磁力研磨机的结构设计
平面磁力研磨装置及磁极设计
平面磁力研磨装置及磁极设计张萍萍;张桂香【摘要】为提高磁力研磨加工性能,基于三轴联动数控铣床,采用永磁磁极代替电磁磁极并在磁极表面开槽,将铣刀改造成磁力研磨加工附件,进行平面精密磁力研磨光整加工.重点阐述了精密磁力研磨装置的结构以及永磁磁极的设计计算,为磁力研磨加工机床的研制提供了理论依据.%In this paper,in order to improve the processing performance of a magnetic abrasive machining,based on the three-axis CNC milling machine,with electromagnetic pole replaced by permanent magnetic pole and the magnetic pole surface slotted,the magnetic abrasive finishing machine tool was developed by transforming milling cutter into magnetic grinding accessory for precision surface processing.Discussion on the structure of magnetic abrasive finishing device for the precision flat surface and the design and calculation of permanent magnet poles lay theoretical foundation for the design of a magnetic abrasive finishing machine.【期刊名称】《山东理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(025)006【总页数】4页(P67-70)【关键词】磁力研磨光整加工;数控铣床;永久磁铁;磁极设计【作者】张萍萍;张桂香【作者单位】山东理工大学机械工程学院,山东淄博255091;山东理工大学机械工程学院,山东淄博255091【正文语种】中文【中图分类】TG582现代制造加工技术尤其是模具表面加工朝着精密和超精密、微细和超微细加工技术方向发展．模具表面光整加工通常要求微小加工去除量，精密加工，这也就限制了自动化的实现和加工方式的运用，而磁力光整加工就是针对这些加工难题所做的研究．由于磁力研磨加工效率高、加工质量好，且磁性磨粒具有良好的自锐性，加工工具不需修形，因此此种加工方法受到越来越多的关注．这项加工技术能够将磁性材料和非磁性材料的加工精度控制在0．01mm以下，实现精密研磨、抛光以及棱边去毛刺加工，这是其他加工工艺难以实现的．在三坐标数控机床上进行相关改造，就可以将其改装成为一台磁力研磨加工装置，实现对工件微量切削［6] 精密光整加工．目前这项技术中大多采用电磁线圈产生磁场，使工件和磁极间的磁性磨料在磁场力的作用下实现对工件的光整加工．但在实际加工中，采用电磁线圈会导致其与磁极、工件构成的磁空间过大［7] ，且电磁线圈内部在研磨加工过程中产生的涡流热［8] 会使加工区域与工件温度上升，致使工件表面烧伤，降低研磨加工精度．永磁铁是不用从外部供给电能就能产生磁场的材料，将设计的磁力研磨附件安装在数控机床主轴上，具有体积小、无需线圈、安装便携，系统结构简单等优点，并且永磁铁磁路可靠性高，维修方便，有优越的适应性，可以抛光研磨工件的任何型面［9] ．本装置就是在XK7136C三轴联动数控立式铣床上加装设计的磁极，并采用永久磁体作为磁极材料，代替电磁铁，对加工工件表面进行平面磁力光整加工．1 精密磁力研磨装置的结构设计图1为研制的精密平面磁力研磨加工机床，通过在数控立式铣床上加装磁力研磨附件来实现其精密研磨抛光功能．该装置通过接杆将永磁磁极固定在立式铣床上，磁极随主轴旋转，在磁极跟工件之间的加工区域放入适量的磁性磨料，工件安装在卡盘夹具上，利用电机带动机床的工作部件实现精密的平面磁力研磨光整加工．图1 平面磁力研磨机床1．底座；2．Y轴伺服电机；3．X轴伺服电机；4．工作台；5．夹具；6．磁极；7．主轴；8．主轴电机；9．Z轴伺服电机；10．机身在卡盘夹具上要安放强磁体，其主要作用是强化与永磁磁极形成的磁场．将被加工工件直接装夹在强磁体上，再通过接杆将弹性夹头和永磁磁极连接起来，磁性磨料在强磁体和永磁磁极产生的磁场中沿磁力线方向形成磁性研磨刷，在磁场力的作用下压向工件表面，当主轴旋转带动磁极运转，就会在磁性磨料跟工件之间产生相对运动，实现对工件表面的精密光整加工．由于永磁体材料质地较脆，所以在数控机床主轴上的弹簧夹头处设计了一个接杆，将永磁磁极跟机床主轴连接起来，接杆材料为黄铜，它既起到连接作用又起到隔磁作用，隔磁主要是防止磁性磨料在加工过程中被抛飞到磁极周围将其他部件磁化，从而削弱加工区域磁场．永磁磁极表面形状也很重要，因为这会影响到加工区域的磁场、磁性磨料的受力，进而影响加工质量和加工效率．平面磁力研磨加工示意图如图2所示．图3为磁极结构图，在永磁体磁极表面开槽，会改变加工区域磁场分布，使间隙小的地方磁阻小，磁场强度大；反之，间隙大的地方磁阻大磁场强度就会变小，从而增加了磁场强度梯度，间接增大了磨削力．同时，在磁极表面开槽也有助于磁性磨粒的流动，增加磨粒的切削加工性能．