磁性研磨加工方法的研究

介绍了磁性研磨的加工原理，不仅对磁极的形状加以分析，还对工件在磁场中的受力情况进行了理论分析。对淬硬后的工件外圆进行磁性研磨的加工试验，得出了不同的磁感应强度以及不同研磨时间对加工表面粗糙度和研磨量的影响；从而得出了优化的磁性研磨的加工参数。     

淬硬工具钢内圆表面磁性研磨加工实践与研究

磁性磨料研磨是一种较新的光整加工的方法，它是在S、N两极之间加入磁性磨料，磁性磨料吸附在磁极和工件表面上，并沿磁力线方向排列成有一定柔性的“磨料刷”，工件一边旋转，一边做轴向振动，以达到去除表层金属的目的，使工件表面粗糙度大大下降。本文介绍了磁性磨料研磨的加工原理，对工件在磁场中的受力情况进行理论分析。对淬硬工具钢(T8A)工件内圆表面进行磁性磨料研磨的加工试验．得出了不同的磁感应强度，不同加工间隙，以及不同研磨时间对加工表面粗糙度和研磨量的影响；从而得出了优化的磁性磨料研磨的加工参数：磁感应强度B=1．0—1．2T；加工间隙△=1-3mm；研磨时间t=4—5min。     

k9光学玻璃磁性研磨抛光的工艺研究

对于以往k9光学玻璃研磨抛光存在的问题,提出将磁性研磨加工方法应用在光学玻璃的研磨抛光上。该方法采用铣床主轴带动磁极旋转,从而使磁极带动磁性磨料来对工件的表面进行研磨加工。利用已研制的数控磁性研磨铣床,通过实验研究影响工件表面粗糙度的各个工艺参数,最终获得了k9光学玻璃凹面磁性研磨的优化工艺参数。     

曲面磁性研磨加工的表面粗糙度特性研究

针对大型模具曲面精整加工问题,探讨采用磁性研磨加工模具曲面的工艺.根据磁性研磨加工原理,基于数控铣床研制了磁性研磨实验装置,对曲面的磁性研磨加工进行了实验研究.采用工具旋转的磁性研磨加工方式,磁性磨料受到磁场约束力和离心力的作用,成为影响加工过程正反两方面的因素.经过对磁性研磨加工过程中加工区域的磁感应强度、加工间隙、磁极工具转速及加工次数等参数对曲面工件表面粗糙度影响规律的研究,得到了曲面磁性研磨加工过程优化参数.     

不锈钢内外圆磁力研磨的试验研究

本文介绍一种机械加工新工艺－－利用永久磁铁及磁性磨料对难加工材料不锈钢工件内外表面进行研磨。用正交试验法试验了磨料粒度、工作转速、磁极间隙等参数对磁力研究效果的影响。     

磁研磨法对微型阶梯轴表面的抛光处理

阶梯轴类工件表面的全方位抛光处理，对工具形状精度的要求很高，而且加工毛刺不易剔除，特别是微型工件。利用磁研磨法，可以较好地解决此类问题。在普通车床上，增加一对磁极：磁性磨粒填充在工件和磁极之间。由于磁场中磁力线作用，磁性磨粒压附在工件表面，对工件进行磁研磨。磁性工件在磁场中能被磁化，成为新的磁极，从而改变加工间隙；而非磁性材料工件不能被磁化，磁极间的工作间隙较大。因此，二的磁研磨特性必然有很大区别。本以阶梯轴为例，对微型复杂形状的轴类工件应用磁研磨加工的可能性进行了讨论。     

