磁研磨研究（第一报）：加工原理及二,三个研磨特性

进村武男 徐金武

文章主题:磁研磨 研磨 特性 磨削加工

文章内容：磁研磨研究(第一报)加工原理及二,三个研磨特性(日)进村武男等一前育复杂形状工件表面糟加工或者棱渣修整(去飞边,馏棱)目前大都采用手工揖作因而^们翅切要求改革越_种薯爵工艺,实理帆械化,自动化请轻势动强赣嘲摄胡工戒奉.并进一弗提高加工表面质嚣:企周在豫桌大家所熟知豹加工方法作些改进,即便绞尽脯汁也姑磕满足逮簧求的为此,凡们柱致力于开发新鞭的加工方法.本文夼绍的就是为瀚足这一受柬丽研究庸的新囊袭面精细工技术——薯研寡法.它异粒状的碍毫毫科(或称性瘩救)通过鼍靖的作用来糖加工工件表面和棱诅鼍性磨艟以凝之类鞭铁磕性傩和韬之类磺毫瘩辩为主要成分复合加工而虞.工怍时.工件和葺扳2闯冒有一2毫米的加工闻辟.妊在触躺中的鼍性磨粒西融场作用面相互吸引,这样聂村止了雇粒飞觳并形成劂子状.又羹压工借表面进行精加工.这种由玎工方法特点是:不仅非常适告于嚼柱形和平面形工件.而且对略有凹凸的表面和曲面兰至对形牡相当复杂的的工件,强要把磁极形状做成大致与工件形状吻合就可顺利地进行研磨拥工这种精加工亩祛最早由苏联,保加利亚及隶德等霹家开发研究,日本也曾夼绍过其中一例.恫国内外关于磕研磨法的加机理还'授有作过真正的研究对研雇装甓结构及其设计懿乏充分的理论指导因此.笔者设计并试村7一种可供磁研舞实验的装置,井着手研究其研麝特性和加工桃理,啬唾析搏来应用于宴际加工面羲待解决的一望技术阅曩.本文酋先撂示了磁研磨,盛的加工原理及其应甩前景.接着通过实验来证麦磁性瘩粒由于磁场作用是能繁压工件表面的,并对此现象作考察分析,最后介绍了磋研瞎法鹿用于圆柱形工件精细工中的二三个研麝特性二加工原理先说明一下磁寤法的加工原理如图所示,在—礁掇之简填充磁性唐(一种帛有磁化性质舶粒子和具有磨射能力的铝粒子.菸平均粒径为5微米.按重量比4:】混合然后在高温高压下真空烧结.再粉碎,最后制成平均童径为50静米曲鹰齄),这些磨特群鲰舍沿着磁力线排列成尉子抗(称磁研麝制),当工件插入到磁场内并作回韩和轴向振动时磋研磨捌侄对工佴毒面进行研磨加工璃考察其加工机理.每鞍磨槌@釉子被化后由于磁性维台使磨特排列聩刷子杭.艘设工群是铙磁性材料.部束一工件楷磁化后也与墩研磨刷前端磨粒之间产生磁性引由.如图所示.静端磨粒受雉:的作用而紧压工件表面.另一寿面田工等固#这些;粒又受垤簖力散作角但如后部劈述(参图3.膳矗,王受力的作,;以会同胡工医域*瀛飞故而保持在加工厦域内.碱力太小由教和工鹩之婀曲鞋场梯鹿拧翎其方;褶切于工件这样.麝粒既能保持在;:工河隙内(磁场)叉可使铝粒芊(韬微粒,不断地释出麝较表面去研磨工件表面.我1把招工区域附近磁境描绘出来扶学舰点仔绝地探讨这种磨的缸'工帆理磁场分布图是谣过铡定电场靠段态的装置(图2,略)涮出电场,再其结果磺扭成磁场分布丽得到的也就是先把导电纸(犟为0.129毫米;表面电靼为9.610'敢体积电匪率为1.3×们改?