这样磁性磨料就会在一个不断变化的磁场中实现对工件的高效率光整加工．但是要注意的是磁极开槽后磨削力增大的同时也会导致磨粒对工件表面研磨压力的减小，所以要同时兼顾两者，获取最优加工效果．图2 平面磁力研磨加工示意图1夹具；2磁极；3连杆；4机床主轴；5刀柄；6磨料；7工件；8工作台图3 磁极结构图2 磁极设计方法与计算步骤用磁粒研磨加工方法对工件表面进行光整加工或者去毛刺时，选用稀土钕铁硼永磁材料（NbFeB）做磁极材料．永磁磁体矫顽力大，剩磁感应强度高，其工作状态在磁滞回线的第二象限［10] ，即在退磁曲线上，并且在磁能积（BH）最大值的状态下使用效果最好．稀土钕铁硼（NbFeB）合金主要有Nb2Fe14B相、富Nb相、富B相．其中Nb2Fe14B是主要来源，其体积分数通常为85%～90%，其最大磁能积（BH）能达到400kJ／m，并且其矫顽力也高达2 400kA／m，表1为烧结钕铁硼永磁材料与其他永磁材料性能比较．在表1中，Br为磁性材料剩余磁感应强度，Hcb为矫顽力，Hci为内禀矫顽力，（BH）max为最大磁能积，urec为相对回复磁导率．表1 烧结钕铁硼永磁材料与其他永磁材料性能比较永磁材料Br／THcb／kA·m－1 Hci／kA·m－1（BH）max／kJ·m－3urec NdFeB 1．36 1 035 1 114 358 1．05 Sm－Co 1．12 533 549 247 1．05铁氧体0．44 223 231 36．0 1．10 AlNiCo 1．15 127 127 87．6 1．30要想计算永磁体的尺寸大小就得用到永磁体磁路的相关计算．而合理使用永磁体的磁能成了磁路设计的主要问题．永磁体磁路包括铁磁材料、永磁材料、空气气隙．根据永磁体和空气气隙组成的磁路，由基尔霍夫第一定律：在磁回路中任一节点流入的磁通量与流出的磁通量之和总是为0，即可知由基尔霍夫第二定律：磁回路中磁势的总和为0，即永磁体的磁势与其他部位的磁压降总是相互抵消的，即可知式中：Bm、Hm、Lm、Sm分别为永磁体工作点的磁感应强度（T）、工作点的磁场强度（A／m）、长度（m）、横截面积（m2）；Bq、Hq、Lq、Sq分别为气隙的磁感应强度（T）、磁场强度（A／m）、气隙长度（m）、横截面积（m2）；Kr为磁阻系数，其变化范围很小，取值与磁轭的长短、接触面的面积以及工作间隙大小有关，对于永磁体，取值1．05～1．55；Kf为漏磁系数，变化范围较大，取值1～20，在此磁路中可以取值为1．3～5．在实际磁路中总存在磁漏和内阻，故需相应地引入漏磁系数Kf和磁阻系数Kr．将（1）（2）两式相乘得也可以表达为式中：Vm为永磁体的体积；Vq为气隙的体积；BmHm值为永磁体单位体积所存储的能量．由于空气气隙Bq＝μHq，而空气的磁导率为1，所以Bq＝Hq，所以（3）式可整理为即为空气气隙的计算公式．大多数永磁材料的工作点可以通过退磁曲线来确定．如图4所示，在退磁曲线上用永磁材料剩磁感应强度Br和其矫顽力Hcb为邻边做矩形，退磁曲线跟所作矩形对角线（即永磁体的负载线OP）的交点即是永磁材料的工作点．工作点选在Bm ＝0．64T，Hm＝518．75kA／m．图4 退磁曲线和磁能积示意图（P点为工作点）首先根据经验给漏磁系数Kf、磁阻系数Kr赋值并代入式（1）和式（2），计算出磁体的尺寸大小Sm和Lm，并由公式（4）得出气隙磁感应强度，由计算出的结果跟起初设定值作比较，如果误差在5%～10%这个范围即满足要求．为了增大加工区域的磁感应强度，需要磁极与工件之间的加工间隙小一些，同时还需要保证磁性磨料有充足的工作空间，这也就要求控制好加工间隙［11] ，由资料经验值可知：加工间隙为2mm，Kr＝1．55，Kf＝1．30，Bq＝1．0T时，研磨效果最好．由以上公式得永久磁体截面取为圆形，半径15．8mm，在实际磁力研磨机床上设计为r＝15mm，Lm＝8mm，即永磁磁极的截面尺寸为225πmm2．3 开槽磁极磁场仿真分析在磁极表面开槽可使得磁极表面相对于工件表面的空隙不相同，产生的磁感应强度就会不同．用MATLAB编程进行仿真，检验磁极开矩形槽时磁位线分布，结果如图5所示．从图5中可以看出，磁极开槽改变了加工区域磁场分布，由不开槽的均匀磁场变化为非均匀磁场，增加了磁场强度梯度，这也间接增大了磁极对磁性磨粒的带动能力以及研磨力，大大提高了磁力研磨加工效率．图5 开槽磁极磁位的等值分布图4 结束语精密磁力研磨机床可以利用各种机床改装，只需在主轴上加装产生磁场的磁力研磨附件就可完成高效高精加工，实现平面、内外圆柱面以及各种复杂型面的精加工．本文研制的是精密平面磁力研磨加工机床，但对研究内外圆磁力研磨以及自由曲面磁力研磨具有重要参考价值．磁力研磨试验装置上的磁极采用稀土钕铁硼永磁材料代替电磁线圈，没有供电设施，装置体积小，操作便携，容易安装，适用性较强，在其表面上的开槽，可大大提高研磨加工能力．【相关文献】［1] 徐立军，王文，杨诚．磁力研磨加工技术综述［J] ．组合机床与自动化加工技术，2003（1）：41－43．［2] 冯宝富，盖全芳，赵万胜，等．磁力研磨头形状对研磨效果的影响［J] ．中国工程机械学报，2008，6（1）：101－104．［3] 赵玉刚，江世成，周锦进．新型的复杂曲面磁力光整加工机床［J] ．机械工程学报，2000，36（3）：100－103．［4] 李学全，李骏，胡得全，等．磁力研磨技术［J] ．机械设计与制造工程，2001，29（1）：53－54．