现代加工技术-12磁性磨料加工

1、哈工大哈工大( (威海威海) ) 现代加工技术现代加工技术磁性磨料加工磁性磨料加工1贾宝贤贾宝贤 ( 5687026 特种加工特种加工_第九章第九章(2).pptMagnetic Abrasive Machining Magnetic Abrasive Machining MAMMAM哈工大哈工大( (威海威海) ) 现代加工技术现代加工技术课程内容大纲课程内容大纲2 1 1绪论绪论 2 2电火花加工电火花加工 3 3电火花线切割加工电火花线切割加工 4 4电化学加工电化学加工 5 5超声波加工超声波加工 6 6磨料与水喷射加工磨料与水喷射加工 7 7激光加工激光加工 8 8快速快速原原型型制

2、造制造 9 9电子束、离子束加工电子束、离子束加工 1010化学化学加工加工、等离子体、等离子体、磁性磨料加工磁性磨料加工、挤压珩磨、挤压珩磨哈工大哈工大( (威海威海) ) 现代加工技术现代加工技术内容内容3一、磁性研磨加工基本原理一、磁性研磨加工基本原理二、磁性研磨加工设备和工具二、磁性研磨加工设备和工具三、磁性磨粒研磨加工应用三、磁性磨粒研磨加工应用哈工大哈工大( (威海威海) ) 现代加工技术现代加工技术一、基本原理一、基本原理4 磁性磨料研磨加工又称磁力研磨或磁磨料加工，它和磁性磨料研磨加工又称磁力研磨或磁磨料加工，它和磁性磨料电解研磨加工磁性磨料电解研磨加工(Magnetic Ab

3、rasive Electrochemical Machining, 简称简称MAECM)是近是近10年来发展起来的年来发展起来的光整加工光整加工工艺，在精密仪器制造业中日益得到广泛应用。工艺，在精密仪器制造业中日益得到广泛应用。一、基本原理一、基本原理 磁性磨料研磨的原磁性磨料研磨的原理在本质上和机械研磨相理在本质上和机械研磨相同，只是磨料是导磁的，同，只是磨料是导磁的，磨料作用于工件表面的研磨料作用于工件表面的研磨力是磁场形成的。磨力是磁场形成的。哈工大哈工大( (威海威海) ) 现代加工技术现代加工技术一、基本原理图一、基本原理图5 左图为对圆柱表面进行磁性磨料研磨加工的原理示意图。在垂直

4、于工件圆柱面轴左图为对圆柱表面进行磁性磨料研磨加工的原理示意图。在垂直于工件圆柱面轴线方向加一磁场，在线方向加一磁场，在S、N两磁极之间加入磁性磨料，磁性磨料吸附在磁极和工件表面两磁极之间加入磁性磨料，磁性磨料吸附在磁极和工件表面上，并沿磁力线方向排列成有一定柔性的上，并沿磁力线方向排列成有一定柔性的“磨料刷磨料刷”。工件一边旋转，一边作轴向振。工件一边旋转，一边作轴向振动。磁性磨料在工件表面轻轻刮擦、挤压、窜滚，从而将工件表面上极薄的一层金属动。磁性磨料在工件表面轻轻刮擦、挤压、窜滚，从而将工件表面上极薄的一层金属及毛刺切除，使微观不平度逐步整平。及毛刺切除，使微观不平度逐步整平。 右图为磁

5、性磨料电解研磨原理示意图。它是在磁性磨料研磨的基础上，加上电解右图为磁性磨料电解研磨原理示意图。它是在磁性磨料研磨的基础上，加上电解加工的阳极溶解作用，以加速阴极工件表面的整平过程，提高工艺效果。加工的阳极溶解作用，以加速阴极工件表面的整平过程，提高工艺效果。哈工大哈工大( (威海威海) ) 现代加工技术现代加工技术6哈工大哈工大( (威海威海) ) 现代加工技术现代加工技术磁力研磨加工原理磁力研磨加工原理哈工大哈工大( (威海威海) ) 现代加工技术现代加工技术一、基本原理一、基本原理8 磁性磨料电解研磨的表面光整效果是在以下三重因素磁性磨料电解研磨的表面光整效果是在以下三重因素作用下产生的

