细长薄壁不锈钢管内壁磁力研磨技术的研究

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非导磁不锈钢管材内外表面的磁力研磨

⾮导磁不锈钢管材内外表⾯的磁⼒研磨
⾮导磁不锈钢管材内外表⾯的磁⼒研磨
潘晶;刘新才;徐志锋;陈进军
【期刊名称】《航空精密制造技术》
【年(卷),期】2003(039)001
【摘要】针对⾮导磁材料难以采⽤磁⼒研磨的问题,本⽂研制了特定的磁路,磁极表⾯场强达8kGOs以上,并成功地对3mm壁厚的不锈钢管材的内外表⾯进⾏了磁⼒研磨,尤其是外表⾯磁⼒研磨后表⾯粗糙度达0.06µ m.
【总页数】3页(17-19)
【关键词】⾮导磁材料;磁⼒研磨;磁路;磁场强度;表⾯粗糙度
【作者】潘晶;刘新才;徐志锋;陈进军
【作者单位】宁波⼤学⼯学院,浙江,宁波,315211;南昌航空⼯业学院,材料科学与⼯程系,江西,南昌,330034;宁波⼤学⼯学院,浙江,宁波,315211;南昌航空⼯业学院,材料科学与⼯程系,江西,南昌,330034;南昌航空⼯业学院,材料科学与⼯程系,江西,南
昌,330034;南昌航空⼯业学院,材料科学与⼯程系,江西,南昌,330034【正⽂语种】中⽂
【中图分类】TG580.68
【相关⽂献】
1.不锈钢管内圆表⾯磁⼒研磨加⼯实验研究 [C], ⾦洙吉; 徐⽂骥; ⽅建成
2.细长薄壁不锈钢管内壁磁⼒研磨技术的研究 [J], 王艳
3.不锈钢精密薄壁件外表⾯磁⼒研磨⼯艺研究 [J], 李建国
4.我国不锈钢管市场需求及国内外不锈钢管⽣产技术发展趋势 [J], 钟倩霞; 严圣祥。

超声波辅助磁力研磨TC4薄壁细长管内表面研究

第！期2018年2月组合机床与自动化加工技术Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing TechnitjueNo. 2Feb. 2018文章编号：1001 -2265 (2018)02 -0030-04D 01：10.13462/j. c n k i. m m tam t. 2018.02. 008超声波辅助磁力研磨TC 4薄壁细长管内表面研究!杨海吉，邓祥伟，韩冰，陈燕，解志文(辽宁科技大学机械工程与自动化学院，辽宁鞍山114051)摘要:针对传统磁力研磨对长径较大的TC 4薄壁细长管内表面进行精密抛光时，研磨效率低、材料去除量小且加工后表面质量差的问题，提出了一种超声振动辅助磁力研磨技术。

采用超声振动发生装置辅助磁力研磨，通过对辅助磁极添加轴向振动，实现对TC 4薄壁细长管内表面的高效精密抛光。

对比添加超声振动前后工件的表面质量以及研磨效率的变化，分析了不同振动频率对工件的表面粗糙度值以及材料去除量的影响。

结果表明：经过40m in 的研磨加工，添加了超声振动后工件的表面质量得到明显改善，表面粗糙度值由T l 1.4&b降至T l 0.25&b，材料去除量可达到50mg ，高频率的振动有利于提高研磨效率以及改善工件表面的加工质量。

关键词：超声振动;磁力研磨；薄壁细长管；加工效率;表面质量中图分类号:TH 166;TG 58 文献标识码:AStudy on the Inner Surface of TC4 Thin-walled Tube by Ultrasonic Vibration Assisted MAFY A N G H a i-J i ，D E N G X ia n g -W e i ，H A N B in g ，C H E N Y a n ，X IE Z H i-W e n(School o f M echanicalE ngineering and A u to m a tio n ，U niversity o f Science and TechnologyL ia oLiaoning 114051，C h in a )Abstract ： A im in g at tlie p ro b le m o f lo w processing &fic ie n c y ，lo w m a te ria l re m o va l and p o o r surface q u a li ty after m a c h in in g ，T his paper presents the ap p lica tio n o f ultra son ic v ib ra tio n is is te d m agnetic abrasi'^e fin ish in g to the p o lis h in g o f thein ne rsurface o f T C 4 th in -w a lle dtu b e .W iththeaido f the ultra sog e n e ra to r ，the pre cisio n p o lis h in g o f the in ne r surface o f the T C 4 th in -w a lle d tube is realized b y adding the a x ia l v ib ra tio n to the a u x ilia ry m agnetic p o le . The surface q u a lity and processing e ffic ie n c y o f the w o rkpie ce before and after adding ultra son ic v ib ra tio n w ere com pared . T he effects o f d iffe re n t v ib ra tio n frequencies on the surface roughness and m a te ria l re m o va l w ere analyzed . The results show th a t ： after 40m in p ro cessing ， the surface o f t he w o rkpie ce q u a lity is o b v io u sly im p ro ve d a fte r adding ultra son ic v ib ra tio n ，The surface roughness value decreased fro m .4&mto !#0.25&m，the am ount o f m a te ria l re m o va l cou ld reachand h ig h fe q u e n c y v ib ra tio n canim p ro ve the processing e ffic ie n c y and im p ro v e the q u a lity o f w ofa c e .Key words : ultra son icv ib ra tio n &m agneticabrasive fin is h in g &th in -w a lle dtube &e ffic ie n c y &〇引言TC 4钛合金作为一种先进的轻量化结构材料，其密度小、强度高、有良好的室温、高温及低温的力学性能，且在多种介质中有优异的耐腐蚀性，广泛应用于航空航天、石油化工和机械制造等领域。

