[发明专利]一种工件表面磁粒研抛方法

权利要求书

1.一种工件表面磁粒研抛方法，其特征在于，包括：

构建磁粒研抛中待研抛工件表面的粗糙度变化率计算模型；

将所述待研抛工件表面的研抛过程分别粗研抛和精细研抛两个工步，已知所述待研抛工件表面的初始表面粗糙度和目标表面粗糙度，所述粗研抛工步后待研抛工件表面的粗糙度为中间粗糙度，所述中间表面粗糙度未知，基于所述粗糙度变化率计算模型，根据初始表面粗糙度、目标表面粗糙度和中间表面粗糙度构建所述待研抛工件表面的研抛工艺参数优化模型；

确定所述研抛工艺参数优化模型的目标函数；

求解所述目标函数，确定粗研抛工步时工艺参数、精细研抛工步时工艺参数和所述中间表面粗糙度；

根据所述粗研抛工步时工艺参数、所述精细研抛工步时工艺参数和所述中间表面粗糙度，对所述待研抛工件表面进行研抛；

所述研抛工艺参数优化模型表示为：

(R_a(初始)-R_a(粗抛))/R_a(初始)＝b0*h(粗)^b1*n(粗)^b2*F(粗)^b3*D(粗)^b4*m(粗)^b5；

(R_a(粗抛)-R_a(目标))/R_a(粗抛)＝b0*h(细)^b1*n(细)^b2*F(细)^b3*D(细)^b4*m(细)^b5；

其中，R_a(初始)表示所述初始表面粗糙度，R_a(目标)表示所述目标表面粗糙度，R_a(粗抛)表示所述中间表面粗糙度；h(粗)表示粗研抛时磁极与工件之间加工间隙、n(粗)表示粗研抛时磁极转速、F(粗)表示粗研抛时工件进给速度、D(粗)表示粗研抛时球形硬质磁性磨料粒径，m(粗)表示粗研抛时球形硬质磁性磨料填充量；h(细)表示精细研抛时磁极与工件之间加工间隙、n(细)表示精细研抛时磁极转速、F(细)表示精细研抛时工件进给速度、D(细)表示精细研抛时球形硬质磁性磨料粒径，m(细)表示精细研抛时球形硬质磁性磨料填充量；

所述目标函数表示为：f＝min(1/F(粗)+1/F(细))。

2.根据权利要求1所述的工件表面磁粒研抛方法，其特征在于，所述构建磁粒研抛中待研抛工件表面的粗糙度变化率计算模型，具体表示：

根据工件表面磁粒研抛机理和研抛工艺参数对工件表面材料去除和表面粗糙度的影响规律构建所述粗糙度变化率计算模型。

3.根据权利要求2所述的工件表面磁粒研抛方法，其特征在于，所述粗糙度变化率计算模型表示为：

(R_a(start)-R_a(end))/R_a(start)＝b0*h^b1*n^b2*F^b3*D^b4*m^b5；

其中，R_a(start)表示研抛前工件表面粗糙度；R_a(end)表示研抛后工件表面粗糙度；h表示磁极与工件之间加工间隙；n表示磁极转速；F表示工件进给速度；D表示球形硬质磁性磨料粒径；m表示球形硬质磁性磨料填充量；b0、b1、b2、b3、b4和b5均为系数。

4.根据权利要求3所述的工件表面磁粒研抛方法，其特征在于，所述根据工件表面磁粒研抛机理和研抛工艺参数对工件表面材料去除和表面粗糙度的影响规律构建所述粗糙度变化率计算模型，具体包括：

基于设定的球形硬质磁性磨料，所述待研抛工件表面的样件进行研抛正交试验，根据最小二乘法拟合计算出系数b0、b1、b2、b3、b4和b5。