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摘要
磨削是获得航空航天难加工材料高表面质量和加工精度不可或缺的方法，尤其是以大切削弧长为特点的高效率磨削在航空航天领域获得广泛的应用。但是，润滑剂在大切削弧长工件/磨粒界面牵引动力不足，导致浸润性能和冷却润滑缺失、工件表面完整性恶化。基于此，提出磁力牵引纳米润滑剂微量润滑磨削新工艺，但磁场作用下的磁性纳米润滑剂微界面浸润动力学尚不明确，磁场力赋能作用下的磨削力模型尚未建立。首先，揭示磨削区磁力牵引润滑剂输运动力学规律，建立磁场作用下的润滑剂浸润速度与流量模型。其次，提出基于截角六面体磨粒几何模型的砂轮建模方法，揭示单颗磨粒力学行为并建立切削力数学模型。最后，进行磁力牵引纳米润滑剂微量润滑磨削钛合金磨削力模型的实验验证。结果表明，磁力牵引纳米润滑剂微量润滑磨削新工艺能显著提升润滑剂浸润速度和流量，相比无磁场，磁场强度为5×105 A/m时法向和切向磨削力分别降低31.8%和74.3%；磨削力预测值与试验值吻合度较好，切向和法向磨削力最小平均偏差分别为9.2%和5.7%。研究为磁力牵引纳米润滑剂微量润滑磨削提供理论依据，为难加工材料的大弧长磨削的高表面完整性要求提供技术支持。
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