［5] Lin C T，Yang L D，Chow H M．Study of magnetic abrasive finishing in free－form surface operations using the Taguchi method［J] ．Int J Adv Manuf Technol，2007，34：122－130．［6] Wang Y，Hu D J．Study on the inner surface finishing of tubing by magnetic abrasive finishing［J] ．International Journal of Machine Tools ＆Manufacture，2005，45：43－49．［7] 姚新改，景毅，张银喜．用强永磁磁极实现磁性研磨的研究［J] ．太原理工大学学报，2004，35（6）：655－656．［8] Yao X G，Ding Y H．Study of magnetic finishing for an internal surface using apermanent magnetic pole［J] ．Key Engineering Materials，2009，416：391－395．［9] Shinmara T，Yamaguchi H．Study on a mew finishing process by the application of magnetic abrasive machining［J] ．Trans Jpn Soc Mech Eng Part C，1993，59：293－299．［10] 贾向义，张宇，陈敏．永久磁体在磁力研磨中的应用［J] ．机械工程师，2003（1）：64－65．［11] Jae－Seob Kwak．Enhanced magnetic abrasive polishing of nonferrous metals utilizing apermanent magnet［J] ．International Journal of Machine Tools ＆Manufacture，2009，49：613－618．。
磁力研磨机原理
磁力研磨机原理
磁力研磨机是一种利用磁力场对磨料进行磨削的设备，它主要由磁力研磨机主体、磁力系统、磨料和磨具等部分组成。
磁力研磨机的原理是利用磁力场将磨料牢固地粘附在磨具表面，通过磨具的旋转和磁力场的作用，对工件表面进行磨削加工。
磁力研磨机主体通常由电机、磁盘、磨具和磨料等部分组成。
电机驱动磁盘旋转，磁盘上的磨具固定在磁盘表面，而磨料则被磁力吸附在磨具表面。
当磨具与工件接触时，磨料在磁力作用下对工件表面进行磨削，从而实现加工的目的。
磁力系统是磁力研磨机的核心部分，它通过电磁铁或永磁体等磁性材料产生磁场，将磨料吸附在磨具表面。
通过控制磁场的大小和方向，可以调节磨具与工件之间的磨削力，从而实现对工件表面的精密加工。
磨料是磨削加工中的重要材料，它通常由磨粒、粘结剂和孔隙等组成。
磨料的
选择和使用直接影响着磨削加工的效率和质量。
在磁力研磨机中，磨料被磁力吸附在磨具表面，通过磨具的旋转和磁力场的作用，对工件表面进行磨削，因此磨料的选择和使用要符合加工要求，确保加工效果。
磨具是磨削加工中与工件直接接触的部件，它的质量和形状直接影响着加工的
精度和表面质量。
在磁力研磨机中，磨具固定在磁盘表面，通过磁力将磨料吸附在磨具表面，对工件表面进行磨削。
因此，磨具的选择和制造要符合加工要求，确保加工精度和表面质量。
总的来说，磁力研磨机是一种利用磁力场对磨料进行磨削的设备，它通过磁力
系统将磨料牢固地吸附在磨具表面，实现对工件表面的精密加工。
磁力研磨机在航空航天、汽车制造、模具加工等领域有着广泛的应用，对于提高加工效率和加工质量具有重要意义。
磁力抛光研磨机原理
磁力抛光研磨机原理磁力抛光研磨机是一种利用磁力和磁性磨料进行表面处理的机械设备。
它可以广泛应用于金属、陶瓷、塑料等硬质材料的抛光和研磨工艺中。
其原理是通过磁力场的作用，使磨料固定在工作槽底或磁力盘上，并在磁力场的控制下，通过磨料与工件之间的摩擦力进行表面处理。
磁力抛光研磨机主要由磁力系统、研磨槽和液压系统组成。
其中，磁力系统是整个机器的核心部分，由电磁铁、磁力盘和磁力控制装置构成。
研磨槽是将工件放入的容器，容器内部装有研磨液和磁性磨料。
液压系统则负责调节磁力系统的工作状态。
工作时，将工件放入研磨槽内，并加入适量的研磨液。
然后，通过液压系统控制磁力盘的上下运动，使磁力盘与工件之间产生一定的压力。
接下来，通过磁力系统将磁力场作用于磁性磨料，使其固定在磁力盘上。
在磁力盘的引导下，磁性磨料在磨料槽中形成一个磨料层。
当磁力场足够强时，磁性磨料将紧贴在工件表面，同时由于液压系统的调节，使磁力盘与工件之间产生适度的摩擦力。
在材料的起伏不平处，磁性磨料会对其进行磨削，进而实现对工件表面的研磨和抛光作用。
此外，磁力抛光研磨机还可以通过调节研磨液的种类和浓度，以及磁力场的强度，来实现对工件表面的不同处理效果。
例如，如果需要进行粗磨，可以增加研磨液的浓度和磁力场的强度，以提高磨料的研磨能力；如果需要进行抛光，可以减小研磨液的浓度和磁力场的强度，以减弱磨料的研磨能力。
总之，磁力抛光研磨机利用磁力和磁性磨料的相互作用，通过摩擦力对工件表面进行研磨和抛光。
其原理简单且易于操作，可以提高工件表面的质量和光洁度，广泛应用于各种硬质材料的表面处理工艺中。
