自由磨粒复杂曲面磁力研磨光整加工试验研究

为了实现复杂曲面模具表面高质量高效率磁力研磨光整加工,在3-TPT五自由度并联机床上进行磁力研磨光整加工的试验研究,对复杂曲面模具自动化研磨光整加工进行了初步探索.从理论上研究了自由磨粒磁力研磨光整加工机理,并针对不同形状的加工对象,实验研究了磁感应强度、研磨间隙、磨粒粒度以及研具表面形状对磁力研磨光整加工的影响及其变化规律.     

新型的复杂曲面磁粒光整加工机床

介绍了一种复杂曲面光整加工机械--三坐标数字化磁粒光整加工机床.该机床通过对复杂曲面的数字化测量和自动编程,得到磁极与工件保持一定间隙沿工件表面运行的加工轨迹,利用吸附在工具磁极上面的磁性磨料为工具,通过磁极带动磁粒沿工件表面作高速旋转,从而实施对工件表面的光整加工.该机床的研制成功实现了复杂曲面光整加工的自动化.     

型面研磨新方法——磁力研磨法

磁力研磨法作为一种新的光整加工方法 ,可以研磨加工内、外圆柱面、平面、狭小空间表面、自由曲面及棱边去毛刺 ,国内外都已经做了大量的研究工作 ,有些方面已应用到生产中。     

滚子制造工艺(11)

研磨圆柱滚子外径的目的,是为了改善滚动表面的粗糙度,以及降低轴承的噪音.研磨是一种出现较早的光整加工方法,它既能用于平面加工,又能用于外径或内孔的曲面加工.研磨后研的工件表面尺寸精度和几何形状精度可达到0.1～0.3μm,糙度可达到Ra0.01μm.而且工件表面质量均匀,尺寸稳定.研磨时,研具在一定的压力下与被加工面作复杂的相对运动,而磨粒则在两者之间发生滑动和滚动,从而产生切削和挤压作用;与此同时,研磨液中的液体与工件表面发生化学反应,使工件表面产生一层氧化膜,并很容易地被磨粒刮去.就这样,研磨既起着机械切削作用,又起着物理化学作用.     

磁研磨法在复杂形状轴类零件加工中的应用

磁研磨法是利用磁场中的磁力线,将磁极间的磁性研磨粒子结合成具有一定刚性的磁性磨粒刷。将工件插入此工作区域内,磁力刷随工件形状的改变而改变,压附在工件表面,对复杂形状的工件表面进行全方位抛光处理。文章以阶梯轴零件为例,就复杂形状的轴类工件应用磁研磨法加工原理和研磨特性进行了讨论。     

弯管内表面的抛光处理方法

对弯管的内表面特别是直径较小的细长弯管内表面的加工,普通工具很难介入,难以实现自动化;弯管内部看不见,即使手工作业也很难完成。针对这一加工难题,利用磁力线可以穿透非磁性材料的特性,采用磁研磨法对非磁性材料弯管内表面的精密加工,不需要专用的设备即可完成复杂形状内表面的光整镜面加工,通过实验已取得很好的加工效果。     

磁力研磨头形状对研磨效果的影响

磁力研磨是利用磁性磨料和磁场作用进行研磨加工的一种研抛技术．讨论了不同研磨头形状对磁力研磨的影响以及研磨头设计的要点．在五自由度并联机床上利用不同形状磨头对自由曲面的模具进行了磁力研磨试验．开槽研磨头比不开槽研磨头的研磨效果要好得多．实验分析了利用球型磨头对工件磁力研磨时,磁场强度、研磨间隙、研磨时间等因素对自由曲面模具表面研磨质量的影响．利用五自由度并联机床不仅可以去除自由曲面模具表面的切削残留痕迹,降低模具的表面粗糙度,还可解决传统手工研磨方式所引起的工件研磨质量不一致的缺陷。     