不锈钢物流管道内表面磁力研磨的回转磁场设计

不锈钢物流管道内表面磁力研磨的回转磁场设计
王艳;胡德金
【期刊名称】《机械工程学报》
【年(卷),期】2005(41)2
【摘要】分析了不锈钢物流管道内表面磁力研磨运动轨迹和速度的要求,研究了各种励磁方法及其研磨运动轨迹, 提出了同时产生回转磁场和往复磁场的励磁方法,设计了能实现复杂研磨轨迹的一种新型回转磁场装置,该回转磁场通过磁极轴向分布产生波浪形研磨条纹,同时完成磁性磨料对工件的周向回转和轴向往复运动,最后用316L 管道进行了回转磁场的材料去除试验。

【总页数】5页(P102-106)
【关键词】物流管道;磁力研磨;回转磁场;往复磁场
【作者】王艳;胡德金
【作者单位】上海交通大学机械与动力工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG669
【相关文献】
1.永磁场磁力研磨316L不锈钢实验研究 [J], 刘文祎;张桂香;张萍萍
2.磁力光整管道内表面电磁场研究 [J], 秦文文;姚新改;轧刚
3.物流管道内表面磁力研磨加工 [J], 李学全;李峻;胡德金
4.物流管道内表面磁力研磨的数值仿真 [J], 王艳;胡德金;李学全
5.基于低频交变磁场的陶瓷管内表面磁力研磨加工 [J], 刘文浩;陈燕;张东阳
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磁力研磨特点及其关键技术

磁力研磨特点及其关键技术引言随着CAD／CAM技术的快速发展，复杂形状零件的加工方法逐渐倍受国内外的关注，尤其在航空航天、船舶、汽车和国防等领域中，许多核心零件都具有复杂的曲面。

由于复杂曲面不能由初等解析曲面组成，因此复杂形状零件的复杂曲面的高效和高质量加工一直是国内外制造领域中的难题。

手工研磨抛光是最常用的光整加工方法，但该方法的劳动强度大，生产效率低，产品的质量没有保障。

另外，由于模具型腔形状复杂，很多研磨抛光方法都有一定局限性，难以广泛地推广使用。

现有的复杂曲面光整加工方法存在着诸多弊端，因此，需要一种更加适用于复杂曲面的光整加工方法。

磁力研磨加工是把磁场应用于传统的研磨技术中开发出的一种新的有效的光整加工方法之一。

这种加工方法由于其柔性和自适应性，适合于平面、球面、圆柱面和其它复杂形状零件的加工，利于实现光整加工的自动化。

因此，磁性研磨加工技术越来越得到重视。

1 磁研磨技术的研究现状磁力研磨加工技术，最早是由前苏联工程师Kargolow于1938年提出，泛指利用辅助磁场的作用，进行精密研磨的一种工艺方法。

之后，前苏联、保加利亚、日本等国家对其进行了深人的研究。

迄今为止，国外磁力研磨技术已成功地应用在多个方面．如不锈钢管和净气瓶的内壁研磨，研磨修整超硬磨料砂轮，研磨塑料透镜，细长轴类陶瓷加工，缝纫机零件等的去毛刺与抛光加工，提高刃口的使用性能等。

国内对于磁力研磨的研究工作是近二十年来才开始进行的，经过这些年的研究，取得了一些有价值的研究成果，例如上海交通大学进行了物流管道内表面磁力研磨的回转磁场的设计H1；太原理工大学研制了粘结法和热压烧结法制备磁性磨料的工艺，并深入研究了磁力研磨的磨削机理；西安工业学院进行了磁力研磨加工的数值仿真，以及磁屏蔽对内圆磁力研磨加工影响的研究。

山东理工大学自行研制了三坐标数字化加工控制磁力研磨机床。

由于国内起步比较晚，在理论和实验等方面还和国外有不小的差距，目前还主要处在实验研究的阶段，实际应用的不多，而且深度与国外相比还不够博。

永磁场磁力研磨316L不锈钢实验研究

永磁场磁力研磨316L不锈钢实验研究刘文祎;张桂香;张萍萍【摘要】Basedon magnetic abrasive finishing, the 316L stainless steel was finished using permanent magnet pole device absorbent new spherical abrasive produced by gas atomization. The effects of the spindle revolution, working gap, magnetic abrasive size and abrasivesize on surface roughness and material removal quantity and its variation ruleswere studied when the time and the magnetic flux density was a fix value. And useorthogonal design to summarize the optimized machining p arameters; S(spindle revolution) = 1 000 r/min, δ(working gap)= 1.5 mm, magnetic abrasive size is 150 ～124 μm, which changethe average initial roughness of the work piece surfacefrom 0. 275 μm to 0. 038 μm ( The original surface roughness of work piece is 2.76 μm) .%基于磁力研磨,采用永磁极吸附雾化法制备的新型球形磨料,对316L不锈钢进行光整加工.研究了当加工时间和磁感应强度为定值时,主轴转速、加工间隙、磨料粒径、磨粒相粒径对表面粗糙度和材料去除量的影响及其变化规律.并利用正交设计得出优化的加工参数:转速S=1 000 r/min,加工间隙δ=1.5 mm,磨料粒径为150～124μm时(磨粒相粒径为6μm),工件经研磨后平均原始表面粗糙度可由研磨前的0.275μm下降到0.038μm(工件最初表面粗糙度值为2.76μm).【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】5页(P116-120)【关键词】磁力研磨;球形磨料;316L不锈钢;正交设计【作者】刘文祎;张桂香;张萍萍【作者单位】山东理工大学机械工程学院,山东淄博 255049【正文语种】中文【中图分类】TG580.68316L不锈钢属于18－8型奥氏体的衍生钢种，除具有普通不锈钢抗氧化、抗腐蚀的特点之外，因其含碳量在0.03%以下，能有效避免晶间腐蚀，所以相对其他奥氏体钢（如300系Fe－Cr－Ni合金奥氏体钢）来说，它又具有耐点蚀能力高、超塑性强等优点。

