磁力刀具钝化中磁弹磨粒的不规则形状、不确定尺寸等几何特征,仿真研究了磁弹磨粒几何特征对刀具刃口材料去除的影响。基于ABAQUS有限元仿真软件建立磁弹磨粒冲击刀具刃口模型并进行仿真,分析磁弹磨粒冲击角度、几何特征等参... 针对双磁盘磁力刀具钝化中磁弹磨粒的不规则形状、不确定尺寸等几何特征,仿真研究了磁弹磨粒几何特征对刀具刃口材料去除的影响。基于ABAQUS有限元仿真软件建立磁弹磨粒冲击刀具刃口模型并进行仿真,分析磁弹磨粒冲击角度、几何特征等参数对刀具刃口的应力应变、冲击深度和冲击过程中能量转换的影响规律。 展开更多

关键词 磁弹磨粒 几何特征 刀具钝化 ABAQUS

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基于双磁盘刀具钝化中磁弹磨粒的磨损及寿命研究

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作者 吴泓辛 赵雪峰 刘漂 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第4期26-30,共5页

为了探究磁弹磨粒在双磁盘刀具钝化中磨损规律以及使用寿命的长短,通过对磁弹磨粒进行受力分析讨论了其磨损失效的形式,得出了影响磁弹磨粒寿命的主要因素。然后,制备出不同质量配比和不同磨粒相类型的磁弹磨粒,采用双磁盘钝化设备进行... 为了探究磁弹磨粒在双磁盘刀具钝化中磨损规律以及使用寿命的长短,通过对磁弹磨粒进行受力分析讨论了其磨损失效的形式,得出了影响磁弹磨粒寿命的主要因素。然后,制备出不同质量配比和不同磨粒相类型的磁弹磨粒,采用双磁盘钝化设备进行钝化实验,分析了磁弹磨粒质量配比和磨粒相类型对磁弹磨粒的磨损规律和对刃口表面粗糙度的变化规律,同时还对钝化前后的磁弹磨粒进行X射线能量色散普(EDS)和激光粒度分析。实验结果表明,以氧化铝为磨粒相的磁弹磨粒在钝化过程中主要发生磨粒相磨钝磨损,以金刚石为磨粒相的磁弹磨粒主要发生磨粒相脱落磨损,两种类型的磁弹磨粒都是在质量配比3:1时使用寿命最好。 展开更多

关键词 刀具钝化 磁弹磨粒 磨粒磨损 磨粒寿命

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不同类型磁弹磨粒对刀具钝化的研究

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作者 张庆 赵雪峰 袁银 《机床与液压》 北大核心 2024年第14期65-71,共7页

为研究不同类型磁弹磨粒对刀具钝化的影响,分别以硅胶和环氧树脂为黏弹性基体、氧化铝(Al_(2)O_(3))颗粒为磨粒相、铁颗粒为磁粒相制备出硅胶型磁弹磨粒和环氧树脂型磁弹磨粒;基于双磁盘的磁场特性,采用Maxwell软件建立双磁盘磁场的三... 为研究不同类型磁弹磨粒对刀具钝化的影响,分别以硅胶和环氧树脂为黏弹性基体、氧化铝(Al_(2)O_(3))颗粒为磨粒相、铁颗粒为磁粒相制备出硅胶型磁弹磨粒和环氧树脂型磁弹磨粒;基于双磁盘的磁场特性,采用Maxwell软件建立双磁盘磁场的三维模型,对双磁盘磁场及磁弹磨粒的磁场强度和磁感应强度进行分析;并建立磁弹磨粒细观单元模型,运用ABAQUS软件分析2种磁弹磨粒的细观力学特性;最后,基于双磁盘磁力钝化设备,研究2种磁弹磨粒对刀具钝化的影响。实验结果表明:采用环氧树脂型磁弹磨粒钝化后的刀具刃口表面粗糙度值比硅胶型磁弹磨粒钝化后的刀具刃口表面粗糙度提高了约4.2%,且刀具刃口形貌更为规则。 展开更多

关键词 磁弹磨粒 粗糙度 钝化值 刀具钝化

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基于硅胶型磁弹磨粒的双磁盘磁力钝化研究 被引量：5

5

作者 赵雪峰 秦浩 +3 位作者 杨勇 游科 殷小龙 袁银 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1304-1311,共8页

