磁弹磨粒双磁盘磁力钝化仿真与实验研究

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.