磁针研磨产品设计方案模板
磁针研磨产品设计方案模板一、引言磁针研磨产品设计方案旨在提供一种具有创新性和高效性的方法来研磨磁针，以确保其表面的平滑度和准确度，从而提高磁针的性能和寿命。
本文将介绍磁针研磨产品的设计原理、操作流程和关键技术，以期为相关领域的研发人员提供参考和借鉴。
二、设计原理磁针研磨产品的设计原理主要基于磁性材料在磁场中的行为。
通过对磁针施加恰当的磁场，可以使磁针表面的微小颗粒逐渐磨损，从而得到更光滑的表面。
设计方案首先需要确定适当的磁场参数，包括磁场强度、磁场方向和磁场的变化规律等。
其次，需要考虑磁针的研磨过程对设备的影响，以保证研磨过程的平稳性和稳定性。
三、产品设计1. 设备结构设计磁针研磨产品的设备结构设计需要考虑以下几个方面：（1）材料选择：选用高强度和耐磨损的材料，以确保设备的耐用性和稳定性。
（2）外形尺寸：根据磁针的规格和研磨需求确定设备的尺寸，同时考虑方便携带和操作。
（3）磁场调节：设计合理的磁场调节机构，使其能够灵活地调节和控制磁场参数。
（4）操作控制：设计用户友好的操作界面和控制系统，方便用户进行操作和参数设置。
2. 工艺流程设计磁针研磨产品的工艺流程设计可以分为以下几个步骤：（1）磁针装载：用户将需要研磨的磁针按照规定的方式装载到设备中。
（2）磁场调节：用户根据研磨要求和磁针规格，通过设备上的磁场调节机构设置合适的磁场参数。
（3）研磨操作：用户启动设备，按照设备说明书的要求进行磁针研磨操作，保持设备的稳定性和磁针的平稳旋转。
（4）研磨检测：用户可根据需要随时停止研磨，取出磁针进行研磨效果的检测，以调整研磨参数。
（5）研磨完成：当磁针达到预设的磨损程度时，用户停止研磨操作，并将研磨后的磁针取出。
四、关键技术1. 磁场调节技术设备中的磁场调节技术是磁针研磨产品的核心技术之一。
通过设计合理的磁场调节机构和控制系统，实现对磁场强度、方向和变化规律的精确控制，以满足不同磁针的研磨需求。
2. 研磨参数优化技术研磨参数的优化对于磁针研磨效果的提高至关重要。
磁力研磨毕业设计
目录1 绪论 (1)1.1 本课题的意义 (1)1.2 本课题的目的 (1)1.3 本课题的研究范围 (2)1.4 简述本课题应解决的主要问题 (2)2 抛光处理材料的选择 (3)2.1 抛光膏 (3)2.2 抛光液 (4)3 磁性研磨设备设计问题的提出 (5)4 模型的建立 (6)4.1 数控铣床磁力研磨的原理 (6)4.2 磁力研磨系统的结构组成 (7)4.3 磁力研磨系统重要机械结构连接的设计 (7)4.4 磁力研磨系统中磁路的设计 (9)4.4.1 磁力研磨系统中磁路的设计 (9)4.4.2 励磁电路设计及磁感应强度的测量 (11)4.5 磁力研磨系统模型的建立 (12)4.6 电磁屏蔽的实现 (13)5 磁力研磨系统的推广价值 (14)6 结束语 (15)致谢 (15)参考文献 (16)附录 (17)1 绪论1.1 本课题的意义随着经济的发展，社会的进步，人们对工件表面精度提出了越来越高的要求，寻找新的研磨方式已经成为当前人类面临的迫切课题。
尽管传统机械制造生产已经取得巨大的进步，在某些方面甚至是全程的自动化，但是，在成型制造之后，在要进行精整加工上，还是与生产实际要求有很大的差距。
这是加工的最后一步，它的精度和粗糙度直接影响加工产品的光泽和尺寸精度[13]。
尤其是在对内腔加工上。
而磁力研磨这种新型的加工工艺将会对此现象有个巨大的改变，因为，这种加工即是在外加磁场力的作用下磁性磨料充填在磁极与工件的加工面之间,使磁性磨粒与工件之间产生相对运动而达到研磨光整工件表面的目的，由于磁性磨料在磁场中能沿磁力线有序的排列成“磁性研磨刷”，且能沿着工件的表面形状而变化，具有极好的柔性和适应性，因此，其加工效率和加工精度远远高于手工抛光，而且手工抛光对内表面有时候是很难加工的。
若能设计一种简易的加工装置，使其很好的应用于生产中，将大大地改变现有的紧迫情况[1]。
磁力研磨磨具及其制备，属于机械零件精加工领域。
磁力抛光机内部结构
磁力抛光机内部结构
1.电机：磁力抛光机内部搭载了一台电机，主要负责提供动力，驱动
其他部件的运转。
通常采用的电机为交流电机，可以根据需要调节电机的
转速来控制磁力抛光机的抛光效果。
2.磁盘：磁盘是磁力抛光机的核心部件，由电机带动旋转。
磁盘表面
均匀地粘有磁性材料，通常是磁性橡胶。
磁盘的旋转速度和方向能够影响
抛光效果，可以根据不同材料和工艺要求进行调节。
3.磁棒：磁棒是磁力抛光机的另一重要部件，由高性能磁性材料制成。
磁棒通常呈圆柱形，通过套在磁盘轴心上来固定磁盘并提供磁力。
磁棒的
数量和位置都是根据不同磨料和工件形状进行设计的，以确保抛光效果的
均匀和全面。
4.磁石：磁力抛光机内部还安装了一些磁石，用于产生磁场。
通过调
节磁石的位置和数量，可以改变磁场的分布和强弱，从而调节磁力的大小。
通常采用永磁磁石或电磁铁作为磁力源。
5.压盖：压盖是磁力抛光机的一个重要部件，与磁盘相贴合，用于保
护磁盘和磁棒，同时还能够对工件施加一定的压力。
压盖通常由金属或塑
料材料制成，表面还可以嵌有软质材料，以避免对工件产生划伤。
压盖的
设计可以根据工件的大小和形状进行调整，以确保良好的抛光效果。
以上是磁力抛光机的主要内部结构，通过电机、磁盘、磁棒、磁石和
压盖等部件的协同作用，可以实现对不同材质的工件进行高质量的抛光处理。
不同的工艺要求和工件形状可能需要对这些部件进行调整和优化，以