磁弹磨粒具有磁性、低弹性模量以及优良的研磨性能,兼备粘结磨粒和松散磨粒的特点。双磁盘磁力钝化方法能极大地提高钝化质量和钝化效率。将磁弹磨粒引入到双磁盘磁力钝化法中,提出了4035硅胶磁弹磨粒的制备方法,根据磁弹磨粒的细观特性... 磁弹磨粒具有磁性、低弹性模量以及优良的研磨性能,兼备粘结磨粒和松散磨粒的特点。双磁盘磁力钝化方法能极大地提高钝化质量和钝化效率。将磁弹磨粒引入到双磁盘磁力钝化法中,提出了4035硅胶磁弹磨粒的制备方法,根据磁弹磨粒的细观特性,采用有限元软件ABAQUS建立了磁弹磨粒的细观代表性体积单元(RVE)模型,分析了磁弹磨粒在拉伸和压缩状态下的应力应变规律。搭建磁弹磨粒双磁盘磁力钝化实验平台,对磁弹磨粒进行受力分析。通过磁弹磨粒双磁盘磁力钝化实验,研究了磁盘转速、磨粒粒度和相对磁导率对刃口磨损量的影响规律,并且验证了采用磁弹磨粒磁力钝化法,相对于磁性磨粒磁力钝化法和立式旋转钝化法,能够获得最大刃口磨损量和最大表面粗糙度降幅。研究成果对促进我国磁力高效加工和磁力光整加工技术进步具有重要意义。 展开更多

关键词 磁弹磨粒 双磁盘磁力钝化 细观代表性体积单元(RVE)

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磁弹磨粒双磁盘磁力钝化仿真与实验研究

6

作者 赵雪峰 游科 +1 位作者 袁银 殷小龙 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期130-140,共11页

磁弹磨粒具有磁性、低弹性模量以及优良的研磨性能,能够提高加工效率和加工质量。首先,基于磁场基本理论和磁弹磨粒特性,分析了磁弹磨粒双磁盘磁力刀具钝化机制;然后,基于磁场中磁弹磨粒的磁场力对离散元软件EDEM进行二次开发,建立了磁... 磁弹磨粒具有磁性、低弹性模量以及优良的研磨性能,能够提高加工效率和加工质量。首先,基于磁场基本理论和磁弹磨粒特性,分析了磁弹磨粒双磁盘磁力刀具钝化机制;然后,基于磁场中磁弹磨粒的磁场力对离散元软件EDEM进行二次开发,建立了磁弹磨粒双磁盘磁力刀具钝化过程仿真模型,研究了磨粒粒度、磁化率和磁盘间距对刃口碰撞次数和磨粒旋转速度的影响规律;最后,采用Matlab软件对刀具刃口轮廓进行重建,提出了基于钝化面积的改进形状因子表征方法,通过正交实验研究了磨粒粒度、磁化率和磁盘间距对刃口钝化量的影响规律,并验证了所提改进形状因子表征方法的可行性。结果表明:随着磁弹磨粒粒度的增大、磁化率的增加和磁盘间距的减小,刃口碰撞次数和磨粒旋转速度增大;钝化参数对刃口钝化量的影响程度大小依次为磨粒粒度、磁盘间距、磁化率,最优钝化参数组合为磨粒粒度40目、磁化率0.1、磁盘间距15 mm;仿真与实验钝化面积的最大相对误差为16.33%,最小相对误差为0.42%,仿真能够较好地预测刃口钝化形貌,且改进的刃口形状因子能够较好地表征刀具刃口钝化形貌。 展开更多

关键词 磁弹磨粒 刀具 磁力钝化 EDEM二次开发 改进形状因子

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环氧树脂型磁弹磨粒对刀具刃口钝化的实验分析 被引量：1

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作者 袁银 赵雪峰 +1 位作者 游科 殷小龙 《工具技术》 北大核心 2023年第6期18-22,共5页