基于无理数转速比的导磁轴套磁粒研磨试验

目的 解决大型导磁类零件内表面的精密研磨加工困难、加工效率低等问题。方法 采用旋转磁极方法对内表面进行磁粒研磨。工件由车床主轴驱动旋转,将磁极伸入工件内部,并在电机驱动旋转的同时,随着车床刀架往复进给,驱使磁极与工件内表面之间填充的磁性磨粒摩擦工件表面,完成对工件内表面的光整加工。利用ADAMS软件对有理数和无理数转速比下的研磨轨迹进行模拟,讨论不同转速比对研磨轨迹和工件表面质量的影响;采用响应面法将影响研磨的主要工艺参数(工件转速、磁极转速、磁性磨粒粒径)进行优化设计;通过研磨试验分析表面形貌和表面粗糙度数据,验证优化后工艺参数的可靠性。结果 采用响应面法分析可知,当工件转速为98 r/min、磁极转速为2 435 r/min、磁性磨粒粒径为190 μm、磁粒研磨加工时间为40 min时,工件的表面粗糙度从原始Ra 3.32 μm降至Ra 0.198 μm,表面粗糙度改善率(ΔRa)为94.04%。工件表面划痕、加工纹理等表面缺陷得到了有效去除,加工后工件表面更加光亮、均匀,大幅提高了工件的使用寿命。结论 当磁极与工件的转速比为无理数时,其研磨效果最好,研磨轨迹的干涉效果更好,单位面积内的交错次数更多,交织出的网状结构网格更均匀、致密,未加工区域面积更小。采用响应面法能够对试验结果进行优化参数数学建模设计,拟合出的最佳工艺参数组合可提高大型导磁材料轴套类零件的加工效率和表面质量。     

薄壁细长缸体的磁性磨料电解研磨加工

薄壁细长缸体的磁性磨料电解研磨加工山东建材学院分院王兆君薄壁细长缸体等细长孔类零件的高精度加工,用普通的加工方法是很难实现的。然而,如果采用磁性磨料电解研磨加工技术,则可以高精度、快速加工细长孔,满足实际中的使用要求。１磁性磨料电解研磨原理磁性磨料电...     

超声复合磁力研磨加工镍基合金GH4169异形管

为解决镍基合金GH4169异型管内壁难研磨及研磨不均匀问题,采用超声复合磁力研磨光整加工方法进行试验。分析在超声复合磁力研磨条件下,主轴转速、加工间隙、超声频率和超声振幅对异形管内壁表面质量的影响。结果表明：在超声轴向频率为19 kHz、振幅19 μm,主轴转速1000 r/min,磁性磨粒平均粒径250 μm,加工间隙2 mm加工条件下,加工30 min后,管件内壁表面粗糙度Ra由原始的2.4 μm降至0.31 μm。通过在管件内部添加圆柱形辅助磁极,使得内外两磁极形成闭合磁场回路,增加磁场力的作用。辅助磁极连接高频轴向超声振动,使得吸附在磁极上的磁性磨粒在旋转运动和轴向高频振动复合作用下划擦、研磨管件内表面。由于研磨轨迹发生交叉复杂化,使得异型管内壁研磨后的表面质量和表面粗糙度得到明显提高;管件内壁表面残余应力由拉应力+52 MPa转变为压应力-48 MPa,表面应力状态得到较好的改善。     

弹性磁极磨头磁力研磨TC4钛合金的工艺优化

尽管磁力研磨具有随形加工特性，但使用小磨头磁力研磨大扭曲度工件时，磨头在工件不同位置处的间隙差异，给磁力研磨加工带来了挑战。为了改善磁力研磨的加工表面质量，进一步减小工件间隙差异对表面粗糙度的影响，设计了一种以聚氨酯弹性体为磁极载体的弹性磁极磨头，对其磁场进行仿真分析并验证。在试验中使用黏结法制备的金刚石磁性磨料，比较不同加工间隙下聚氨酯弹性磁极磨头与普通磁极磨头的研磨加工性能，探索主轴转速、进给速度和磨料粒度对钛合金表面粗糙度的影响规律。结果表明：在工艺参数相同的情况下，聚氨酯弹性磁极磨头的加工性能优于普通磁极磨头的；使用聚氨酯弹性磁极磨头，在主轴转速为800 r/min，加工间隙为2.0 mm，进给速度为5 mm/min，磨料粒径范围为62～90μm时，磁力研磨加工效果最优，经过12 min的研磨加工，TC4钛合金的表面粗糙度R_a从最初的0.350μm降至0.039μm，表面粗糙度改善率达到89%。试验结果验证了聚氨酯弹性层的弹性及仿形特性对TC4钛合金加工表面质量的提升作用。     

细长薄壁不锈钢管内壁磁力研磨技术的研究

分析了磁性磨料磁力研磨的机理,设计并研制了细长薄壁工件内孔研磨装置,通过不同磁性磨料的研磨对比实验,证明了选择铝镍钴磁网粉作了为磁性磨料时,对奥氏体不锈钢管内壁具有良好的研磨一通过工艺试验找出了各种因素对加工的影响规律     

