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、邊振動,從面實現工件表面的研磨,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,在使工件回轉并沿軸向作振動時,磁力研磨刷與工件產生相對運動,工件表面就受到磁性磨粒的研磨。
(2)外圓和內孔表面的礅力研磨 是外圓表面的磁力研磨裝置。在由線圈、磁極及軛鐵構成的閉合磁路空隙部分放置工件和磁性磨料。磁路由設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和上下進給運動。設計磁路時,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、磁極靜止的方式能對內徑大的工件進行內表面研磨,其加工原理同外圓表面研磨一樣。但是,用這種方法時,由于強磁性體設置在內徑里,對于內徑小的工件,會使強磁性體和工件內表面之間的距離變小,向與加工無關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,當研磨內徑小的工件內表面時,可采用磁極回轉達的磁力研磨方法。
(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和具有磨削性能的磨料按一定比例混合后,經燒結、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,還能調節磁性磨粒的保持力及自動向加工區供給、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)在磁極結構一定的情況下,通過控制磁感應強度,即可調節磨削力,加工過程容易現自動化。
4)可以在干燥狀態下加工。磁性材料被約束在磁極之間,不會污染操作環境。
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用磁磨料研磨而實現自動化。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、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。