CN101210170A

CN101210170A - 磁性研磨复合粒子及其研磨方法

Info

Publication number: CN101210170A
Application number: CNA2007101005144A
Authority: CN
Inventors: 陈燕; 巨东英
Original assignee: LONGZHENG OPTICAL DECORATION MACHINE Manufacturing Co Ltd DALIAN
Current assignee: LONGZHENG OPTICAL DECORATION MACHINE Manufacturing Co Ltd DALIAN
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2007-04-06
Publication date: 2008-07-02

Abstract

一种磁性研磨复合粒子，由具有磁性成分的粒子、具有研磨效果的研磨粒子与具有黏度的水溶性研磨液三种物质混合组成。磁性粒子和研磨粒子的粒径比大于2.1；上述复合粒子中的磁性粒子和研磨粒子以及研磨液的重量比在2∶0.5－1.5∶0.6－1.4范围之内，将上述复合粒子投放到磁极和工件表面之间，当工件与磁极间产生相对运动时，复合粒子吸压在工件表面，工件表面与磁极之间留有数毫米间隙，复合粒子在加工间隙中沿磁力线整齐排列，形成磁性刷，该磁性刷随着工件形状的变化而变化，在工件表面仿形压附、翻滚、分离，对工件进行抛光处理。本发明所介绍的复合粒子及其研磨方法，具有生产成本低，研磨效率高，适用范围广泛，可以抛光处理任意形状的曲面零件等优点。

Description

磁性研磨复合粒子及其研磨方法

技术领域

本发明涉及一种磁性研磨复合粒子及其研磨方法，该发明与磁力研磨有关，属于研磨技术领域。

背景技术

现有技术中，常用的精整加工方法有：手工抛光、超声波抛光、化学与电化学抛光等等。在这些加工方法中，手工抛光是最常用的精整方法，因为该方法不需要特殊的设备，抛光运动灵活，适应性比较强，但是该方法主要依赖于操作者的经验技艺水平与熟练程度，生产效率低，质量不稳定，且工人劳动强度大，制约了我国模具加工向更高层次发展。而其它加工方法，与手工抛工方法比较而言，无论是产品的质量、加工的效率，还是工人的强度都有很大的改善，但由于零件形状的复杂性、多样性、不规则性，使得这些加工方法所用的工具很难完全沿着工件的轮廓线加工，甚至有时会受到型腔空间的限制而无法加工。

磁研磨法是一种新兴发展的研磨方法。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。磁研磨与一般的磨削加工一样，是以磨粒作为刀具切削工件的。磨屑的形成也要经历弹、塑性变形的过程，也有力和热的产生。磁研磨的磨削力起源于磁力和磁性磨料与工件之间接触后引起的弹性变形、塑性变形以及磁性磨料与工件表面之间的摩擦作用。同时，由于是离散性游离磨料，除了要克服磁力的作用，工具(磁性磨料)在旋转时还要克服离心力的作用，以免磨料向外飞散。

现有的磁研磨方法，其研磨粒子是没有磁性的，所以必须将其复合成具有磁性并具有研磨性能的材料。复合的方法很多，例如烧结、粘接、化学合成等。但是由于以上复合方法成本较高，且不能得到各自材料所需的粒度和相应的研磨性能，不利于磁力研磨技术的推广和应用。

发明内容

本发明克服了上述现有技术之不足，其目的之一在于提供一种磁性研磨复合粒子。该粒子可以根据实际生产需要随意改变粒度和材料成分，保证研磨质量。

本发明的目的之二在于提供一种上述磁性研磨复合粒子的研磨方法。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的。

一种磁性研磨复合粒子，由具有磁性成分的粒子(下面称磁性粒子)、具有研磨效果的研磨粒子与具有黏度的水溶性研磨液三种物质混合组成。

发明人通过理论计算和实验结果验证相结合的方法，得出：磁性研磨复合粒子中的磁性粒子和研磨粒子的最佳粒径比大于2.1；磁性研磨复合粒子中的磁性粒子和研磨粒子以及研磨液的重量比最好在2∶0.5-1.5∶0.6-1.4范围之内。

上述磁性粒子可以选用铁粉。

上述研磨粒子可以选用金刚石、碳化硅、氧化铝等非磁性研磨粒子。

一种上述磁性研磨复合粒子的研磨方法，其特征在于将按上述重量比和粒径比混合后的磁性研磨复合粒子投放到磁极和工件表面之间，当工件与磁极间产生相对运动时，磁性研磨复合粒子吸压在工件表面，工件表面与磁极之间可以留有数毫米间隙，磁性研磨复合粒子在加工间隙中沿磁力线整齐排列，形成磁性刷，该磁性刷随着工件形状的变化而变化，在工件表面仿形压附、翻滚、分离，不受工件表面形状的限制，有很好的加工柔性，可以对任意形状的表面进行抛光处理。