基于异步旋转磁极的TC4薄板双面磁粒研磨工艺研究

目的 为提升传统磁粒研磨TC4薄板的加工效率,改善表面形貌,设计了相对磁极产生相对转速差的双面磁粒研磨装置。方法 基于两侧相对磁极的异步旋转,使两侧磁极产生相对转速差,进行磁性磨粒的受力和运动分析,对材料去除量进行计算分析。利用Maxwell软件,对不同的相对转速差进行磁场的模拟仿真,进而使用设计的双面磁粒研磨加工装置,对TC4薄板的双面进行研磨。最后,使用粗糙度仪和超景深3D电子显微镜,对研磨前后的工件表面进行观察分析。结果 对于磁极的同步旋转,即当两侧磁极转速为500 r/min时,正面表面粗糙度Ra的平均值从0.47 μm下降至0.2 μm,下降幅度为57%,反面表面粗糙度Ra的平均值从0.46 μm下降至0.21 μm,下降幅度为54%。对于磁极异步旋转,即磁极Ⅰ转速为500 r/min、磁极Ⅱ转速为600 r/min时,正面表面粗糙度Ra的平均值从0.47 μm下降至0.1 μm,下降幅度为78%,反面表面粗糙度Ra的平均值从0.48 μm下降至0.1 μm,下降幅度为79%,正面最大高度差的平均值从62.5 μm下降至10.4 μm,下降幅度为83%,反面最大高度差的平均值从63.2 μm下降至10.3 μm,下降幅度为84%,材料去除效率最高,表面质量得到有效改善。结论 采用异步旋转双面磁粒研磨的方式,可以有效促进磁性磨粒的翻滚运动,加速切削刃的更新。该装置加工时能够产生相对较高的磁感应强度,磁场梯度变化适中,有利于提升表面质量,修复工件表面的缺陷,大幅度提升了研磨的效率。     

基于3D打印航空发动机喷油管磁力研磨试验研究

目的针对镍基合金GH4169航空发动机喷油管进行磁力研磨光整加工试验研究,分析内置辅助磁极磁力研磨对工件内表面及交叉孔相贯线去毛刺的效果。方法利用磁粒研磨内置辅助磁极光整加工对工件内表面及内交叉孔相贯线处进行磁力研磨加工,通过研磨粒子与工件之间的划擦、磨削等运动,提高工件表面质量和去除内交叉孔相贯线处的毛刺。结果磁轭转速为1000 r/min,加工间隙为6 mm,采用圆柱形辅助磁极及平均粒径为250μm的磁性磨料时,其加工效果比传统的加工效果好,且效率更高,工件表面粗糙度从原始的5.8μm降至0.47μm(Ra0.5μm),内交叉孔相贯线处的毛刺明显被去除,且由于磁性研磨粒子的研磨作用,可对其进行二次光整加工。结论通过磁力研磨内置辅助磁极光整加工方法,原始工件内表面存在的褶皱、微裂纹明显得到改善,交叉孔相贯线处的毛刺也明显被去除。试验选用磁性研磨粒子粒径为250μm时,研磨效果最佳。通过磁力研磨光整加工后,管件能够得到良好的表面效果,提高了管件的综合性能。     

磁粒研磨Al 2024细长管的机理及试验研究

目的探究磁粒研磨过程中外部磁极的不同排布方式对Al 2024细长管内表面研磨质量的影响,寻求一种最佳的磁极排布方式。方法首先,在理论上分析了磁粒研磨细长管的基本原理;其次,利用ANSYS软件的磁场模块对磁极的三种排布方式进行模拟,得出不同的磁感应强度曲线,通过分析曲线的变化规律来探讨磁极排布方式对研磨效果的影响;再次,设计了试验装置,对理论和有限元仿真结果进行了验证试验,通过观测内表面粗糙度值和微观形貌,对比了试验效果。结果随着磁极夹角从90?增大到180?,磁感应强度逐渐减小,有效磁场区域逐渐减小。较小的磁感应强度使得磁性磨粒在磁场中受到的研磨压力变小,磁性磨粒易于受离心力作用甩出加工区域,参与研磨的数量变少,研磨质量降低;变小的有效磁场区域使得磁性磨粒受力区域减小,被磁化的数量减少,参与研磨的数量减少,研磨质量较差。研磨时间10 min后,从试验结果中可以看出,当磁极90?分布时,表面粗糙度值下降最大,从原来的0.66μm降至0.12μm,表面的凹坑和纹理缺陷被去除,表面形貌均匀且光泽度较好。结论磁粒研磨Al 2024细长管内表面时,调整磁极排布可以提高加工区域的磁感应强度和增大有效磁场区域面积,继而提高磁性磨粒的作用效果,促进研磨的有效进行,保证较好的研磨质量。     