汽车车身模具电化学超精密光整加工的研究

针对目前国内汽车车身模具光整加工所存在的问题，提出了一种新型的应用光整加工技术即电化学超精密研磨技术。研制了能够实现X、Y、Z三轴直线运动和绕X、Z两轴转动的空间五自由度电化学超精密研磨数控试验机床。分析了电解时的电流密度、磨粒的种类和粒度、电解液浓度、工件与电极间的相对运动关系、超声波的有无等对工件表面粗糙度的影响。试验结果表明，使用该技术进行光整加工，可以获得表面粗糙度值Ra＝0.25μm的镜面，其加工效率较普通研磨加工提高10倍以上，适合于汽车车身模具型腔的光整加工。     

SUS316异形管件内表面磁针磁力研磨的试验研究

为提高异形管件的内表面质量和使用寿命,利用旋转磁场驱动微小磁针研磨管件内壁。运动磁针对管件内壁有碰撞、划擦和滚压的作用效果。在磁针的作用下管件内表面会发生弹性和塑性变形,并产生微小去除量,进而抚平加工纹理,提高表面质量。同时,管件型腔焊接相贯线处的残留焊渣可被完全去除。经过研磨后管件内表面粗糙度平均值Ra由原始的1. 47μm下降到0. 47μm。磁针磁力研磨可实现对异形管件型腔的光整加工,提高异形弯管的内表面质量和使用寿命。磁针磁力研磨法为异形管件内表面的光整加工提供了一种新的途径。     

磁力研磨加工表面粗糙度特性研究

针对大型模具曲面光整加工问题.探讨采用磁力研磨加工模具曲面的工艺.根据磁力研磨加工原理,基于数控铣床研制了磁力研磨实验装置,对平面和凹面的磁力研磨加工进行了实验研究.采用工具旋转的磁力研磨加工方式,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.经过对磁力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工件表面粗糙度影响的研究,得到了平面与凹面的磁力研磨加工过程优化参数.     

Study of an internal magnetic abrasive finishing using a pole rotation system: Discussion of the characteristic abrasive behavior

An internal magnetic abrasive finishing process using a pole rotation system was proposed to produce highly finished inner surfaces of workpieces used in critical applications. Previous research found that the process incorporating one of the characteristic behaviors of the abrasive, the jumbling of the abrasive, results in aggressive contact of the abrasive against the inner surface, disturbing the smooth surface finish. The aim of this paper, therefore, is to characterize the in-process abrasive behavior against the surface and its effects on the finishing characteristics and to describe the finishing mechanism. The magnetic force acting on the magnetic abrasive, controlled by the field at the finishing area, is considered the primary influence on the abrasive behavior against the inner surface of the workpiece. This study examines the relationships between the magnetic field, the force on the abrasive, and the abrasive behavior. The surface roughness and material removal measurements resulting from finishing experiments demonstrate the effects of the abrasive behavior on the surface modifications. This paper also proposes a method to monitor the in-process abrasive behavior to facilitate processing.     

磁研法在模具曲面中的抛光机理与技术研究

针对目前模具自由曲面抛光过程的难加工问题.按照模具曲面抛光要求,结合电磁场理论,提出采取磁性的磨料,通过磁场中磁力的作用实现对模具自由曲面型腔抛光加工的新工艺.从磁力研磨的加工特点着手,对抛光工艺过程的主要参数进行分析,并对磁力研磨运动轨迹的规划和生成进行探讨,提出自由曲面磁力研磨时获取均匀表面去除的方法.     

叶轮式内喷润滑剂砂轮的流场分析及实验研究

提出了一种叶轮式内喷润滑砂轮结构及其磨削加工的方法。基于FLUENT软件模拟分析了叶轮式内喷润滑砂轮的内腔固体颗粒流场,设计出了叶轮式内喷润滑砂轮,并通过内喷润滑砂轮磨削TC4钛合金实验,分析了内喷润滑砂轮的磨削加工性能。结果表明：叶轮式固体内喷润滑砂轮中的润滑剂在离心力的作用下,通过砂轮外缘微孔直接析出到砂轮表面,能够实现抑制钛合金黏附、降低磨削区温度和摩擦因数的目的。     