旋转磁极辅助磁力研磨管内表面试验研究

旋转磁极辅助磁力研磨管内表面试验研究陈燕，应骏，谭悦，杨海吉（辽宁科技大学机械工程与自动化学院，鞍山114051）摘要:利用磁力研磨加工不导磁或弱磁性的管件时，通常在管件内腔增加辅助磁极来增大研磨压力，进而提高研磨效率。

但由于管件内部的空间有限、摩擦及偏心等问题，造成磁性磨粒在管件内腔翻滚不够充分、辅助磁极震颤等现象，导致表面材料去除不均匀、甚至产生较深划痕等表面缺陷，严重影响管内表面质量。

在管腔内添加径向旋转辅助磁极，不仅可以增大磁性磨粒的有效研磨面积，还可以均匀磁性磨粒的分布，在旋转作用下，促进磁性磨粒的翻滚与更替，增加整体磁性磨粒团的柔性，改变以往单一的研磨轨迹，有助于提高加工效率，获得较为均匀的表面质量。

关键词：磁力研磨；旋转磁极；研磨效率；磁性磨粒的翻滚1实验原理图1 磁力研磨加工管内表面示意图如图1所示，在加工不导磁或弱磁性的管件时，磁性磨粒在外围磁铁产生的磁场作用下，贴附在管件内表面，形成具有一定剪切屈服强度的“磁粒刷”，与管件表面形成相对运动，磁性磨粒对管件产生切削、划擦等，完成对管件内表面的抛光处理。

2理论分析及轨迹模拟2.1理论分析图2 辅助磁极抛光管内表面原理图如图2（a）所示，管腔内部添加辅助磁极后，磁力刷的刚性过大，磁性磨粒的翻滚不能发挥，造成工件表面划伤。

而且辅助磁极易产生振动，影响表面质量如图2（b）所示，当辅助磁极带动磁性磨粒旋转时，增大了磁性磨粒与管内表面研磨面积，促进了磁性磨粒更替，并且磁性磨粒在运动中产生自翻滚，提高了磁性磨粒的利用率及研磨效率。

磨粒刷的柔性特性起到了缓冲作用，减少了辅助磁极的震颤效果，表面材料去除更加均匀，表面质量较好。

2.2单个磁性磨粒的轨迹模拟图3 单个磁性磨粒的研磨轨迹对比如图3所示，静止辅助磁极的单个磁性磨粒的轨迹由密集的螺旋线组成，研磨轨迹密集单一。

增加旋转辅助磁极后，在短时间内，研磨轨迹交叉，有利于降低表面粗糙度，减少研磨后管件内表面出现的较深划痕等。

磁力研磨加工实验研究

ｄｓｉｓａｅｈｓｒｃ．ｔｒｒ，ｐｏｅｓｓ＇ｅｄｓｉｐｅｉｏｏｏｏｄｍｇｔｔｕｆｅＦｒｅｅｔｒｃｓｄｅｔｔｅｃｒｓｎｅｕａｒｏｅａｕｈｍｏｈｅｏｎｎｅｈｔｔｉｆｒｃ
ｔｅｕｍｎａｄｖｒｉｎａｙｎｔｃｔｓｆｅｌ．ａｅｈｓｈｑｉｅｔｔｉａｎｒｗｌａｅｈｕａｑａｔＢｃｓｏｔｅｅｐｎｈｂｔｅｌｉｏｆｔｒｃｕｉｅｕｆｅｏｅｙｅｃｒｔｉｃｍｇｔａａｖｆｉｉｃｄｐｌｉｆｌｇｅａｓａｈａｅｓ，ｎｉｂｓｅｓｎａｏｉｎｏｏｔｓｍｌａｃｒｔａｅｃｉｉｈｇｉｒｎｎｏｓｇｎｕｈｒｂｎｄｗｒｉｅＩｏｅｔｒｌｅｍｃａｉｓｐｃｃｉｍｇｅｃａｖｏｐｃ．ｒｒｅｉｔｅｎｍａｒｔａｌｏａｔａｓｅｋｅｓｎｄｏｚｈａｅｈｓｎａｉｂｉｆｉｂｉｄｙｔｎｒｆｉｉ，ａｗｒａｄｅｍｎｏｔｓｅａｌｔａｌ：ｎｈｇｈｎｋｃｖｔｆａｒｉｄｏｗｉｓｎｔｍｉｏｎａｉｅｅｓｉｐｒｅｓｆｏｅｈｈｐｅｓｌ（Ｔｅｈｇｈｉｓｏｔｓｓａｗｒｉｅｓｎｍｃｎｍｏｌｇｅａｄｌｏｐｃ勿ｍｇｅｃｓｅ１ｈｆｉｉｅａｓｆｕｎｍｌｋｅｓ）ｉｎｎｂａｔａｒｉｎｉｂｖａｉｓｎｒｎｓａｄＳｍｉｓａｏｓｏｔｎｙｔｏｅｘｒｄｆｉｉａｉｅｉｔ．ｅｅｉｔｎａｄｅａｌｅｆｃｅｅｅｏｎｈｇｖｔｅｏｎｔｉｒｎｏｚｈｒｓｔｎｅｇｖｇｅａｅｍｇｅｃｉｓｔｍｖｍｎｏｍｇｅｃｉｂｓａｔｍｃｎｍｔａｎｔａａｖａｈｏｅｅｆｔａａｖｒｈｈｅａｉｏｈｉｂｅｎｅｒｓｄｔａｉｂｅｎｅｈｓｆｎｒｓｕｄｅ