旋转超声辅助磁力研磨镍基合金试验研究

对现有新材料镍基高温合金进行旋转超声辅助磁力研磨试验研究。探讨该方法及工艺参数对工件表面微裂纹、褶皱、划痕等表面缺陷问题的去除效果。试验结果表明:旋转超声辅助磁力研磨光整加工磁极转速为1 000 r/min,磁性研磨粒子平均粒径为250 μm,超声振动频率为19 kHz时比传统磁力研磨效果有显著提高,工件表面粗糙度从R_a 3.4 μm降到R_a 0.07 μm;研磨后其内部应力由拉应力+46 MPa转变为压应力-126MPa,得到了良好的表面应力状态。在相同磁力研磨加工条件和试验参数下,该方法与传统磁力研磨加工进行实验对比,旋转超声辅助磁力研磨方法通过添加轴向高频旋转超声冲击,得到良好的工件表面质量及表面粗糙度;加工后工件表面划痕、褶皱、微裂纹基本去除,表面质量及表面微观形貌有显著改善。     

磁力研磨加工技术

阐述了磁力研磨加工的原理、装置及特点,概述了磁性磨料的特性和制作方法,论述了各种因素对磁力研磨加工的影响规律,介绍了国内外研究状况及应用现状,探讨了磁力研磨加工技术的发展趋势。     

仿形组合磁极研磨增材制造复杂表面工艺研究

目的 改善零件表面质量,延长零部件使用寿命。方法 应用Ansys Maxwell模拟仿真沿盘形磁极圆周开不同形状槽时磁极磁感应强度的分布。以钛合金(Ti6Al4V)材料增材制造的成形零件为例,基于磁粒研磨抛光技术,利用仿形组合开槽磁极对成形零件沟槽表面进行研磨抛光。结果 模拟结果表明,沿磁极圆周开均布矩形槽时,磁极的磁感应强度波峰值最大,波谷值最小,磁场强度梯度变化最大,最适合复杂工件表面的磁粒研磨。磁性磨粒粒径、磁极转速和研磨间隙等参数的设置都会影响研磨加工效果,经模拟和实验获得最佳工艺参数为磁性磨粒粒径180 μm、磁极转速1 000 r/min、研磨间隙2 mm。设置如上所述的加工工艺参数,成形零件沟槽表面粗糙度Ra由原始的10.70 μm降为0.52 μm,且其表面缺陷得到有效去除。结论 采用仿形组合开槽磁极应用磁粒研磨技术能够实现增材制造复杂零件表面的研磨抛光。     

基于NC机床的模具三维曲面磁力研磨技术

简述了在NC机床加装带有励磁线圈的工具磁极进行模具曲面磁力研磨的加工原理,详细介绍了磁力研磨模具曲面的工艺准备、磁性磨粒、工艺参数的选择以及数字化研磨轨迹的规划和生成方法.     

自由曲面磁粒光整加工的研究

磁粒的加工能力不仅受加工间隙、磁场强度、磁粒的成分和粒度、磁极的旋转速度和进给速度、加工材料的导磁性能以及磨料液等因素的影响，而且受磁极形状的影响。本文在介绍自由曲面磁粒光整加工原理的基础上，通过实验对采用球头磁极加工曲面存在的问题进行了研究分析，并找到了具体解决的办法。实验表明工具磁极表面开槽可以大幅度地提高磁粒加工的能力和使用范围     

磁力研磨加工技术

阐述了磁力研磨加工的原理、装置及特点 ,概述了磁性磨料的特性和制作方法 ,论述了各种因素对磁力研磨加工的影响规律 ,介绍了国内外研究状况及应用现状 ,探讨了磁力研磨加工技术的发展趋势