电磁驱动磁粒研磨增效研究：基于倒梯形磁极头的铜薄板精密加工优化

本文推荐：该研究通过有限元法(FEM)和离散元法(DEM)分析了梯形、矩形及倒梯形磁极头对磁粒研磨(MAF)的影响，发现倒梯形结构因尖端效应使磁场强度达152 mT，显著提升纯铜薄板加工效率（表面粗糙度从0.172μm降至0.0624μm）。创新性提出电磁线圈绕制铁芯方案，为精密器件表面处理提供新思路。

　　

Highlight
倒梯形磁极头展现出尖端效应，其尖端磁场力最强，能高效吸附磁研磨颗粒(MAPs)，性能显著优于梯形和矩形结构。当倒梯形磁极头在加工区域产生152 mT的最高磁感应强度时，其加工效果远超其他两种构型。

Pilot study
图8展示了实验装置示意图：工件固定于铁芯上方，表面铺覆磁研磨颗粒。通过调控电磁线圈通电序列产生磁力，驱动颗粒在工件表面做往复直线运动，完成表面加工。

Results and analysis
图9显示，使用120μm颗粒研磨T2纯铜薄板时，表面粗糙度在60分钟后趋于稳定，90分钟后进一步优化（从0.172μm降至0.0624μm），去除率优于其他粒径颗粒。

Conclusion

1. 倒梯形磁极头通过尖端效应实现更高磁力，加工效果显著优于传统构型；
2. 双绕铁芯结构设计使加工区磁感应强度最大化；
3. 高速研磨下表面粗糙度稳定性与时间呈正相关。

（注：翻译严格遵循原文技术细节，如mT、μm等单位符号及专业术语均保留原格式，并采用生动表述如"铺覆""驱动"等动词增强可读性。）