中国粉体网讯 随着CAD/CAM技术的快速发展,复杂形状零件的加工方法逐渐倍受国内外的关注,尤其在航空航天、船舶、汽车和国防等领域中,许多核心零件都具有复杂的曲面。由于复杂曲面不能由初等解析曲面组成,因此复杂形状零件的复杂曲面的高效和高质量加工一直是国内外制造领域中的难题。现有的复杂曲面光整加工方法存在着诸多弊端,因此,需要一种更加适用于复杂曲面的光整加工方法。磁力研磨加工是把磁场应用于传统的研磨技术中开发出的一种新的有效的光整加工方法之一。这种加工方法由于其柔性和自适应性,适合于平面、球面、圆柱面和其它复杂形状零件的加工,利于实现光整加工的自动化。因此,磁性研磨加工技术越来越得到重视。
1.研究现状
磁力研磨加工技术,最早是由前苏联工程师Kargolow于1938年提出,泛指利用辅助磁场的作用,进行精密研磨的一种工艺方法。之后,前苏联、保加利亚、日本等国家对其进行了深人的研究。迄今为止,国外磁力研磨技术已成功地应用在多个方面.如不锈钢管和净气瓶的内壁研磨,研磨修整超硬磨料砂轮,研磨塑料透镜,细长轴类陶瓷加工,缝纫机零件等的去毛刺与抛光加工,提高刃口的使用性能等。国内对于磁力研磨的研究工作是近二十年来才开始进行的,经过这些年的研究,取得了一些有价值的研究成果,例如上海交通大学进行了物流管道内表面磁力研磨的回转磁场的设计H1;太原理工大学研制了粘结法和热压烧结法制备磁性磨料的工艺,并深入研究了磁力研磨的磨削机理;西安工业学院进行了磁力研磨加工的数值仿真,以及磁屏蔽对内圆磁力研磨加工影响的研究。山东理工大学自行研制了三坐标数字化加工控制磁力研磨机床。由于国内起步比较晚,在理论和实验等方面还和国外有不小的差距,目前还主要处在实验研究的阶段,实际应用的不多,而且深度与国外相比还不够博。因此,本文提出一种复杂曲面磁力研磨加工方法,其加工工具具有磁性磨料的自动更新等功能。
2.加工特点
磁力研磨加工是在强磁场作用下,填充在磁场中的磁性磨料被沿着磁力线的方向排列起来,吸附在磁极上形成“磨料刷”,并对工件表面产生一定的压力,磁极在带动“磨料刷”旋转的同时,保持一定的间隙沿工件表面移动,从而实现对工件表面的光整加工。因此具有以下几方面的显著特点:
(1)磨粒自锐性能好,磨削能力强,加工效率高,可以自动调整研磨切削力,实现对机械零件表面的精密研磨加工。
(2)温升小,工件变形小,切削深度小,加工表面平整光洁,加工精度可达0.01mm。
(3)工件表面的交变励磁,强化了表面电化学过程,改变了表面的应力分布状态,提高了工件表面的物理机械性能。
(4)加工对象适应性强,可以研磨平面、曲面以及复杂形状零件的内外表面,例如弯管、"?型管、异型内表面、小瓶颈零件内表面。
(5)具有交变磁场的磁力研磨装置由于没有运动部件,因而运行可靠,设备的寿命大大提高。但是,由于目前磁性磨料制作成本较高,工件的装夹与去磁问题尚未得到解决,形成批量生产尚有困难。
1.研究现状
磁力研磨加工技术,最早是由前苏联工程师Kargolow于1938年提出,泛指利用辅助磁场的作用,进行精密研磨的一种工艺方法。之后,前苏联、保加利亚、日本等国家对其进行了深人的研究。迄今为止,国外磁力研磨技术已成功地应用在多个方面.如不锈钢管和净气瓶的内壁研磨,研磨修整超硬磨料砂轮,研磨塑料透镜,细长轴类陶瓷加工,缝纫机零件等的去毛刺与抛光加工,提高刃口的使用性能等。国内对于磁力研磨的研究工作是近二十年来才开始进行的,经过这些年的研究,取得了一些有价值的研究成果,例如上海交通大学进行了物流管道内表面磁力研磨的回转磁场的设计H1;太原理工大学研制了粘结法和热压烧结法制备磁性磨料的工艺,并深入研究了磁力研磨的磨削机理;西安工业学院进行了磁力研磨加工的数值仿真,以及磁屏蔽对内圆磁力研磨加工影响的研究。山东理工大学自行研制了三坐标数字化加工控制磁力研磨机床。由于国内起步比较晚,在理论和实验等方面还和国外有不小的差距,目前还主要处在实验研究的阶段,实际应用的不多,而且深度与国外相比还不够博。因此,本文提出一种复杂曲面磁力研磨加工方法,其加工工具具有磁性磨料的自动更新等功能。
2.加工特点
磁力研磨加工是在强磁场作用下,填充在磁场中的磁性磨料被沿着磁力线的方向排列起来,吸附在磁极上形成“磨料刷”,并对工件表面产生一定的压力,磁极在带动“磨料刷”旋转的同时,保持一定的间隙沿工件表面移动,从而实现对工件表面的光整加工。因此具有以下几方面的显著特点:
(1)磨粒自锐性能好,磨削能力强,加工效率高,可以自动调整研磨切削力,实现对机械零件表面的精密研磨加工。
(2)温升小,工件变形小,切削深度小,加工表面平整光洁,加工精度可达0.01mm。
(3)工件表面的交变励磁,强化了表面电化学过程,改变了表面的应力分布状态,提高了工件表面的物理机械性能。
(4)加工对象适应性强,可以研磨平面、曲面以及复杂形状零件的内外表面,例如弯管、"?型管、异型内表面、小瓶颈零件内表面。
(5)具有交变磁场的磁力研磨装置由于没有运动部件,因而运行可靠,设备的寿命大大提高。但是,由于目前磁性磨料制作成本较高,工件的装夹与去磁问题尚未得到解决,形成批量生产尚有困难。