磁力光整管道内表面电磁场研究

￣３Ｘ５ｈｓｂｅｉｌｔｄａｄａａｙｅｓｇＡｎｏｔ１９ａｅｎｓｍｕａｅｎｎｌｚｄｕｉｓｆ．Ｔｈｉｔｉｕｉｎｏｇｅｉｉｌｉｅｎｎｅｄｓｒｂｔｆｍａｎｔｆｄｌｓａｄｏｃｅｎ
数变化的规律。
关键词：磁力光整加工；加工原理；转磁场；通密度旋磁中图分类号：Ｇ５０６Ｔ８．８文献标识码：Ａ文章编号：０９—２９２１）１０８４１０７Ｘ（０００ —０３ —０
ＩｖｓｉａｉｎｎＥｌｃｒｍａｎｔｃＦｉｌｆＭａｎｔｃＡｂａｉｅＦｎｓｉｇｎｅｔｇｔｏｓｏｅｔｏｇｅｉｅｄｏｇｅｉｒｓｖｉｉｈｎ
ｆｕｅｓｔｒａｎｅｌｘｄｎｉｙａｅｇｉｄ．
Ｋｅｒｓ：ｍａｅｉａｒｓｖｉｓｎｇ；ｃｎｉｇｒｎｃｐｅ；ｏａｉｇｍａｎｔｃｆｅｄ；ｇｅｉｙｗｏｄｇｎｔｃｂａｉｅｆｎｉｈｉｍａｈｉｎｐｉｉｌｒｔｔｎｇｅｉｉｌｍａｎｔｃ
ｆｕｅｓｔｌｘｄｎｉｙ
磁性研磨光整加工是磨具在磁场的作用下对工
响磁场力大小的重要因素。本文根据磁场发生器产生的旋转磁场实现磁力光整管道内表面的加工原
件表面进行的光整加工 …。磁性研磨加工能克服传
统工艺中所遇到的困难，其是长径比较大且自身尤不宜高速旋转的管类件内表面的加工。

应用磁研磨法对细长管内表面的抛光处理

应用磁研磨法对细长管内表面的抛光处理
陈燕;巨东英
【期刊名称】《模具制造》
【年(卷),期】2004(000)010
【摘要】对细长管特别是弯管的内表面加工,普通工具很难介入,难以实现自动化;弯管内部眼睛看不见,即使手工作业也很难完成;这为弯管内表面的精密加工带来诸多困难.针对这一加工难题,提出利用磁力线可以穿透非磁性材料的特性,采用磁研磨法对非磁性材料弯管内表面的精密加工.该加工方法不需要专用的设备即可完成复杂形状内表面的光整镜面加工,通过实验已取得很好的加工效果.同时,另就各种不同内表面的加工装置、实验条件等方面进一步加以说明.
【总页数】3页(P48-50)
【作者】陈燕;巨东英
【作者单位】鞍山科技大学机械工程与自动化学院,辽宁鞍山,114044;日本琦玉工业大学工学部
【正文语种】中文
【中图分类】TG7
【相关文献】
1.磁研磨法对钛合金弯管内表面的抛光研究 [J], 邓超;韩冰;陈燕
2.磁研磨法在自由曲面模具型腔抛光中的应用 [J], 陈燕
3.磁研磨法对微型阶梯轴表面的抛光处理 [J], 陈燕;巨东英
4.采用磁研磨法去除圆管内表面飞边 [J],
5.[例54]1.5mm×2000mm细长管内表面精密研磨技术及应用 [J], 陈燕
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小孔内表面磁力研磨加工技术研究进展

表面技术第53卷第6期小孔内表面磁力研磨加工技术研究进展张博，李富柱，郭玉琴*，王匀，申坤伦，狄智成（江苏大学机械工程学院，江苏镇江 212000）摘要：磁力研磨加工是提高小孔内表面质量的一种重要光整技术，利用该技术能高效提升小孔类零部件在极端环境下的使役性能。

针对小孔内表面的磁力研磨光整加工，按其发展历程对磁力研磨加工技术进行总结，归纳了磁性磨粒研磨、磁针磁力研磨、液体磁性磨具研磨、超声辅助磁力研磨和电解磁力复合研磨等加工方法的技术特点，并分析评述了其局限性。

