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磁性磨料作为磁力研磨的工具,其性能和质量将直接影响磁力光整加工的质量和效率。因此,磁性磨料的制备技术成为磁力研磨技术推广应用的关键。课题组在2007年提出了“雾化快凝制备磁性磨料”方法,并验证了该方法是一种制备高性能磁性磨料的可行方法,但该方法不论是在实验设备、制备工艺,还是深层次的制备机理上,尚有许多需要深入探究的问题。故课题组提出了一种“自由降落气固两相流雾化快凝磁性磨料制备”的新方法。本文在深入研究磁性磨料制备技术的基础上,对传统气雾化制粉设备进行改良,设计出一种新型磁性磨料制备专用设备,并对其中硬质磨料输送装置和雾化器进行了研究,完成了以实现硬质磨料输送功能为目的的设计到实现硬质磨料的定量输送为目的的设计;在深入了解磁力光整加工工艺技术的基础上,设计了一款微型磁力研磨光整加工中心,并对其数控系统的硬件及软件进行了初步的设计。 雾化器作为雾化过程中的重要部件,对雾化过程的雾化效率以及稳定性起着关键作用。本文从理论上对雾化介质流动和雾化喷嘴的结构参数做了深入的分析,提出设计一种气固两相流双层雾化器的方案。并采用 FLUENT软件进行数值模拟,深入探究双层雾化器的结构和工艺参数对流场的作用规律。通过对比分析不同结构参数下的流场特征,得到气固两相流双层雾化器的最优结构参数,其中上层辅助雾化器锥角为40度,缝隙尺寸为0.4mm;下层主雾化器锥角为90度,缝隙尺寸为0.8mm,节圆直径为40mm。通过比较相同结构参数不同上下层气压配合时的流场特征,发现在上层气压为4atm,下层气压为20atm时,流场的雾化效果稳定。 通过 SOLIDWORKS软件建立微型磁力研磨光整加工中心的三维模型,采用 IPC+PMAC的开放式双 CPU结构对其数控系统进行开发,使其硬件结构更简单,稳定性、实时性以及扩展性更优异。在 Windows XP操作系统下开发数控系统软件,可以有效利用计算机资源,缩短开发周期同时还易于实现软件模块化。为微型曲面磁力光整加工自动化的实现提供了设备条件,具有较高的实用价值。