达到最佳的抛光效果。
磁力研磨抛光机原理
磁力研磨抛光机原理
磁力研磨抛光机是一种利用磁场作用力来实现表面研磨抛光的高效设备。
其基本原理是通过磁场产生的磁力将磨料与工件吸附在一起，形成磨磨料-工件磨擦副，从而实现表面的研磨抛光。
磁力研磨抛光机由工作盘、磁极、永磁体、控制系统等组成。
工作盘作为磁场的载体，通常采用不锈钢材质，表面涂有磁性材料。
磁极安装在工作盘下方，通常采用硬磁材料制成，可产生强大的磁场，永磁体则用来固定磁极和工作盘。
操作时，将工件与磨料放置在工作盘上，启动磁力研磨抛光机后，磁极下方的强磁场将磨料吸附在工作盘表面，此时工件也被吸附在磨料上。
随着工作盘的旋转，磨料与工件之间形成摩擦，从而实现表面的研磨抛光。
磁力研磨抛光机具有高效、高精度、无划痕、无变形等优点，广泛应用于航空航天、汽车、医疗器械等领域的零件表面处理。
同时，其操作简便、自动化程度高，大大提高了生产效率和产品质量。
- 1 -。
数控磁性研磨机床的研制
１Ｙ轴伺服 电机 ；一 一 ２ 下磁极 ；－ ３ ｘ轴伺服电机 ；一 ４ 工件 ；一 ５ 磁芯 主轴 ；一 ７ 主轴电动机 ；－ 轴伺服电机 ；一 ８Ｚ ９ 床身 ； 一 １ 底座 ０ １一 １ 非磁性工作台 ；２ 磁性磨料 ；３ 上磁极 ； 一电磁线 圈 １一 １一 １ ４ 图 ｌ数控磁性研磨加工机床 图１ 为数控磁性研磨加工装置 ，是在普通数控铣床上加上辅助工 装实现的 ，该机床 的数控系统除 了具有普通三坐标数控铣床控制系统 的功能（ 三坐标联 动 、 如 点动 、 手动 、 自动等） ， 外 还具 有曲面的示教方式 三坐标数字化测量功能 、 曲面加工轨迹的 自 动编程功能等。 先在铣床工作 台上垫上强磁体 ，将被加工模具直接装夹在强磁体 上， 并把磁极通过线圈 中的铁芯安装在铣床 的主轴上 。 当磁性铁 芯外 的 线圈通入直流电流时（ 注意正负极的方 向， 要使它产生 的磁力 线方 向与 强磁体的磁力线方 向一致）则在磁场力 的作 用下 ， ， 磁性磨料 由铁芯至 工件形成 “ 磁性研抛刷” 压向工件表面 ； 使磁性磨料与工件产 生相对运 动， 同时在磁场力产生的磁性压力作用下 ， 实现磁性磨粒对工件的研抛 。 下面将此装置的各个 组成部分 ， 结构 以及一些计算 介绍一下 ：
３ ． 磁 极 的 设 计 ２上
式 中 一 真空的磁导率 ，， １ ５ １ ＂Ｕ ， ｐ＝ ． ￣ ０ ｍ 长度单位取 ｍ时 ， ｏ ２ ％ 磁 导的单位为 Ｈ；— —工作 间隙， △ 我们取 Ａ ２ ｍ 把各值代人（） ， ＝ｍ 。 １ 式中 得 ＧＡ３１ｘ ０ （） ＝ ． １ －Ｈ ４ ６ ３ ． 计算磁路磁势 ．２ ４ 磁路磁势根据磁路 的基尔霍夫定律计 算
式中 广 工作 间隙的磁通 。工作间隙的磁通密度 ， 由实验或经 验已知 Ｂ＝． １ １ ， ａ０ ～． ＇ 研磨效率最大 ， ８ ２时 故取 Ｂ＝． ， ａ１ Ｔ则 １ ｘ（ 为 ０ ． ＳＳ ０ 工具磁极 的截面面积 ） 。则 Ｆ Ｆ＝ ｌ２ ＝ ６６ １Ａ。 ３ ． ５电磁线圈的计算 ３． ． １确定通电电流和线圈匝数 ５ 首先确定工作制度， 对于长期 工作制取 电流密度 Ｊ ２ ４ ／ ｍ ， ＝ — Ａｍ ２ 根据 电流密度 Ｊ 和电源情 况 ， 确定工作 电流 ＩＩ 。取 Ｊ ３Ｏ ／ ２Ｉ２ 则 ，≤Ｊ ＝ ．Ａｍｍ ，＝ Ａ， 线 圈匝数 Ｎ ＦＪ６ ／＝ ０ ６匝） ＝ ／ １２２ ３ ５ （ 。 ＝ １ ３． ． ２确定线圈截面尺寸 ５ 先计算导线直径 ｄ ：
磁力研磨抛光机工作原理_理论说明以及概述
磁力研磨抛光机工作原理理论说明以及概述1. 引言1.1 概述磁力研磨抛光机是一种用于对工件进行抛光和修整的先进设备。
它利用磁力场与磨料之间的相互作用，通过磨料与工件表面的摩擦力来实现去除表面缺陷、改善表面质量的目的。
磁力研磨抛光机在金属加工、精密制造、光学等领域中得到广泛应用，并且具有高效、自动化程度高以及成本低等优点。
1.2 文章结构本文将详细介绍磁力研磨抛光机的工作原理和理论说明，并分析其技术应用与发展趋势。
具体而言，文章由引言、主体和结论三部分组成，其中主体包含三个章节：磁力研磨抛光机的工作原理、理论说明和技术应用与发展趋势展望。
1.3 目的本文旨在深入探讨并解释磁力研磨抛光机的工作原理和相关理论知识，为读者提供清晰全面的了解。
同时，通过对磁力研磨抛光机技术应用与发展趋势的分析，为行业发展提供参考和展望。
希望通过本文的阐述，读者能够全面认识磁力研磨抛光机，并认识到其在各个领域中的重要性和潜力。
2. 磁力研磨抛光机工作原理2.1 磁力研磨抛光机的定义与分类磁力研磨抛光机是一种利用磁力来实现金属零件表面抛光和修整的设备。
根据其工作方式和结构特点，可以将磁力研磨抛光机分为多种类型，包括旋转式、振动式和喷射式等。
2.2 磁力研磨抛光机的组成部分磁力研磨抛光机主要由以下几个组成部分构成：- 磁盘：用于承载和固定待加工的金属零件。
- 研磨液槽：用于装载和供应研磨液体，保持较低的摩擦系数和温度。
- 颗粒物：在操作过程中，将颗粒物掺入到研磨液中用于实现表面修整效果。
- 电源系统：提供电流以形成所需的电场。
- 控制装置：可调节电流和时间参数来控制加工过程。
- 传动系统：通过驱动装置实现盘与盘之间的运动。
2.3 磁力研磨抛光机的工作原理磁力研磨抛光机利用磁力和液体流动来实现抛光和修整目标。
具体工作过程如下：- 将待加工零件固定在磁盘上。