对磁力研磨加工过程中材料去除机理进行了研究，材料主要以微量切削与挤压、塑性变形磨损、腐蚀磨损、电化学磨损等方式去除，材料种类不同，去除机理也不同。

其中，硬脆性材料主要以脆性断裂、塑性变形和粉末化的形式去除；塑性材料在经历滑擦阶段、耕犁阶段和材料去除阶段后主要以切屑的形式去除。

此外，还对磁力研磨加工过程中的材料去除模型进行了研究，对单颗磁性磨粒材料去除模型和“磁力刷”材料去除模型进行了分析讨论。

最后，对磁力研磨加工技术今后的研究发展给出了建议并进行了展望。

关键词：小孔内表面；磁力研磨加工；材料去除机理；材料去除模型中图分类号：TG356.28 文献标志码：A 文章编号：1001-3660(2024)06-0028-17DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2024.06.003Advances in Magnetic Abrasive Machining Techniquefor the Inner Surface of the Small HolesZHANG Bo, LI Fuzhu, GUO Yuqin*, WANG Yun, SHEN Kunlun, DI Zhicheng(School of Mechanical Engineering, Jiangsu University, Jiangsu Zhenjiang 212000, China)ABSTRACT: Inner surface finishing of the small holes has become an enormous technical problem in the field of advanced manufacturing. Magnetic abrasive machining (MAM) as an important finishing technique can improve the surface quality of the small holes due to its significant advantages of flexible contact, good adaptability, and no temperature compensation. In this work, the basic principle, material removal mechanism, and material removal model of MAM are summarized. MAM can be divided into traditional magnetic abrasive machining techniques and composite magnetic abrasive machining techniques according to the development process. Traditional magnetic abrasive machining techniques mainly include magnetic abrasive grinding (MAG) technique, magnetic needle abrasive grinding (MNAG) technique, and fluid magnetic abrasive (FMA) technique. Composite magnetic grinding techniques include ultrasonic-assisted magnetic grinding (UAMG) technique and electrolytic magnetic composite grinding (EMCG) technique. MAG is the most basic technique for finishing the inner surface of the small holes. It uses the interaction between the magnetic field and magnetic abrasive particles to achieve the finishing of the收稿日期：2023-03-24；修订日期：2023-08-30Received：2023-03-24；Revised：2023-08-30基金项目：装备预先研究领域基金（8092301201）Fund：Fund Project of Equipment Pre-research Field (8092301201)引文格式：张博, 李富柱, 郭玉琴, 等. 小孔内表面磁力研磨加工技术研究进展[J]. 表面技术, 2024, 53(6): 28-44.ZHANG Bo, LI Fuzhu, GUO Yuqin, et al. Advances in Magnetic Abrasive Machining Technique for the Inner Surface of the Small Holes[J]. Surface Technology, 2024, 53(6): 28-44.*通信作者（Corresponding author）第53卷第6期张博，等：小孔内表面磁力研磨加工技术研究进展·29·workpiece surface. Due to the different positions of magnetic poles, MAG has two forms of external magnetic pole grinding (EMPG) and built-in magnetic pole grinding (BMPG). In the process of MAG, processing efficiency can be improved by increasing the grinding pressure. MNAG drives the magnetic needle to collide, scratch, and roll to remove the edges, burrs, and recast layers on the inner surface of the small holes. However, due to the effect of the magnetic needle shape, there will be a processing blind area. FMA is a novel type of precision finishing technique based on the theory of magnetic phase transition.Under the action of the magnetic field, the liquid abrasive composed of magnetic particles and abrasive particles changes from free-flowing Newtonian liquid to consolidated Bingham body. As the liquid abrasive contacts with the workpiece and generates relative motion, the finishing of the workpiece surface is realized. UAMG has high processing efficiency, but it has the limitation of being impossible to predict the motion trajectory and grinding path of abrasive particles. EMCG has the advantage of not being limited by the hardness of the material, low abrasive wear, high controllability, and high machining efficiency.However, it is only used for conductive materials. When MAM is used to finish the inner surface of the small holes, the material types are different, so the removal mechanism is also different. The removal mechanism of hard and brittle materials can be divided into brittle fracture removal, plastic deformation removal, and powdered removal. The removal mechanism of plastic materials can be divided into three stages: sliding friction stage, ploughing stage, and material removal stage. The material removal model in MAM can be divided into single magnetic abrasive material removal model and 'magnetic brush' material removal model. However, these models have certain limitations. A perfect material removal model should be further constructed and the mechanism of MAM should be further studied. Finally, suggestions and prospects for future research and development of MAM are given.KEY WORDS: inner surface of the small holes; magnetic abrasive machining; material removal mechanism; material removal model光整加工作为降低工件表面粗糙度、获得高形状精度和表面精度的重要手段，是加工制造领域的研究热点和前沿方向[1]。

长小径不锈钢管内表面的磁性珩磨工艺

长小径不锈钢管内表面的磁性珩磨工艺燕昭锟;姚新改;郭瑞鹏;陈洪胜【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2022(39)5【摘要】由于长小径不锈钢管的轴向长、内径小,尚未有对其内表面进行光整加工的较好方法,针对这一问题,提出了一种长小径不锈钢管内表面磁性珩磨加工的新工艺。

首先,研发了一套磁性珩磨头,使用热压烧结法制备出了梯度复合磁性磨条,并根据尺寸要求设计出了其永磁体结构;其次,使用Ansoft软件确定了永磁体高度以及加工间隙;分析了影响磁性珩磨压力和珩磨表面粗糙度的因素,以磁场因素-工艺参数-加工条件的顺序进行了分析,并制定了其珩磨工艺;最后,对珩磨工艺进行了工艺试验,确定了加工环境对磁性珩磨粗糙度的影响因素。

