永磁电火花复合小孔加工抛出颗粒所受磁场力的计算.pdf

第24卷第4期(总第109期) 机械管理开发 2009年8月 ANDDEVELOPMENT V01．24No．4fSUMNo．109) MECHANICALMANAGEMENT Aug．2009 永磁电火花复合小孔加工抛出颗粒所受磁场力的计算 李磊磊1，叶明国2 (1．贵州大学机械1=程学院，贵州贵阳550003；2．太原理丁大学机械工程学院，山西太原030024) 【摘 要】 采用FLuENT软件模拟永磁电火花复合加工中抛出颗粒的排出过程，需要知道颗粒在流场和磁场中不同 位置所受的磁场力。圆柱形永磁体与可磁化物体之间的磁场力计算是非常复杂的，但可根据加工过程的实际情况，给 出简单实用的计算公式。 ． 【关键词】 电火花加工；水磁场；磁场力 A 1003—773X(2009}04—0032-02 【中图分类号】TG663【文献标识码l 【文章编号】 0引言 闭．所以在水介质中的磁导率可用真空中的磁导率uo来 永磁电火花复合加工小孔的原理是：当被加工材 代替。这样式(1)就改写成： 料为铁磁性物质时。由于放电抛出的颗粒基本上都与 B=羔[3xzi+am+(勉2吲272)后】． 工件材料一样．颗粒将在工作液中被永磁体磁化受到 若用柱坐标形式表示，式(2)可表示为： 磁场力的作用。复合加工就是通过这种磁场力来改善 加工过程的排屑情况(见图1)。究竟这个磁场力对工 (3) 作液中颗粒运动状态起到怎样的影响，目前的设备很 式中：R=G2+一晒． 难观察到。为了揭示这种机理，可用模拟仿真。液同耦 2流场中铁磁物质所受磁场力的计算 合两相流加永磁源的模拟，目前还没有较好的软件， 永磁铁的磁场是由永久 Ansys虽可加永磁源．但是不能把液固耦合与永磁源 磁铁的分子电流激发的。对圆 较好地结合在一起；所以选用FLUENT软件，它虽没 柱形永久磁铁的磁场，磁化电 有永磁源，但可用udf宏进行相应处理或是二次开发。 流是分布在圆柱侧面上的面 宏处理需要知道粒子在空间磁场中所受的磁场力．并 电流，面电流密度的i=M。经 须计算永磁体的磁感应强度，因它为矢量值。求解非常 典的电磁理论学认为，导磁材 复杂。加工时永磁体多采用形状规则的圆柱体或方体， 图2圆柱形永磁体 料在磁场中所受的的力可归 磁场中的任意一点 本实验采用的为圆柱形永磁体。 结为分子电流所受的力13I。导磁材料被磁化后，在内部 A x蚴和边界的面电流饭。=Mxn)。 形成了体电流(L=V