论文部分内容阅读
磁感应游离磨粒线锯切割技术是在锯丝外添加匀强磁场，使锯丝磁化并在其周围形成高梯度磁场，流经锯丝周围的磁性磨粒受到磁力的作用，吸附于锯丝表面，随锯丝进入切割区域，使得进入切割区域的有效磨粒增多，从而能提高线锯切割效率。有效磨粒数对切割效率有很大的影响，因此研究有效磨粒形成机理具有十分重要的意义。 本文基于磁性磨粒在高梯度磁场中的受力分析，从研究磁性磨粒运动着手，应用有限元COMSOL软件进行仿真，首先可视化分析有效磨粒的形成过程，并仿真研究供浆速度等因素对有效磨粒形成的影响规律;其次进行有效磨粒形成（锯丝吸附磨粒）观测实验，进一步研究供浆速度等因素对有效磨粒形成的影响规律;最后进行线锯切割实验，研究供浆速度等因素对切割效率的影响。通过以上仿真和实验研究得到如下结论: (1)仿真结果表明:通过仿真不同时刻磨粒所处位置表示有效磨粒形成过程;随着磁场强度的增强、切割液动力粘度的减小、磨粒相对磁导率的增大、磨粒粒径的增大，有效磨粒随之增多;当供浆位置和方向与磁场平行时，吸附的有效磨粒在锯丝一侧，参与切割的有效磨粒增多;随着供浆速度的增大，瞬时吸附有效磨粒数减少，但单位时间1s内锯丝吸附的有效磨粒总数先增加后减少，供浆速度为12mm/s时有效磨粒最多。 (2)实验结果表明:随着磁场强度的增强、切割液动力粘度的减小、磨粒粒径的增大，有效磨粒增多;供浆位置和方向与磁场平行时，参与切割的有效磨粒增加;随着供浆速度的增大，有效磨粒逐渐增多后稍微减少。 (3)切割实验结果表明:随着磁场强度的增强，切割效率逐渐增加，当磁场强度为9.54×104A/m时，切割效率最高;随着切割液动力粘度的减小，切割效率先增加后减小，切割液动力粘度为0.0047Pa·s时，切割效率最高;随着磨粒粒径的变大，切割效率增加，但切缝也随之增大;随着供浆速度的增大，切割效率逐渐增加后趋于平缓，当供浆速度为16mm/s时，切割效率最高。