研究结果表明:当磁性珩磨头旋转频率为5 Hz、加工行程为60个,使用W14+湿磨方法加工效果最佳,钢管普通表面粗糙度值可从0.362μm降低到0.07μm,焊缝粗糙度值可从0.969μm降低到0.249μm;该结果也证实了长小径不锈钢管内表面磁性珩磨是行之有效的新工艺。

【总页数】8页(P705-712)【作者】燕昭锟;姚新改;郭瑞鹏;陈洪胜【作者单位】太原理工大学机械与运载工程学院;精密加工山西省重点实验室;太原理工大学材料工程学院【正文语种】中文【中图分类】TH161;TG580.67【相关文献】1.汽车发动机缸孔珩磨表面织构预测建模与工艺参数优化2.小径不锈钢管内壁磁性珩磨磨具研发及试验研究3.310S不锈钢热卷表面氧化铁皮磁性研究及EPS表面处理工艺实践4.医用316L不锈钢支架表面磁性膜对血管内皮化的影响5.316L不锈钢血管内支架表面Fe/Pd磁性膜的制备与生物学效应(英文)因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

【CN209665050U】一种细长金属管材内壁的打磨毛刷装置【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920381977.0(22)申请日 2019.03.25(73)专利权人西安理工大学地址 710048 陕西省西安市金花南路5号(72)发明人徐明珠　李占斌　徐国策　王飞超　李鹏　于坤霞　武海喆　刘昱　蒋凯鑫　白璐璐　(74)专利代理机构西安弘理专利事务所 61214代理人涂秀清(51)Int.Cl.B24B 23/02(2006.01)B24B 27/033(2006.01)B24B 47/12(2006.01)(54)实用新型名称一种细长金属管材内壁的打磨毛刷装置(57)摘要本实用新型公开了一种细长金属管材内壁的打磨毛刷装置，包括棒状管道刷本体，管道刷本体的轴向两端分别设置毛刷头和毛刷尾，毛刷头连接手钻接头一端，手钻接头另一端固连手钻，毛刷尾和手钻接头内部设置相同反螺纹。

本实用新型一种细长金属管材内壁的打磨毛刷装置，通过钻头和管道刷组合成一个管材内壁的打磨装置，管道刷的长度通过若干管道刷本体的毛刷头和毛刷尾相互反螺纹连接实现，手钻接头与毛刷头反螺纹连接，可以使打磨过程钻头与管道刷本体始终紧固，本实用新型一种细长金属管材内壁的打磨毛刷装置结构简单，拆卸灵活，便于及时更换管道刷，解决了现有的管道刷不能进入细长管道内部进行有效打磨的问题。

权利要求书1页说明书2页附图1页CN 209665050 U 2019.11.22C N 209665050U权　利　要　求　书1/1页CN 209665050 U1.一种细长金属管材内壁的打磨毛刷装置，其特征在于，包括若干棒状管道刷本体(1)，所述管道刷本体(1)的轴向两端分别设置毛刷头(2)和毛刷尾(3)，所述若干棒状管道刷本体(1)的毛刷头(2)和毛刷尾(3)通过反螺纹首尾连接，位于若干棒状管道刷本体(1)端部的毛刷头(2)连接手钻接头(4)一端，所述手钻接头(4)另一端固连手钻(5)，所述毛刷头(2)与手钻接头(4)为反螺纹连接。

薄壁细长缸体的磁性磨料电解研磨加工

薄壁细长缸体的磁性磨料电解研磨加工
王兆君
【期刊名称】《机床与液压》
【年(卷),期】1998(000)002
【摘要】薄壁细长缸体的磁性磨料电解研磨加工山东建材学院分院王兆君薄壁细长缸体等细长孔类零件的高精度加工，用普通的加工方法是很难实现的。

然而，如果采用磁性磨料电解研磨加工技术，则可以高精度、快速加工细长孔，满足实际中的使用要求。

１磁性磨料电解研磨原理磁性磨料电...
【总页数】1页(P52)
【作者】王兆君
【作者单位】山东建材学院分院
【正文语种】中文
【中图分类】TG662
【相关文献】
1.小孔内圆表面磁性磨料研磨加工的实践与研究 [J], 吴隆;史光远
2.用旋转磁极的方法对内孔和球面进行磁性磨料研磨加工的研究 [J], 袁守华;李春广
3.磁性磨料在磁力研磨加工中受磁场力作用的研究 [J], 王琰
4.磁性磨料研磨加工的实践与研究 [J], 吴隆;江世璟;李力
5.混合型磁性磨料在磁力研磨加工中的应用 [J], 肖作义
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细长薄壁不锈钢管内壁磁力研磨技术的研究3华东船舶工业学院王　艳摘　要分析了磁性磨料磁力研磨的机理,设计并研制了细长薄壁工件内孔研磨装置,通过不同磁性磨料的研磨对比实验,证明了选择铝镍钴磁钢粉作为磁性磨料时,对奥氏体不锈钢管内壁具有良好的研磨作用;且通过工艺试验找出了各种因素对加工的影响规律。