电磁铁与永磁铁研磨铝合金管件内表面的对比研究

为了改善管件内表面质量,避免内部辅助磁极与管件内表面产生相互摩擦,提出采用电磁场驱动辅助磁极研磨管件内表面的方法。通过直流电磁铁交互作用,形成电磁场,从而使得管件内部辅助磁极与外部磁场形成闭合回路。利用Ansoft软件分析电磁场在不同工作状态下产生的磁感应强度。在电磁场作用下,内部辅助磁极转动,带动新的磁性研磨粒子参与研磨,避免出现相互摩擦现象,进一步提高了研磨质量。在永磁场作用下,添加圆柱形辅助磁极研磨25 min,6061铝合金管内表面粗糙度由原始的Ra 0.791μm降低到Ra 0.197μm;在电磁场作用下,添加圆柱形辅助磁极研磨25 min,6061铝合金管内表面粗糙度由原始的Ra 0.791μm降低到Ra 0.153μm,提高了研磨质量。圆柱形辅助磁极在电磁场作用下,能够有效去除管件内表面的沟状纹理、凹坑等缺陷,解决了辅助磁极与管件内表面相互摩擦的问题,表面质量得到明显改善。     

手动大直径钢管内壁修磨机

随着各个行业对钢管需求的不断增加,对钢管产品质量的要求越来越高,特别是对钢管内壁质量有了新的要求。由我公司研发的手动大直径钢管内壁修磨机能够满足大直径钢管内壁的手动修磨,具有生产效率高、操作方便、节能环保等优点,可在国内管加工厂推广使用。     

磁力研磨技术

磁力研磨是一种微细特种加工方法。在此介绍了磁力研磨加工的原理及特点,对磁性磨料的制备技术及要点作了简述,并对磁场场强、场强梯度、磁极分布等研磨参数以及工件与磨粒相对运动方式对研磨质量的影响进行了讨论,同时报告了国内外磁力研磨技术研究及工业应用的现状。     

平面磁研磨法的研究：非磁性金属材料的研磨特性和加工机理的考察

利用磁研磨法加工非磁性金属平板的表面时，在通常的磁性磨料中混入大粒径磁性粒子（铁粒子），可以显著提高加工效率。由不锈钢毛病产板的研磨实验中以看到：混入的铁粒子的粒径及其混合比例对加工效率影响很大。在研磨加工中，研磨压力存在最佳值。     

Magnetic fluid grinding of advanced ceramic balls

A new method of finishing advanced ceramics, namely, magnetic fluid grinding with a float, has been developed especially for Si₃N₄ balls. The removal mechanism in this process and the optimum grinding conditions have been studied in the last seven years. In this paper, the results from the published papers are surveyed and summarized from the viewpoints of removal rate, surface roughness and sphericity of balls. From this review, it was found that magnetic fluid grinding can be applied to the rough finishing process at high speed. However, if a sphericity smaller than 0.1 μm is required, some new ideas are necessary.     

嵌入磁路的电解加工技术

为提高电解加工精度,基于磁场和电场相互作用原理,设计了两种镶嵌磁路的阴极。分析了磁场对双电层液相3种传质方式的影响,提出将多极内封闭渐变磁路和多极外封闭渐变磁路组合后嵌入电解加工装置的方法。试验表明,沿阴极体周边均匀镶贴永磁体的阴极,加工时磁力线与电解液流动方向正交,可消除分股束流、空穴, 改善电解加工流场,改善工件表面粗糙度;顺阴极轴向在阴极头内嵌入永磁体,加强了反应物质向加工区传质的速度,提高了集中蚀除的能力,可有效减轻杂散腐蚀。对电解套料沿阴极内壁采用多极内封闭渐变磁路镶贴永磁体;对非铁异形孔加工,为进一步加强间隙磁场,可采用在阴极外表面镶嵌多极外封闭渐变磁路,在工件外套一多极内封闭渐变磁路形成组合磁场。