。·模具制造技术·’删NI[1】国超趁～1目r模具CHINA．~,URINIMOULD磁研磨法在自由曲面模具型腔抛光中的应用鞍山科技大学机械制造与自动化学院(辽宁鞍山114044)陈燕【摘要】用电火花加工或用三维自动机床加工出来的复杂自由曲面，在去毛刺、抛光等处理过程中，目前很多企业还停留在费工、费时的手工操作阶段，不仅加工效率不高，自动化程度低，有些甚至无法加工。磁研磨加工法无疑可以弥补其不足，起到改善工作条件，推动自动化进程的作用，加工过去传统工艺所无法加工的复杂形状内表面(如复杂型腔、微型内螺纹表面、弯管内表面等)工件。本文就利用磁研磨法对复杂自由曲面型腔抛光的工作原理以及加工条件等做一介绍。关键词磁研磨型腔抛光磁力线磁场强度1磁研磨法的加工原理2加工装置的组成作为模具型腔加工最后一道工序的光整加工，其磁研磨加工装置基本上是由能使磁铁和磁性研磨所得到的表面粗糙度值，将直接影响产品的加工质量。粒子转动并给予一定圆周速度的驱动系统组成。它可由于很多模具型腔表面形状复杂，一般工具难于介入，以在普通机床上稍加改装即可容易实现。图1是在三用传统工艺很难得到理想的表面粗糙度值。目前还没坐标数控铣床上，利用磁研磨原理对复杂形状型腔表有一套比较成熟的自动化加工方法和工艺来解决这一面抛光加工的示意图。先用该铣床粗加工出三维曲面，难题。磁研磨加工法因其具有很好的柔性、自适应性、然后再用该铣床直接进行磁力研磨精密抛光处理，这可控性等优点，可以在复杂形状工件表面得到较低的样就可以利用加工时的NC数据进行磁研磨加工，从粗糙度值，因而近几年得到国际上广泛的关注。而在精密抛光的同时，保证了工件的形状精度。所谓磁研磨法，就是通过磁场中磁力的作用，将磁<性研磨粒子(能被磁铁吸引，并能研磨工件的粉末)吸压在工件表面，工件表面与磁极之间可以有数毫米间隙，磁性研磨粒子在加工间隙中沿磁力线整齐排列，形成磁性刷，并由于磁力的作用压附在工件表面。旋转磁场或旋转工件使磁性刷与工件表面产生相对运动，从而完成对工件表面的研磨加工。磁研磨加工法的特点是：加工间隙中的研磨粒子组成磁性刷，随着工件形状的变化而变化，在工件表面·●I-----一仿形压附、翻滚、分离，不受表面形状的限制，有很好的图1磁研磨法的加工装置加工柔性，可以对任意形状的表面进行抛光处理。另一个特点就是：由于磁力线象X射线一样能够穿过物体，装置中，线圈中的磁极与机床的旋转中心同心，磁所以，磁性研磨粒子可以进入普通刀具无法介入的任极底部与工件之间留有数毫米(1~3mm)的间隙，在间意形状的内部表面，如模具型腔、弯管内部、小瓶颈容隙中填充磁性磨料。由于磁力的作用，磨料被磁化，磨器等。通过变化外部的磁铁改变磁力线的方向即可控料沿着磁力线的方向象珠子一样排列，形成具有一定制磁性研磨粒子按照规定的轨迹研磨内表面，完成过刚度的磁力刷，并对工件表面产生一定的压力，仿照工去所无法加工的领域。件表面形状贴附在工件的表面，并伴随磁极在工件表《模具制造)2oo4年第7期·61·由国超1||槿具模具制造技术CHINA删NIM0ULD面移动，对表面进行研麝抛光加工。公式l可知，分布在磁场中的研磨粒子所受到的由于有数毫米的间隙，即使工件表面上有许多凸碰力F，主要由磁场强度、磁场强度的变化率、磁性磨凹面，磁性磨粒也能随其形状的变化而变化，确保得到粒的直径以及磁性磨粒的磁化率大小所决定下面逐精密研磨。因此，即使工件的表面是复杂的自由表面，一进行分析。只要通过控制机床本身一定程度的运动轨迹，即可使(1)工作间隙的影响。复杂的自由表面得以精密研磨抛光；使得原来用普通由实验可知(试件是铜，实验结果见图4)，磁场强的砂轮磨削所无法加工的表面，得到很好的精密加工度的大小与工作间隙有关，即与磁极^Ls问的距离成处理，如图2所示反比0·6050．4＼、耋0．30．2＼、0．11’、母2复杂形状型腔的加工原理I02345距离mm3影响研磨特性的因素分析影响到磁研磨的加工效率和质量的因素很多，磁图4研磨力与距离的关系力的大小是影响到研磨效率的最主要的因素之一。：DH(A)1当工件是磁性材料时，在磁场中，工件被磁化，成D3kH(H／y)J⋯为新的磁极，工件与磁扳间的间隙就是工作间隙，此时式中＆一等磁位方向的磁力的间隙通常很小．在1—3ram左右，所以，可以得到较大——磁力线方向的磁力的磁场强度，研磨效率较高由此可见，工作间隙越小，D'一磁性磨粒的直径研磨力越大．研磨效率也越高对于复杂形状的模具，——磷性磨粒的磁化率可以考虑改变磁极的形状，尽可能地使其与零件表面日——磁场强度