磁性磨料研磨是在磁场中(N极和S极之间)充填粒径很小的磁性磨料,利用磁场作用使之形成磁力研磨刷,使工件在其中边回转、边振动,从面实现工件表面的研磨,去毛刺和精密倒圆。
(1)加工原理 以研磨外圆柱表面为例,其加工原理下面来进行讲解。将工件放置在由电磁铁N极和S极构成的磁场中,在电磁铁与工件之间填充磁性磨粒,这是一种兼有磁化性质和研磨能力的直径为几微米至一百多微米的粒状体。当对电磁铁通以直流电时,在N、S两极之间便产生磁场。磁性磨粒被磁极吸引,在磁力作用下,磨粒沿磁力线整齐地排列成刷子状,即所谓磁力研磨刷。磁力研磨刷在磁场作用下,边保持加工间隙,边向工件表面加力,在使工件回转并沿轴向作振动时,磁力研磨刷与工件产生相对运动,工件表面就受到磁性磨粒的研磨。
(2)外圆和内孔表面的礅力研磨 是外圆表面的磁力研磨装置。在由线圈、磁极及轭铁构成的闭合磁路空隙部分放置工件和磁性磨料。磁路由设置在平台上的绝缘体支撑。研磨装量安装在立式镜床的工作台上,通过主轴使工件作回转和上下进给运动。设计磁路时,通过计算磁导率来决定各部分的尺寸。磁力研磨外圆表面,不仅可提高圆度精度,同时也可使圆柱度精度有所提高。
以工件回转、磁极静止的方式能对内径大的工件进行内表面研磨,其加工原理同外圆表面研磨一样。但是,用这种方法时,由于强磁性体设置在内径里,对于内径小的工件,会使强磁性体和工件内表面之间的距离变小,向与加工无关的部位漏磁量比例增加,造成加工部位的磁场强度下降,磁场分布恶化。
因此，当研磨内径小的工件内表面时,可采用磁极回转达的磁力研磨方法。
(3)磁磨料磁磨料是一种复合磨料,通常是将具有强磁性的铁磁性物质和具有磨削性能的磨料按一定比例混合后,经烧结、粉碎、球磨、筛选等工序制成。也可采用电铸或等高子粉末熔融法制作。作为铁磁性物质的有:铁、铁合金和铁的氧化物;作为磨料的有:氧化铝、碳化物、金刚石等。
(4)特点
1)根据磁力研磨的原理,通过改变线圆的励磁电漉(即磁场的强度)可以很容易地控制研磨压力。此外,还能调节磁性磨粒的保持力及自动向加工区供给、排出及回收磁性磨粒。
2)由于磁极和工件表面之间有加工间隙(1-4mm),因此通过磁力研磨刷进行柔性研磨,不仅可用于圆柱和平面研磨,还可以进行异形表面和自由曲面的研磨。
3)在磁极结构一定的情况下,通过控制磁感应强度,即可调节磨削力,加工过程容易现自动化。
4)可以在干燥状态下加工。磁性材料被约束在磁极之间,不会污染操作环境。
5)磨料沿加工表面不断滚动和更换位量,使其具有良***的自锐性。
6)加工效率高。研磨前表面粗糙度为R,5~6m的不锈钢零件,经120研磨后,即可达到目标。
7)既可磨削铁磁性材料,也可磨削非铁磁性材料。
(5)磁磨料磁力研磨的应用磁磨料研磨适用于精密零件的研磨、抛光和去毛刺,如轴承内外滚道、液压机械用的滑阀、齿轮泵、家用不锈钢器皿、螺纹轧辊、手表表壳、缝纫机零件等。过去必须用手工进行的去毛刺和抛光工序,有可能在很大程度上应用磁磨料研磨而实现自动化。磁磨料研磨不仅可用于以铁和碳素钢、合金钢等磁性材料制作的零件,也适用于黄铜不锈钢和钛合金等非磁性金属材料,以及陶瓷、硅片等非金属材料。
但磁性磨粒研磨特性受多种因素影响,如磁场强度、磁极形状、磨粒磁化特性、被加工材料材质、形状和尺寸及加工间隙等,所以对各种工件必须选取***佳加工条件。