Abstract In this paper ,Magnetic Abrasive Finishing (MAF )mechanism is analyzed in detail.At the same time ,thin and long tubing internal finishing apparatus is developed by the author.On the one hand ,a series of comparis on experiments using A1NiC o magnetic abrasive particles improve remarkably the in ternal finishing accuracy of austenitic stainless steel tubings.On the other hand ,a lot of technological experiments are made and the effect of each factor on the machining performance during the process in in 2vestigated.关键词磁力研磨　不锈钢管　表面粗糙度1　引言随着工业的发展,科学技术的进步,对许多产品的精度与性能提出了越来越高的要3教育部博士学科点专项科研基金资助项目(97024834)收稿日期:1998-11-25求。

特别是近年来在半导体产业、原子能产业、医疗器械产业、航空航天产业等各种高技术产业中,各种电子零部件及光学零部件日益轻薄、短小、精密化,原器件的净化要求越来越高,随之而来的是更高的表面质量及加工精度的要求。

普通研磨加工方法虽然能在然后切割浇口、冒口,即可得到完整的铸造零件,图4所示为应用该技术而获得的齿轮和整体叶轮铸件。

图4　铸造零件5　结论(1)通过工艺分析,明确了激光烧结快速成形技术应用于精密铸造的工艺路线和突出的工艺优势。

(2)采用覆膜树脂砂作为主要原料,适当加入环氧聚脂粉作粘结剂,获得了可供激光烧结精密铸造壳型的粉末材料。

采用根据零件的CAD 设计直接进行反型烧结的方法,烧结出了精密铸造壳型。

(3)应用激光烧结精密铸造壳型和传统的砂箱铸造相结合的方法,完成了金属零件的精密铸造。

参　考　文　献1　宫克强主编.特种铸造.北京:机械工业出版社,1982.2　梁光泽编著.实型铸造.上海:上海科学技术出版社,1986.3　李传拭编著.造型材料新论.北京:机械工业出版社,1992.4　冯涛,孙建民,宗贵升.用选择性烧结实现快速精密铸造.中国机械工程,1997(5)5　郭永卫.快速成形法及应用可能分析.航空精密制造技术,1998(1)6　唐亚新等.激光烧结成形及其在精铸中的应用.机械工艺师,1998(7)一定程度上满足其表面粗糙度和形状精度的要求,但较深的表面加工变质层将会降低零件的机械物理性能,而且未必能完成对复杂零件的精加工。

为了适应新的加工要求,磁性磨料磁力研磨技术经过科学家们近60年的不断开发研究,目前该种新型的光整加工方法与传统研磨加工方法相比,有下列优点:它不仅适用于加工各种复杂外形工件,还特别具有加工各种内壁、内腔表面的优势。

它加工材料广泛,不仅能加工软钢、硬钢等磁性材料,而且也能加工黄铜、不锈钢等非磁性材料。

磁性研磨加工精度高于传统研磨,能达到亚微米级加工,同时加工效率高,作业环境卫生良好。

正因为其所具备的优势,使得磁性研磨得到了越来越广泛的应用。

因本实验的研究对象是医疗、制药工业中用来输送纯水、药液的的薄壁细长不锈钢管内壁,传统研磨磨削工具难以进入,故选择采用磁力研磨法加工,无须砂轮、砂带、油石等预加工工具。

2　磁性磨料磁力研磨原理所谓磁力研磨法就是磁性磨料在磁场作用下,对工件表面进行精饰加工和棱边修磨的一种方法,其加工原理可这样解释:在加工区域内的各个磨粒中的磁性物质被磁化后,由于磁性结合使磨粒排成刷子状。

如工件是铁磁性材料,那么工件也被磁化,并与磁研磨刷前端的磨粒相互吸引,前端磨粒受磁力作用紧压工件表面。

当工件为非铁磁性材料时,外部磁场产生的磁力线将贯穿于工件,磨粒将依靠装置N、S极形成的磁场作用力加工工件。

图1是磁性磨削加工奥氏体不锈钢管内壁示意图。

因工件无磁性,当磁性磨料放入管内,在磁场作用下,它们聚集在磨削区,同时产生磨削压力。

当管子或磁场高速旋转时,就可以通过管子和磨料之间的相对运动来进行磨削。

因本实验工件是超长管,其刚度差,挠度大,无法由主轴直接带动做旋转运动,为保证其加工精度,本实验设计了一套带动磁环旋转的装置,以确保形成旋转磁场,从而形成磁性磨料与工件内壁圆周方向的相对运动。

图1　内壁磁性研磨示意图1.磁极2.磁力线3.等势线4.磁性磨粒5.管子6.振动3　细长薄壁不锈钢管内壁磁力研磨实验为了做工艺实验,笔者设计并制作了一套实验装置,用来加工细长薄壁不锈钢管内壁。

由于试验用的工件是奥氏体不锈钢焊管,故无磁性且具有良好的强度和韧性配合。

工件内径为 30.9mm,外径为 31.76mm,管长为6m。

3.1　装置中的磁极设计在加工中磁极的不同布置决定了在抛光区磁场的不同分布。

而磁场对其加工区中的磁性磨粒将产生磁力作用。

不同的磁极布置决定了磁性磨料在工件内的不同聚集状态图2　几种磁极布置(如图2所示),由此影响了决定抛光效果和磨粒与工件之间的相对磨削运动。

日本Utsunomiya 大学工程学院的Hitomi Y AMAG UCHI ,T akeo SHINMURA 和T akehiro K ANEK O 用抛光管子内壁的实验研究了如图2所示5种磁极布置的抛光效果。