- 在磁盘上方注入带有颗粒物的研磨液。
- 接通电源，形成一个施加磁力的电场。
一种磁性材料打磨装置
一种磁性材料打磨装置磁性材料打磨装置是一种用于对磁性材料进行加工和表面处理的设备，通常用于磁性材料的抛光、修整和去除表面缺陷。
磁性材料打磨装置的主要原理是通过磁力将磨粒吸附在工件表面，利用磨粒与工件表面的摩擦力来实现磨削和打磨的目的，从而达到提高工件表面光洁度和精度的效果。
下面将对磁性材料打磨装置的结构、工作原理和应用范围进行详细介绍。
一、磁性材料打磨装置的结构磁性材料打磨装置通常由主机、磨具、控制系统和辅助设备组成。
1.主机：主机是磁性材料打磨装置的核心部件，主要包括电机、磁盘和液压系统等部件。
电机提供动力驱动磁盘旋转，磁盘上装有磨具，通过磁力将磨粒吸附在工件表面，实现磨削和打磨的目的。
液压系统用于控制主机的启停和速度调节。
2.磨具：磨具是磁性材料打磨装置中用于安装磨粒的部件，一般由磨具座、磨具支架和磨具盘等组成。
磨具盘上安装有不同粒度和形状的磨粒，用于不同加工要求的磨削和打磨。
3.控制系统：控制系统用于对主机的启停、速度调节和磨具的工作状态进行控制，通常由PLC控制器和触摸屏操作界面组成，方便操作人员对设备进行监控和管理。
4.辅助设备：辅助设备包括冷却系统、除尘器和废料收集装置等，用于提高磁性材料打磨装置的工作效率和操作环境。
二、磁性材料打磨装置的工作原理磁性材料打磨装置主要依靠磁力将磨粒吸附在工件表面，通过磨粒与工件表面的摩擦力来实现磨削和打磨的目的。
其工作原理如下：1.吸附磨粒：当磁性材料打磨装置启动时，主机上的磁盘开始旋转，产生强大的磁力场。
磨具上的磨粒受到磁力吸附，紧密附着在工件表面，形成磨削区域。
2.磨削工件：随着磁盘旋转，磨粒与工件表面之间产生摩擦力，实现对工件的磨削和打磨。
工件在磁性材料打磨装置上来回运动，磨粒不断切削工件表面，去除表面缺陷和提高表面光洁度。
3.调节磨粒：通过调节主机的转速和磨具盘上磨粒的粒度和形状，可以实现对磨削效果和加工精度的控制，满足不同工件加工要求。
三、磁性材料打磨装置的应用范围磁性材料打磨装置广泛应用于各种磁性材料的表面处理和加工领域，特别适用于要求表面精度和光洁度较高的工件加工。
磁力研磨
数控磁性研磨装置的研制苗青甫机教012班摘要: 概述了磁性研磨加工技术发展，阐述了磁性研磨加工的原理、装置及特点，主要介绍了一种数控磁性研磨机床装置，着重介绍其原理、结构、组成。
该机床通过数控编程控制工具磁极与工件的相对运动并使其保持一定间隙，工具磁极高速旋转，利用吸在工具磁极上的磁性磨料对工件表面进行光整加工。
关键词: 磁性研磨磁性磨粒磁力刷磁极电磁屏蔽Abstract: Grind the processing technical development after summing up magnetic, has explained that grinds the principle , device and characteristic processed in magnetic, introduce a kind of numerical control magnetic grind the lathe device , introduce its principle , structure , make up emphatically mainly. Lathe this through numerical control programming control tool magnetic pole and relative motion and make it keep certain interval of work piece, tool magnetic pole rotate at a high speed, is it suck magnetic abrasive at the magnetic pole exactly process the light to the work piece surface in tool to utilize.Keywords: Magnetic grinding Magnetic grit The magnetic force brushing Magnetic pole Electromagnetic shielding引言随着工业的发展，对零件的表面光整加工提出越来越高的要求。
曲面磁力研磨机
航空制造工程学院创新能力综合训练研究报告题目：曲面磁力研磨机设计所属课题：主运动控制学院：航空制造工程学院专业名称：机械设计制造及其自动化班级学号：学生姓名：合作者：指导教师：二O一二年十二月曲面磁力研磨机的主运动控制研究学生姓名：余兴华班级：09031924指导老师：柴京富摘要：采用了内装式同轴电机主轴，研究了主轴电机的性能和对曲面研磨机床的影响和工作情况，以及主轴电动机控制电路，表明了电主轴有良好的可控性和简单紧凑的结构等，以其优异的性能，高转速、宽调速范围，高精度，有助于曲面磁力研磨的精度。
关键词:电机主轴性能曲面研磨机床控制电路主要创新点本方法的主要创新点是：1.主轴低年级转速的提高不受换向器的限制。
2.采用了微处理器和现代控制理论进行控制，系统运行平稳，振动和噪音小，并且可以获得较大的调速范围和较高的低速转。
3.能实现主轴的正反转。