6、：作用下产生的：（1）电化学阳极溶解作用。）电化学阳极溶解作用。阳极工件表面的金属原子失去阳极工件表面的金属原子失去电子成为金属离子溶入电解液，或在金属表面钝化膜，微凸处电子成为金属离子溶入电解液，或在金属表面钝化膜，微凸处比凹处氧化过程更为显著。比凹处氧化过程更为显著。（2）磁性磨料的刮削作用。）磁性磨料的刮削作用。刮除工件表面的金属钝化膜，刮除工件表面的金属钝化膜，使新露出的金属原子不断阳极溶解。使新露出的金属原子不断阳极溶解。（3）磁场的加速、强化作用。）磁场的加速、强化作用。电场使离子运动轨迹复杂化电场使离子运动轨迹复杂化，促进了电化学反应。，促进了电化学反应。哈工大哈工大( (威海威

7、海) ) 现代加工技术现代加工技术二、设备和工具二、设备和工具9 一般都是用台钻、立钻或车床等改装，或者设计成专一般都是用台钻、立钻或车床等改装，或者设计成专用夹具装置。用夹具装置。工件转速可在工件转速可在2002000r/min，工件轴向振动频，工件轴向振动频率可在率可在10100Hz，振幅可在，振幅可在0.55mm之间，根据工件大小和光之间，根据工件大小和光整加工的要求而定。整加工的要求而定。 小型零件小型零件的磁力系统可采用的磁力系统可采用永磁材料永磁材料以节省电能消耗以节省电能消耗，大中型零件大中型零件的磁力系统则用的磁力系统则用电磁铁电磁铁。 对于磁性磨料电解研磨，还要有电解加工用的

8、低压直对于磁性磨料电解研磨，还要有电解加工用的低压直流电源和相应的电解液，泵、箱等循环浇注系统。流电源和相应的电解液，泵、箱等循环浇注系统。哈工大哈工大( (威海威海) ) 现代加工技术现代加工技术磁性磨料磁性磨料10 磁性磨料磁性磨料是将铁粉或铁合金（如硼铁、是将铁粉或铁合金（如硼铁、锰铁或硅铁）的粉和磨料（如氧化铝或碳化锰铁或硅铁）的粉和磨料（如氧化铝或碳化硅、碳化钨）等加入粘结剂搅拌均匀后加压硅、碳化钨）等加入粘结剂搅拌均匀后加压烧结经粉碎而成的。也可将铁粉和磨料混合烧结经粉碎而成的。也可将铁粉和磨料混合后用环氧树脂等粘结成块，然后粉碎、筛选后用环氧树脂等粘结成块，然后粉碎、筛选成不同粒

9、度。料在研磨过程中始终吸附在磁成不同粒度。料在研磨过程中始终吸附在磁极间，一般不会流失。但研磨日久后磨粒会极间，一般不会流失。但研磨日久后磨粒会破碎变钝，且磨料中混有大量金属微屑变脏破碎变钝，且磨料中混有大量金属微屑变脏而需更换。而需更换。哈工大哈工大( (威海威海) ) 现代加工技术现代加工技术磁力研磨加工的特点磁力研磨加工的特点 具有较好的柔性和适应性具有较好的柔性和适应性 具有较好的自锐性具有较好的自锐性 便于调整工艺参数，易实现加工自动化便于调整工艺参数，易实现加工自动化 加工设备简单，加工质量高加工设备简单，加工质量高 有利于消除残余应力有利于消除残余应力哈工大哈工大( (威海威海)

10、 ) 现代加工技术现代加工技术三、实际应用三、实际应用12 磁性磨料研磨加工和其电解研磨加工，适用于导磁材料的磁性磨料研磨加工和其电解研磨加工，适用于导磁材料的表表面光整加工面光整加工、棱边倒角棱边倒角和和去毛刺去毛刺等。既可用于加工等。既可用于加工外圆表面外圆表面，也，也可用于可用于平面平面或或内孔表面内孔表面甚至甚至齿轮齿面齿轮齿面、螺纹螺纹和和钻头钻头等等复杂表面复杂表面的的研磨抛光研磨抛光。哈工大哈工大( (威海威海) ) 现代加工技术现代加工技术磁力研磨加工的应用磁力研磨加工的应用 非磁性直管内壁的磁力研磨非磁性直管内壁的磁力研磨l利用永久磁铁产生磁场的抛光方法利用永久磁铁产生磁场的抛光方法l利用电磁场的抛光方法利用电磁场的抛光方法 非磁性弯管内壁的磁力研磨非磁性弯管内壁的磁力研磨 复杂曲面的磁力研磨复杂曲面的磁力研磨 球面零件的磁力研