壁米)镛在丙烯授上,然后用导电肢将相当于蒜梗和工卞形状井圈圆#形工件磋研痔加工过程●卑度为.3毫米的铜板桔上.在一电投上蚪接攸,舄一电投接十18债的固定电压,以形成一值定的龟蛹,测量网壮磬点上的电位.碰出棒等电位的等位线.赣可琅得与等位缋正交的电力线方舟.再运用电场强度:一关纂复出各点的电场强鹰,最后,根据相戗原理隶俺鼙蝣分布状悉.其中,等位线与等磁位线_.电力线与磁力蹭,电场强度与磁场强度一一对应.虽然落里采用的方法是基于壤辍和精场分布状巷及作用在稀性磨料粒子(^点)上的磁力△电静;磁势饿礁性工件的相对导磁辜=*.细工区域的相对导磁率=1选样的特定每件来鼻军析磁场々.但对定性分析已是是够可靠和精确测定结槊如图3所示.由躅3可知,处褒加工区域蚪)上册一颗磁性磨粒受着=个磁力作用.即一是细实线表示的撷着磁力线方句的;=是盛线表示的腿着普磁位线方向的△;其奋力为△.各磁力大小为'△:)【咀?0/)△:0???0,≥式中:鹰齄的体积;:鹰教的磁化章;:()点的磁场强度:,0/:分别为?方向上静壤塌摊度由式(!)可了解到象蕞累和之类的磁亿率=韵靶子不受_睦力作甩此外,即使±0,但只要黧场的奄化章,:0,也蔗是在均匀磁场中,瞎车史也不受磁力怍瑁所吼,为了能佛磨粒接毋较强的磁力作用而摹中列加工区城内.应选用琏化率口太的磨粒(科).饔形成一个磁场强度真及蔗变化率辛.ⅱ.大的磁场分带.在礁力△作用下磁性雇粒就会扶加工区域附近台动地集中到掘工域,熏不尊地供给,充填在磁极和工辟之碍参与工件表西韵研磨加工.面黾.如下_节蹿馕副的._在加在和丁中一々0一的磨粒由于磁场的作用还会产生一个雾压工件表面的力.兰研磨压力蔚测定置理论解析前述加工聪理中提及研痿压力阐疆,这里我们递过模型试验米证实实际中是否粜翼产生这种压力,井讨论其理壬分根据.也为待采开矮研詹疆抗,研寤量,表面糕糙魔等珲论探讨奠定基础.研成的模型试验装置如图4所示.圈4()为其模式图,由于礁极面积3厘米)做得比压向转换器的孽压面税(.2嗥米)大得多所以这个磁场发生襞置匏产生一均匀鼍场.躅4)为装置冉勺全貌.装置的主体有=其5加誊绕线的壤器,一个由10070毫米短黪的铝斗鳃斌;铁心,轭铣直径为50蜒采妁圆柱形硅摄组成先招磋性摩'剐填充在非扶磁性黄锅管内.豌其荜强的填充量各成1.4;1.2.3(/匿米),并巴值作为参变量来酒走磁通密度和作用压力的变化.所箐∞荧系如图5所示.谭过这个实骑,我们潦晰地看刊,当:2.3克,匿米.磁通密度:.,特【斯控时,作用压力为=5千箱(052公斤力/尾米')压力相对磁通密度的关磊是:最初呈抛钉线形增大.列某一值后利选到峰值.所填充的磁牲磨料一碱嗲其作用压力也链之碱小.这种现象可从下述磁学观点加以盘4磁性膳料压力墨量装置斑国-●^..图由图;模型吏蛩获得舶磁性磨料压力与罐逡密妻之问的关摹解释.二种物质【)和()平面形边界面相巷接,设=裙质各自时榴对导瓠率势为.,真空的导磁率为(=4×8''书伯/安培?米),.当磴递密度为()的磁场垂直作用遗'界面对.列遗界霹之蚵的作用力帕1'为".1