目录⏹ 1 引言 (2)⏹2研究方法 (2)2.1 机床的结构................................................... . (2)2.2 自由曲面磁粒光整加工原理 (3)⏹ 3 机床主轴电动机的选择和主轴驱动系统分析 (4)3.1 机床主轴电机的基本要求 (4)3.2 主轴电机的使用要求 (4)3.3 主轴电机的工艺性经济性要求 (4)3.4 直流主轴驱动系统得特点 (5)3.5 交流主轴驱动系统 (5)3.6 主轴部分的电气控制原理 (6)⏹ 4 结论 (8)⏹ 5 参考文献 (9)1 引言机床主轴系统采用内装式同轴电机主轴将会是高速机床的发展趋势。
电主轴以其优异的性能，高转速、宽调速范围，高精度。
良好的可控性和简单紧凑的结构等，已为越来越多的机床所选用。
机械式主轴变速系统将逐步被前景看好的电主轴所取代。
而电主轴的核心是伺服电机，选用何种电机将关系到电主轴的控制精度、调速范围和制造经济性等多方面的性能好坏，只有权衡各类电机不同的优缺点满足基本的功能要求，才能选定最适合作机床主轴的电机.。
数控磁性研磨装置的设计与研究
3科技资讯科技资讯S I N &T NOLOG Y I NFORM TI ON 2008N O.23SC I ENC E &TEC HNO LO GY I N FO RM A TI ON 工业技术随着科学技术的发展,模具的种类和数量逐渐增加，对模具的质量和寿命的要求也越来越高。
模具的使用寿命与模具的制造精度，特别是模具型腔的精度和表面粗糙度有着密切关系。
但是，一般模具型腔经过机械加工或电火花加工后，往往留下了刀痕和电火花的“白亮层”，这些缺陷必须经过模具型腔的精整加工来解决。
模具型腔的精加工工序是模具加工的最后一道工序，是直接影响模具质量好坏的最重要的一环，因此倍受国内外专家的重视。
在我国尽管模具加工的大部分工序(车、铣、刨、磨、电火花、线切割等)已经实现了高度的自动化，但模具的精整加工大部分仍采用手工加工的方式，在一定程度上严重地影响了我国模具工业的发展。
所谓精整加工就是在保证零件型面精度的前提下，降低零件表面粗糙度值的加工方法。
手工抛光是最常用的精整方法，因为手工抛光运动灵活，可以加工任何复杂的型腔，但同时该方法的劳动强度大，生产效率低，产品的质量没有保障。
磁性研磨精加工方法克服了以上的弊端，它是把磁场应用于传统的研磨技术中所开发出的一种新的研磨技术。
该技术在我国的研究和推广仅在最近几年才进行，由于它的柔性、自适应性，在加工复杂的模具型腔表面方面具有独到的效果。
1磁性研磨技术的发展与研究现状磁性研磨加工这一概念是由前苏联工程师K ar -gol ow 于1938年首先提出。
从20世纪60年代开始,前苏联有不少学者如Knoova l ov 、B ar on-M .等对磁性研磨加工进行了大量的研究。
保加利亚从70年代中期开始一直在发展磁性研磨加工技术,并举办了多次国际性专题学术会议。
80年代中期以后，日本的很多学者如ut s unom i ya 大学的Shi nm ur a T 和Y am aguchi H 等作了大量实验研究,使得这项技术得到了进一步的发展。
磁力抛光机内部结构
磁力抛光机内部结构
磁力抛光机内部结构
磁力抛光机是一种常用于表面抛光的机械设备。
其内部结构主要由一台电机、一个磁力系统、一个工作盘等组成。
其中，电机是磁力抛光机的核心部件，用于驱动磁力系统和工作盘的运转。
磁力系统是一组可控制的磁铁装置，用于产生具有一定强度的磁场，吸附并固定待处理工件于工作盘上。
而工作盘则是表面抛光的主要平台，其外部通常采用不锈钢材质，内部则布有磁性粉末，并通过电机的驱动实现旋转。
除上述基础构造外，磁力抛光机内部还细分为几个功能模块，如冷却水箱模块、加热系统模块、筛网模块等，以满足不同材质的加工需求。
同时，设备内部也需要配备各种不同的研磨媒介，如球磨棒、陶瓷球等，以便实现更高质量的表面抛光效果。
磁力抛光机内部结构的不断优化和完善，为表面抛光领域提供了更多的工艺支持，也为工件表面处理提供了更高效、更稳定的选项。
卧式磁性研磨机床(夹具)的设计
毕业设计说明书题目：卧式磁性研磨机床(夹具）的设计完整CAD，三维模型设计图纸请联系本人，参见豆丁备注。
/lzj781219毕业生姓名：专业：机械设计制造及其自动化学号：指导教师所属系（部）：机电系二〇一二年六月前言随着科学技术的进步和社会的发展，人们对机械零件的表面质量提出了越来越高的要求，尤其是高速、精密设备中，更要求机械零件的表面具有完美的几何形貌和良好的物理力学性能。
为此，除了相应地提高零件的尺寸和位置精度外，还应提高零件的表面质量，并且提出了表面完整性这一概念。
表面完整性不仅仅是指机械加工后表面的粗糙度，波纹度以及纹理等表面的性质，还报考已加工表面大致在0.38mm厚度范围内各种物理、机械、冶金等方面的特点。
这些表面质量完整性对于工作时受应力较大或当受到的是交变载荷以及使用环境比较恶劣的零件尤为重要。
任何机械加工所获得的零件表面层状况，不可能是完全理想的表面。
总是存在一定的微观集合形状偏差，其表面总是存在切削力和切削热的影响，也会使原有的物理力学性能发生变化。
为此，引入“表面质量”来评价零件表面层的几何的、物理的、化学的或其它工程性能状况。
零件的作用性能与零件的表面质量是分不开的。
为了完善表面的外观，提高表面耐磨性和各种机械、物理、化学的性能，光整加工技术得到不断地发展，在现代机械加工中发挥着越来越重要的作用。
光整加工常常是在精加工以后作为表面加工的最后加工工序。