为探究基于环氧树脂型磁弹磨粒在双磁盘磁场中对刀具钝化的影响,以黏弹性的丙烯酸酯为基体,制备出一种具有导磁性及研磨功能的磁弹磨粒。通过电子显微镜观察环氧树脂型磁弹磨粒形状特征,并测试环氧树脂型磁弹磨粒的密度、硬度和粒度等... 为探究基于环氧树脂型磁弹磨粒在双磁盘磁场中对刀具钝化的影响,以黏弹性的丙烯酸酯为基体,制备出一种具有导磁性及研磨功能的磁弹磨粒。通过电子显微镜观察环氧树脂型磁弹磨粒形状特征,并测试环氧树脂型磁弹磨粒的密度、硬度和粒度等物理参数,基于磁弹磨粒在双磁盘磁场中对刀具刃口钝化的机制,建立环氧树脂型磁弹磨粒对刀具刃口钝化的实验方案。实验发现,环氧树脂型磁弹磨粒对降低刀具前后刀面的钝化值以及提高刀具刃口表面的粗糙度值都有很明显效果。 展开更多

关键词 磁弹磨粒 刀具钝化 粗糙度 双磁盘

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硅胶型磁弹磨粒细观力学仿真及实验分析

8

作者 秦浩 赵雪峰 杨勇 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2022年第7期118-121,126,共5页

磁弹磨粒具有优良的性能,为了探究硅胶型磁弹磨粒在双磁盘磁力钝化中对刀具刃口的影响,首先分析了硅胶型磁弹磨粒的制备工艺及其物理特性;然后运用ABAQUS对硅胶型磁弹磨粒在不同粒径、不同比值下的细观力学特性进行了仿真分析;最后结合... 磁弹磨粒具有优良的性能,为了探究硅胶型磁弹磨粒在双磁盘磁力钝化中对刀具刃口的影响,首先分析了硅胶型磁弹磨粒的制备工艺及其物理特性;然后运用ABAQUS对硅胶型磁弹磨粒在不同粒径、不同比值下的细观力学特性进行了仿真分析;最后结合正交试验并运用极差法探究了硅胶型磁弹磨粒在双磁盘磁力钝化中对刀具刃口的影响规律;最终得出硅胶型磁弹磨粒在粒径占比为30%、铁及碳化硅比值为3:1时的力学性能最好,且硅胶型磁弹磨粒在双磁盘磁力钝化中对刀具刃口影响最大的量为钝化时间、其次为刀具转速、然后为磁盘转速和磁盘间距,最后为磨粒粒度。 展开更多

关键词 磁弹磨粒 磁力钝化 刀具 ABAQUS

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磁弹磨粒成分参数对刀具刃口钝化的影响

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作者 袁银 赵雪峰 +1 位作者 游科 殷小龙 《工具技术》 北大核心 2023年第3期33-38,共6页

为探究磁弹磨粒中不同成分参数对硬质合金刀具的钝化效果,基于磁弹磨粒在双磁盘磁力钝化设备中的钝化机理分析了磁弹磨粒在磁场中的受力状态;将不同磨粒相和磁粒相粒径下制备的磁弹磨粒用于刀具的钝化实验;基于钝化前后刀具刃口的主要参... 为探究磁弹磨粒中不同成分参数对硬质合金刀具的钝化效果,基于磁弹磨粒在双磁盘磁力钝化设备中的钝化机理分析了磁弹磨粒在磁场中的受力状态;将不同磨粒相和磁粒相粒径下制备的磁弹磨粒用于刀具的钝化实验;基于钝化前后刀具刃口的主要参数,通过MATLAB软件建立数学模型对刀具刃口形貌进行分析。实验发现,磁粒相和磨粒相的粒径越小,制备出来的磁弹磨粒对刀具刃口的钝化效果越明显,故在制备磁弹磨粒时应选择磨粒相和磁粒相粒径较小的介质。 展开更多

关键词 微观形貌 刀具 钝化实验 磁弹磨粒 钝化量

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磁弹磨粒配比的力学模型及试验分析

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作者 袁银 赵雪峰 +1 位作者 游科 殷小龙 《工具技术》 北大核心 2023年第7期27-31,共5页

