磁性珩磨系统由于在工作过程中温升较大,导致无法长时间稳定地加工,限制了磁性珩磨技术的应用,工作过程中的内部损耗是磁性珩磨系统发热的主要原因。建立磁性珩磨系统的模型,从温度场仿真的角度入手,对各种损耗进行计算分析,探究其变化规律及影响因素;加入水冷循环装置优化散热,并对磁性珩磨头进行设计改进,结合损耗分析对系统温度分布进行仿真;通过磁性珩磨系统温升实验,结果表明加入水冷循环装置及改进的二代磁性珩磨头,在转速600r/min条件下,磁性珩磨系统工作的最高温度为69.3℃,满足稳定加工要求。

针对电磁式磁性珩磨系统温升较大,持续加工困难等问题。在保证磁性珩磨系统输出转矩可满足正常启动加工的前提下,对珩磨系统启动输入与稳态输入进行优化。在Maxwell中建立珩磨系统的电磁场计算模型,分析计算磁性珩磨系统所需电磁转矩;以电磁学理论为基础,采用有限元法对磁性珩磨系统电磁转矩进行分析;得到珩磨系统启动和稳态时电磁转矩与输入电压的函数关系,依据经验公式对系统输入参数进行合理的选取;对优化后系统的损耗进行分析计算,并于优化前系统损耗进行对比;通过珩磨系统可持续性加工试验,验证了计算方法和结果的准确性。研究结果表明优化输入后系统损耗约减少了27.9%;系统稳态时温度由80.3°降低到61.2°。优化输入可有效降低珩磨系统的温升,保证系统加工可持续性。