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作品名称：“曲径通磨”-自由曲面磁力研磨加工系统设计
学校名称：山东理工大学
参赛队伍：研磨者
队伍编号：216796
参赛学生：彭钰涵吕梦贤何俊泓
指导老师：马立修
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

本作品“曲径通磨”——自由曲面磁力研磨加工系统设计，紧扣“工业美”智能制造创新创意大赛“智汇工业，创领未来”的核心主题，聚焦当今光整加工技术领域的核心痛点提供系统性解决方案。目前，在工业制造领域广泛应用的光整加工技术主要包括手工抛磨、机械研磨、超声波抛光、化学抛光、电化学抛光、电化学抛光、电化学机械复合加工以及磁力研磨等。其中，手工抛光存在劳动强度大、效率低下以及对操纵人员技能依赖性强等明显局限。超声波抛光存在加工效率仍然较低，而化学抛光、电化学抛光及电化学机械复合加工控制难度较大，同时对生产环境与操纵人员健康存在潜在风险。相较于此，磁力研磨技术引起加工可控性、适应性及环保性的潜在优势，日益受到重视。
本装置对现有的磁力研磨磁极设计及优化方案进行初步总结，提出磁极末端形成磁刷简化成单颗磁性磨料的理念，并为提高加工空间的适应性，设计采用六自由度机械手臂作为磁力研磨加工的工具载体，配以X-Y方向运动的工作台作为被加工对象的平台载体，实现对工件不同位置的精密加工。
本装置利用Maxwell方程的有限元软件包进行设计，使得研究人员能够在虚拟环境中模拟分析不同设计参数的影响，来减少成本与时间，并以此对抛光工具进行特殊形式的设计，实现工件表面纳米级抛光能力。其次，本装置基于高度自动化的加工过程，六自由度机械手臂与X-Y方向运动的工作台通过所设程序的控制下进行对加工对象的加工处理，能够对各类自由曲面进行精确的磁力研磨加工，增加了装置的加工空间，使得装置具备更高的加工适应性与灵活性，极大程度地减少外界的影响因素发生作用。本装置高度自动化，无需人工操作，节约成本。