本发明所介绍的磁性研磨复合粒子在常温下就可以按照上述比例和粒径比进行混合，不需要高温炉和压力机，而且可以根据实际生产需要改变粒度和材料成分，保证研磨质量。所述磁性研磨复合粒子的研磨方法，利用磁性研磨复合粒子的磁力作用对工件进行抛光，不仅生产成本低，效率高，而且适用范围广泛，可以抛光处理任意形状的曲面零件。实验结果表明，加工质量完全可以符合设计要求，粗糙度可达Ra0.1以下。

附图说明

图1为本发明磁性研磨加工原理图。

图2为本发明磁性研磨复合粒子研磨受力状态示意图。

图3为本发明流程图。

具体实施方式

如图1所示为本发明磁性研磨加工原理图，在磁场中磁力作用下，混合好的磁性研磨复合粒子吸压在工件表面，工件表面与磁极之间可以留有数毫米间隙，磁性研磨复合粒子在加工间隙中沿磁力线整齐排列，形成磁性刷，该磁性刷随着工件形状的变化而变化，在工件表面仿形压附、翻滚、分离，不受工件表面形状的限制，有很好的加工柔性，可以对任意形状的表面进行抛光处理。

此外，由于磁力线像x射线一样能够穿透物体，所以，磁性研磨复合粒子可以进入普通刀具无法介入的任意形状的内部表面，如模具型腔、弯管内部、小瓶颈容器等。通过变化外部的磁铁改变磁力线的方向即可控制磁性研磨复合粒子按照规定的轨迹研磨内表面，完成现有技术中常用精整方法所无法加工的领域。

图2为本发明磁性研磨复合粒子研磨受力状态示意图。将具有磁性成分的粒子、具有研磨效果的研磨粒子与具有黏度的水溶性研磨液三种物质，按照磁性粒子和研磨粒子的最佳粒径比大于2.3；磁性研磨复合粒子中的磁性粒子和研磨粒子以及研磨液的重量比为2∶0.7-1.0∶0.9-1.2进行混合。上述磁性粒子可以选用铁粉。上述研磨粒子可以选用金刚石、碳化硅、氧化铝非磁性研磨粒子。

图3为本发明流程图，在实验装置、研磨条件设计好的基础上，进行磁研磨，研磨到一定程度，观察，取下工件，采用超音波洗净，测定粗糙度、研磨量，记录数值后，如果没有达到要求，接着再充填磁性研磨复合粒子进行下一轮的磁研磨，研磨结束后分析结果，直到达到实际生产的要求。

Claims

1.一种磁性研磨复合粒子，其特征在于所说的磁性研磨复合粒子由具有磁性成分的粒子、具有研磨效果的研磨粒子与具有黏度的水溶性研磨液三种物质混合组成。

2.根据权利要求1所述的磁性研磨复合粒子，其特征在于所说的磁性粒子和研磨粒子的最佳粒径比大于2.1。

3.根据权利要求1所述的磁性研磨复合粒子，其特征在于所说的磁性粒子、研磨粒子以及研磨液的重量比在2∶0.5-1.5∶0.6-1.4范围之内。

4.根据权利要求1、2或3所述的磁性研磨复合粒子，其特征在于所说的磁性粒子选用铁粉。

5.根据权利要求1、2或3所述的磁性研磨复合粒子，其特征在于所说的研磨粒子选用金刚石、碳化硅、氧化铝等非磁性研磨粒子。

6.一种上述磁性研磨复合粒子的研磨方法，其特征在于将按上述重量比和粒径比混合后的磁性研磨复合粒子投放到磁极和工件表面之间，当工件与磁极间产生相对运动时，磁性研磨复合粒子吸压在工件表面，工件表面与磁极之间留有数毫米间隙，磁性研磨复合粒子在加工间隙中沿磁力线整齐排列，形成磁性刷，该磁性刷随着工件形状的变化而变化，在工件表面仿形压附、翻滚、分离，对工件进行抛光处理。

7.根据权利要求6所述的研磨方法，其特征在于将工件研磨到粗糙度达到Ra0.1以下时，取下工件，采用超音波洗净，测定粗糙度、研磨量。