磁力研磨机理及磁性装置设计.pdfVIP

第 24卷 第 4期 西 安 工 业 学 院 学 报 Vo1．24 NO．4 2004年 12月 JOURNALOFXI’AN INSTITUTEOFTECHNOLOGY Dec．2004 文章编号： 1000—5714(2004)04—0340—04 磁力研磨机理及研磨装置设计的研究 陈显文，白万民，朱 镭，方 舟 (西安工业学院 机电工程学院，西安 710032) 摘 要： 在磁力研磨加工中，磁力研磨装置的性能对加工质量的影响很大．根据磁性研磨光整加工的工作原 理，提出一种由普通车床改装的用于圆柱面加工的磁力研磨装置的设计方法．经过实验验证 ，该设备很好地满 足 了磁性研磨光整加 工的表面精度要求． 关键词： 磁力研磨 ；电磁感应器；激励电路 中图号： TG66 文献标识码 ： A Theprincipleofmagneticabrasivepolishingandthedesignofexperimentaldevice CHEN Xian—wen，BAI 一rain，ZHU Lei，FANG Zhou (SchoolofMechanical＆ElectricalEngineering，xi’aninstituteofTechnology，Xi’an710032，China) Abstract： Inmagneticabrasivepolishing，thepropertyofmachiningdevicehasgreateffectonworkpiecequality．A magneticpo l— ishingdeviceisdesignedbytheauthorsbasedontheprincipleofmagneticpolishing．Throughtest，thedesignwasprovedtOsatisfy therequirementsofmang eticpo lish． KeyWords： mangeticabrasivepo lishing；electromagneticindustor；excitingcircuit 磁力研磨加工是光整加工领域中新兴的一种新工艺，这种方法适应性强 ，原理上适合于任何几何形状 表面的研磨加工，可以广泛地应用到机械、汽车、轴承、模具、医疗器械等行业上，甚至可以应用到日常生活 用品如装饰物、餐具等表面抛光上，具有广泛的应用前景．目前我国对磁力研磨技术的研究才刚刚起步，在 磁力研磨方面的资料和经验还不多，因此，对磁力研磨加工进行研究以前，首先需要解决磁力研磨加工设 备问题．鉴于磁性研磨工艺在理论上对设备的要求还不是十分严格，本文提出一种通过设计和改装普通车 床而成的适于圆柱面加工的磁性研磨装置的设计方法，以供参考 ． 1 磁性研磨的加工原理 以圆柱内表面加工为例 ，其磁场分布如图 1所示．N—S磁极垂直于圆管的轴向放置，磁力线穿过圆管 并在其内部形成不均匀集中分布磁场．在磁场的作用下，加工区的各个磁性磨粒则沿着磁力线整齐排列成 刷子状 ．在加工过程中，图l中A点磨粒将同时受到沿磁力线和等磁位线方向的磁力F 、F 的作用，其中 沿磁力线方向的磁力 将磨粒压向工件表面，使磨粒对工件内壁产生径向切削力 ，而沿等磁位线方向的 磁力 则阻止磁性磨粒随同工件一起转动，防止了磨料的飞散，使磨料刷能够保持着稳定的形状．随着 磁极与工件之间的相对运动，磁性磨粒对工件表面产生挤压、滑擦、刻划和磨削，从而实现了对工件表面的 精整加工．根据文献 [1，2]，F 、F、可表示为 ·收稿 13期 ：2004．02．16 作者简介 ：陈显文 (1979一)，男 (汉族)，西安工业学院硕士研究生 第 4期 陈显文 等：磁力研磨机理及研磨装置设计的研究 341 FF{~=：vx×xXx×HHx× c-， 于磨粒的体积、磁化率、磁场强度 以及磁场变化率．一 方面，当磨料的体积、磁化率、磁场强度 以及磁场变化 率都增大时，磨粒所受到的磁力将很快增