磁弹磨粒作为双磁盘磁场中对刀具钝化的主要研磨颗粒,其物理特性对磁弹磨粒的磨削效果有着非常重要的作用。为研究磁弹磨粒制备时磁粒相与磨粒相颗粒之间的最佳配比,基于磁粒相与磨粒相颗粒之间的受力状态,根据力平衡原理,建立了磨粒相... 磁弹磨粒作为双磁盘磁场中对刀具钝化的主要研磨颗粒,其物理特性对磁弹磨粒的磨削效果有着非常重要的作用。为研究磁弹磨粒制备时磁粒相与磨粒相颗粒之间的最佳配比,基于磁粒相与磨粒相颗粒之间的受力状态,根据力平衡原理,建立了磨粒相与磁粒相颗粒之间的力学模型。以硅胶为基体,氧化铝颗粒为磨粒相,铁粉为磁粒相制备出了磁粒相与磨粒相比例为3:1,4:1,6:1的磁弹磨粒颗粒,并观测不同颗粒的微观形貌及元素分布。根据双磁盘磁力钝化设备对刀具的钝化原理,建立了钝化试验方案。试验发现,磨粒相与磁粒相颗粒比例为3:1时,制备的磁弹磨粒对提高刀具刃口表面粗糙度、去除刀具前后刀面的钝化值较好。 展开更多

关键词 磁弹磨粒 配比 力学模型 刀具钝化

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钝化参数对刀具刃口形貌的影响

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作者 吴泓辛 赵雪峰 +1 位作者 袁银 刘漂 《工具技术》 北大核心 2023年第10期81-86,共6页

为了研究磁弹磨粒在双磁盘磁力钝化中对硬质合金刀具刃口形貌的影响,基于双磁盘磁力钝化设备,采用不同质量、不同粒径的磁弹磨粒和不同刀具转速进行钝化实验,针对在实验中所获得的刀具刃口参数,利用MATLAB软件建立数学模型对刀具刃口形... 为了研究磁弹磨粒在双磁盘磁力钝化中对硬质合金刀具刃口形貌的影响,基于双磁盘磁力钝化设备,采用不同质量、不同粒径的磁弹磨粒和不同刀具转速进行钝化实验,针对在实验中所获得的刀具刃口参数,利用MATLAB软件建立数学模型对刀具刃口形貌进行仿真。实验表明,在磁弹磨粒填充量为20g、磁弹磨粒粒径为20目、刀具转速为40r/min时,对刀具刃口前刀面的钝化效果最好;磁弹磨粒填充量为20g、磁弹磨粒粒径为40目、刀具转速为40r/min时,对刀具刃口后刀面的钝化效果最好。 展开更多

关键词 刃口形貌 磁力钝化 磁弹磨粒 钝化量

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不同刀具钝化方法对刀具刃口形貌的影响

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作者 陈曦 赵雪峰 +2 位作者 郑伟 杨海 刘勇 《机床与液压》 2025年第6期82-88,共7页

刀具经过钝化处理后,可以有效改善刀具刃口表面的微观缺陷,不仅使刀具表面更加光滑,还能够增强刃口的强度,刀具的整体质量得到提升,其使用寿命也随之延长。为了探究更加高效的钝化方法,对磁弹磨粒钝化、剪切增稠钝化、剪切阻塞钝化进行... 刀具经过钝化处理后,可以有效改善刀具刃口表面的微观缺陷,不仅使刀具表面更加光滑,还能够增强刃口的强度,刀具的整体质量得到提升,其使用寿命也随之延长。为了探究更加高效的钝化方法,对磁弹磨粒钝化、剪切增稠钝化、剪切阻塞钝化进行讨论,采用不同钝化方法进行钝化实验,通过对比钝化后的硬质合金立铣刀刃口形貌、3D形貌、钝圆半径和钝化体积、表面粗糙度,探究刀具刃口的变化规律。结果表明:刀具钝化能够去除刀具刃口缺陷,相比磁弹磨粒钝化和剪切增稠钝化,剪切阻塞钝化的平均钝化磨损量最大,可以更好地去除刀具刃口的表面缺陷,而且钝化体积最大、钝化效率更高,可以显著提高刀具性能并改善加工质量。 展开更多

关键词 磁弹磨粒 剪切增稠 剪切阻塞 刀具钝化 刃口形貌

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