它不仅要求机床有精确的成型运动，而且要求按随机创制成型原理加工，因此对所用设备和工具要求不高。
在加工过程中，磨具与工件的相对运动应尽量复杂，使磨料不走重复轨迹，让工件加工表面各点均受到具有很大随机性的接触条件，以突出它们之间的高点，进行相互修整，使误差逐步均化而得到相互清除，从而获得极光滑的表面和磨削原始表面精度。
本书包括五章，前面都是概述性的，后面两章是夹具设计与总体设计，由于水平实在有限，难免有错误，希望各位批评指正。
卧式磁性研磨机床的夹具设计摘要本课题对磁性研磨的加工机理和影响磁性研磨的加工因素进行了较为全面和深入的研究。
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磁力研磨机的结构设计
董瑞宝, 宋庆环, 付云强
(唐山学院,河北唐山063020)
摘要: 磁力研磨技术是新型的光整加工技术,目前在我国尚不普及,没有专用的设备,为了推广该项技术,研制开发了磁力研磨机。
在此介绍用CA6140普通车床改装的磁性研磨机的结构设计。
0前言
磁力研磨装置是利用永久磁铁产生强磁场,依靠磁力使磁性研磨粒子贴附在工件表面,当工件与磁极产生相对运动时,磁性研磨粒子对工件表面进行研磨加工。
根据磁力研磨特点和待加工工件现状设计不同的磁研磨回路,在现有设备基础上进行改造,针对轴类零件的自身特点,对CA6140车床进行设备改造即可成为专用的磁力研磨装置。
1磁性研磨机的总体结构设计
用CA6140普通车床改装的磁性研磨机结构如图1所示。
拆掉CA6140刀架和小滑板部分改造，其中滑板结构,利用其进给机构给磁研磨机构提供相对运动。
磁性研磨机主要由2部分组成: ( 1)磁力研磨装置,在结构中用磁力研磨装置替换了原有的车床小滑板和刀架部分; (2)磁力研磨机的进给装置,在原有车床进给装置的基础上改装的,使其能实现轴向和径向进给的双重功能。
于0104 mm,同时调整导轨与各拖板之间的间隙一定要合适。
214合理选取车刀的几何参数
车削细长轴时,由于工件刚性差,车刀的几何形状对工件的振动有明显的影响。
选择车刀的几何形状时应注意的6点见文献[ 1 ]、[ 3 ]。
3结语
通过工艺系统优化,获得了相当满意的效果:(1)工件加工精度与表面粗糙度达到图纸要求;
(2)反向切削方法的最大直径误差大约是正向切削方法的一半; (3)使用大切削量节约工时成本; (4)由于充分使用了切削液,刀具的耐用度显著提高。
2磁力研磨装置
磁力研磨装置如图2所示。
由磁极、支架、微调手轮、联接架等组成。
磁极选用的是经过特殊形状设计的2块永久磁铁。
通过磁极间产生的磁场来实现磁研磨的全部研磨过程,工作区域就是在这2块磁极之间。
支架是用来固定磁极并连接磁力研磨装置和进给装置的。
它的一端连接磁极部分,另一端与能产生径向位移的滑块相连,使产生磁力的磁极可以沿着滑道的方向在径向自由移动。
滑块沿轨道的自由移动带动支架做径向移动,从而可以根据需要自由调节磁极的位置,同时分开,同时靠近,或同时向一个方向运动。
在支架上,设计安装了具有微调作用的微调手轮。
由于磁力研磨过程中,加工间隙对研磨效果有很大的影响。
通常情况下,要保证加工间隙在2～3mm。
为了保证这一加工间隙,设计了微调手轮。
在调整好两磁极间的相对距离后,靠微调手轮来调整工件和磁极间的距离误差,使误差达到最小。
磁力研磨的实际工作区域是在一个开放的磁路中进行的,为了尽可能地减小漏磁的影响,在两磁极之间装有连接架,它是由导磁的材料制成。
联结架的作用是最大限度地减少漏磁,使集中在加工区域的磁力线分布更为密集。
此结构设计简单,可以满足一般轴类零件的表面抛光处理。
如光轴类、管类、阶梯轴和螺纹轴等的外表面抛光。
3磁力进给装置
磁力研磨机的进给装置如图3所示。
主要利用CA6140车床原有的进给装置,实现磁力研磨装置轴类零件的轴向和径向运动。
在原有车床的进给装置基础上稍加改装就可以满足需要。
(1)磁力研磨装置轴向运动原有车床的进给机构可以实现刀架沿车床主轴的轴向运动和径向运动,其轴向运动由主轴通过挂轮箱和进给箱通过一系列的齿轮传动和一组蜗杆传动把运动传给大滑板,通过大滑板带动刀架沿主轴轴向运动,在磁研磨加工过程中依然保留这部分功能,车床溜板箱部分保持不动。
即磁力研磨装置轴向运动仍然由原来车床的轴向进给机构提供。
(2)磁力研磨装置径向运动改造车床原有的中滑板机构,实现磁力研磨装置的径向运动。
原有车床中滑板可以满足刀架的单向径向移动,由于磁力研磨装置的磁极对称设计,要求磁极能够满足在径向做同时靠近或分离的运动,所以将原有的1块中滑板改为2块,通过2个旋向相反的丝杠带动2块中滑板做同时靠近或分离的反向运动。
2个丝杠通过一个质量较轻的联轴器相联。
由于丝杠的长度并不是很长,可以保证丝杠在径向不发生抖动。
这种双联动的运动机构,依然可以通过调节车床的进给机构手柄来实现2块中滑板的的径向移动和进给速度控制。
在2块中滑板的上面各安装有滑道及滑块。
在加工一般轴类零件时,只需要通过调节中滑板的位置来调节磁极和工件的位置。
在加工复杂轴类零件,例如凸轮轴时,当磁极和工件的相对位置确定后,利用滑道上滑块的自由摆动来保证磁极和凸轮轴的相对距离各处瞬时相等。
4结语
磁力研磨装置设计没有复杂的机构,利用了原有的机器设备。
它可以在车床上自由替换安装,只在需要磁研磨加工时,安装上这套装置就可使CA6140车床转换成专用的磁力研磨装置。
制作成本较低,安装方便,有利于磁研磨技术在实际生产中的推广。