磁性磨料研磨是在磁場中(N極和S極之間)充填粒徑很小的磁性磨料,利用磁場作用使之形成磁力研磨刷,使工件在其中邊回轉(zhuǎn)、邊振動,從面實現(xiàn)工件表面的研磨,去毛刺和精密倒圓。
(1)加工原理 以研磨外圓柱表面為例,其加工原理下面來進行講解。將工件放置在由電磁鐵N極和S極構(gòu)成的磁場中,在電磁鐵與工件之間填充磁性磨粒,這是一種兼有磁化性質(zhì)和研磨能力的直徑為幾微米至一百多微米的粒狀體。當對電磁鐵通以直流電時,在N、S兩極之間便產(chǎn)生磁場。磁性磨粒被磁極吸引,在磁力作用下,磨粒沿磁力線整齊地排列成刷子狀,即所謂磁力研磨刷。磁力研磨刷在磁場作用下,邊保持加工間隙,邊向工件表面加力,在使工件回轉(zhuǎn)并沿軸向作振動時,磁力研磨刷與工件產(chǎn)生相對運動,工件表面就受到磁性磨粒的研磨。
(2)外圓和內(nèi)孔表面的礅力研磨 是外圓表面的磁力研磨裝置。在由線圈、磁極及軛鐵構(gòu)成的閉合磁路空隙部分放置工件和磁性磨料。磁路由設(shè)置在平臺上的絕緣體支撐。研磨裝量安裝在立式鏡床的工作臺上,通過主軸使工件作回轉(zhuǎn)和上下進給運動。設(shè)計磁路時,通過計算磁導率來決定各部分的尺寸。磁力研磨外圓表面,不僅可提高圓度精度,同時也可使圓柱度精度有所提高。
以工件回轉(zhuǎn)、磁極靜止的方式能對內(nèi)徑大的工件進行內(nèi)表面研磨,其加工原理同外圓表面研磨一樣。但是,用這種方法時,由于強磁性體設(shè)置在內(nèi)徑里,對于內(nèi)徑小的工件,會使強磁性體和工件內(nèi)表面之間的距離變小,向與加工無關(guān)的部位漏磁量比例增加,造成加工部位的磁場強度下降,磁場分布惡化。
因此，當研磨內(nèi)徑小的工件內(nèi)表面時,可采用磁極回轉(zhuǎn)達的磁力研磨方法。
(3)磁磨料磁磨料是一種復合磨料,通常是將具有強磁性的鐵磁性物質(zhì)和具有磨削性能的磨料按一定比例混合后,經(jīng)燒結(jié)、粉碎、球磨、篩選等工序制成。也可采用電鑄或等高子粉末熔融法制作。作為鐵磁性物質(zhì)的有:鐵、鐵合金和鐵的氧化物;作為磨料的有:氧化鋁、碳化物、金剛石等。
(4)特點
1)根據(jù)磁力研磨的原理,通過改變線圓的勵磁電漉(即磁場的強度)可以很容易地控制研磨壓力。此外,還能調(diào)節(jié)磁性磨粒的保持力及自動向加工區(qū)供給、排出及回收磁性磨粒。
2)由于磁極和工件表面之間有加工間隙(1-4mm),因此通過磁力研磨刷進行柔性研磨,不僅可用于圓柱和平面研磨,還可以進行異形表面和自由曲面的研磨。
3)在磁極結(jié)構(gòu)一定的情況下,通過控制磁感應(yīng)強度,即可調(diào)節(jié)磨削力,加工過程容易現(xiàn)自動化。
4)可以在干燥狀態(tài)下加工。磁性材料被約束在磁極之間,不會污染操作環(huán)境。
5)磨料沿加工表面不斷滾動和更換位量,使其具有良***的自銳性。
6)加工效率高。研磨前表面粗糙度為R,5~6m的不銹鋼零件,經(jīng)120研磨后,即可達到目標。
7)既可磨削鐵磁性材料,也可磨削非鐵磁性材料。
(5)磁磨料磁力研磨的應(yīng)用磁磨料研磨適用于精密零件的研磨、拋光和去毛刺,如軸承內(nèi)外滾道、液壓機械用的滑閥、齒輪泵、家用不銹鋼器皿、螺紋軋輥、手表表殼、縫紉機零件等。過去必須用手工進行的去毛刺和拋光工序,有可能在很大程度上應(yīng)用磁磨料研磨而實現(xiàn)自動化。磁磨料研磨不僅可用于以鐵和碳素鋼、合金鋼等磁性材料制作的零件,也適用于黃銅不銹鋼和鈦合金等非磁性金屬材料,以及陶瓷、硅片等非金屬材料。
但磁性磨粒研磨特性受多種因素影響,如磁場強度、磁極形狀、磨粒磁化特性、被加工材料材質(zhì)、形狀和尺寸及加工間隙等,所以對各種工件必須選取***佳加工條件。