实验证明只有在N —S —S —N 磁极状态下,才能获得最佳的内表面加工精度。

根据Hitomi Y AM 2AG UCHI 等人的实验研究,本实验所用的磁极设计为N —S —S —N 磁极布置状态。

为便于制造以及由传动齿轮带动产生相应的旋转运动,本磁极设计为圆环形,外径 70mm ,内径 34mm ,采用强磁性材料:稀土钴ReC o 。

3.2　装置设计简介该装置是为抛光6m 长薄壁不锈钢管内壁而设计的。

整个装置在实验过程中安装在台式车床HQ 2350C 小刀架上。

由自行设计的带动装置带动磁环高速旋转,磁环套在工件上,工件通过前后两个双导向套由电机驱动作轴向进给运动。

为减少摩擦和保持工件正确的导向,在工件的两侧外缘靠近导向套处还安置了两套三辊轮支撑装置。

本实验装置仅通过旋转磁场和工件的轴向进给运动,就最终成功地完成了工件内壁的磁力抛光加工,解决了实验加工过程中超长管因刚度差、挠度大无法直接作旋转运动这一难题。

研磨装置原理简图如图3所示。

图3　超长薄壁工件内壁研磨原理简图1.工件2.前三辊轮支撑装置3.前导向套4.磁环5.后导向套6.后三辊轮支撑装置7.轴向跳动3.3　磁性磨料的选择磁力研磨过程中,切削作用是由磁性磨料来完成的,良好的磁性磨料是解决加工效率和质量最重要的一环。

传统的磁性磨料原料是铁加普通磨料(如Al 2O 3、SiC 等)。

制造方法是将一定粒度的Al 2O 3或是SiC 与铁粉混合,然后在高温、高压下,真空或惰性气体介质中烧结,再粉碎、筛选,制成一定尺寸的磁性磨料,其结构是小的磨料(Al 2O 3)颗粒均布在磁性金属(Fe )中形成一定尺寸的磨粒。

但是这种传统的磨料制备方法需要高温、高压装置,磨料制备较复杂、困难。

针对这种情况,本实验采用了纯磁性磨料制成一定尺寸的磨料,因为不需要烧结,制造工艺简单,省去了一整套加工设备,降低了成本。

为了选取一种最佳的纯磁性材料作为磁性磨料,本实验共选取了纯铁粉、锰锌铁氧体粉末、铝镍钴磁钢粉、Fe 3O 4粉末、γ—Fe 2O 3粉末5种磁性材料分别作对比实验,实验工艺参数相同:选取加工工件外径为 31.76mm ,内径为 30.9mm ,管长50mm ,工件转速为1140r/min ,抛光时间为6min ,磁极间磁感应强度为50×10-3T ,可得如表所示的实验结果。

各种磁性磨料的对比实验磨料种类表面粗糙度R a (μm )纯铁粉0.110锰锌铁氧体粉0.107γ—Fe 2O 3粉末0.115铝镍钴磁钢粉0.100Fe 3O 4粉末0.109 从实验结果可看出,用铝镍钴磁钢粉作为磁性磨料抛光内壁,加工后表面粗糙度最低。

对比这5种磁性磨料的磁性能和物理性能,可看出铝镍钴磁钢粉的矫顽力、剩磁最高,硬度也最高。

这说明矫顽力、剩磁高的磨料,磁吸引力大,因而也增大了磁性磨料对加工表面的作用力,磨料易于切入加工件表面。

另一方面,铝镍钴磁钢粉的高硬度也增大了磨粒切削刃与加工件之间的硬度差,非常有利于磨料切入加工件表面,进行有效磨削。

以上两方面的综合作用大大降低了研磨后的表面粗糙度。

鉴于上面的实验结果,本实验选用铝镍钴磁钢粉作为磁性磨料。

4　各种工艺参数对加工的影响4.1　转速对加工的影响实验条件:研磨工件为奥氏体不锈钢薄壁管,内径为 30.9mm ,外径为 31.76mm 。

为了便于做实验,取管长50mm 进行研磨加工,磁感应强度B =0.3T ,磁性磨料为40#～60#铝镍钴磁钢粉,可得关系曲线,见图4。

图4　不同转速对加工的影响比较图4的三组曲线可发现,工件加工表面粗糙度随着磁环转速的提高而降低。

4.2　磁感应强度对加工的影响实验条件:研磨工件同上,磁环转速为1140r/min ,磁性磨料为40#～60#铝镍钴磁钢粉,可得关系曲线,见图5。

比较图5的两组曲线可看出,在其他实验条件相同的情况下,磁感应强度B =0.3T 时加工的工件表面粗糙度低于B =0.05T 时的加工表面粗糙度。

4.3　磁性磨料粒度对加工的影响实验条件:研磨工件同上,磁环转速为1140r/min ,磁感应强度B =0.3T 。

可得关系曲线,见图6。

图5　不同磁感应强度对加工的影响图6　不同磁性磨料粒度对加工的影响从图6的三组曲线可看出,在加工时间不超过10min 时,随着磨粒粒度号增大,研磨后工件表面粗糙度下降较慢;在同样的加工时间内,粒度号小的磨粒研磨后的工件表面粗糙度低于粒度号大的磨料。

但是随着研磨时间的进一步延长,出现了相反的加工效果,粒度号大的磨料加工的工件表面粗糙度值低于粒度号小的磨粒。

这一结论可以从下面划分加工阶段对加工影响的对比实验中得到证实。