磁性磨具在身管光整中的应用研究

薛百文，贾 强

（中北大学 机电工程学院，山西 太原 030051）

线膛炮身管在拉削膛线以后，传统膛线光整加工的质量在很大程度上依赖于工人的技术水平，而且存在生产效率低、质量不稳定的问题［1］。磁流变液是一种新型的智能材料，在施加外加磁场的情况下，其粘度在毫秒级的时间内发生显著地增加，表现出类似于固体的状态［2］。这种粘度变化可通过改变磁场的大小连续地加以控制：当撤去外加磁场后，磁流变液能迅速恢复液态。本文所提出的应用就是要利用其在不同磁场强度下的不同的粘度性能及其形态的变化。

1 身管光整加工

1.1 磁流变液为载体磨具光整加工原理

利用磁流变液作为磨料载体进行光整加工，就是在磁流变液中加入一定比例的非磁性磨料后形成的悬浮液作为磨具，对工件表面进行光整加工。宏观地看，在高强度的磁场作用下磁流变液发生流变，成为具有粘塑性的介质。微观地看，磁粒形成链条状的结构，其链节之间夹有磨料。图1为有磁场时磁粒与磨料的分布情况。当磨料与工件被加工表面之间有相对运动时，就能保持一定的剪切应力。与工件接触的磁流变悬浮液就成为柔性抛光“磨具”。由于“磨具”与工件之间具有快速的相对运动，使工件表面受到很大的切削力，从而使工件表面材料被去除。

国外对硅基材料制作的带有直槽的零件进行抛光，获得了较好的效果。直槽高度被抛去2～3 μm。同时直槽的棱边有一定程度的倒圆。……