磁力研磨光整加工技术综述

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1、磁力研磨光整加工技术综述浙江工业大学机械电子工程摘要：本文在阐述磁力研磨加工技术发展历史和研究现状的基础上，介绍了磁力研磨的基本原理、加工特点，并针对不同的加工对象，给出了几类典型的加工设备。最后介绍了磁力研磨加工技术的应用领域及发展趋势，并提出了今后研究应用重点关注的方向。关键词：磁力研磨；精密加工；ReviewofthemagneticabrasivefinishingAbstract:ThedevelopmenthistoryandcurrentresearchsituationoftheMagneticAbrasiveFinishing(

2、MAF)isstudied・ThefundamentalandprocessingcharacteristicoftheMAFareintroduced・Accordingtothediffereneeofprocessingobjects,sometypicaldevicesareprovided.Finally,itintraducesthefieldoftheapplicationandthetrendofthedevelopmentoftheMAF,andsomesuggestionsontheresearchoftheMAFarepro

3、posed.Keywords:magneticabrasivefinishing;precisionworking1引言随着工业的发展，对零件的表面光整加工技术和棱边精加工提出越来越高的要求。光整加工技术正是以提高零件表面质量作为出发点，经过光整加工的零件表面具有低的表面粗糙度和良好的表面微观几何形貌，不仅具有良好的外观质量，而且还有耐磨、防腐蚀和抗疲劳等作用。在国外精加工领域中，人们正通过各种渠道，借助多种能量形式，探索新的工艺途径。国际上目前采用的光整加工的方法主要有：手工抛光、机械研磨抛光、超声波抛光、化学与电化学抛光、电化学机械光整加工、

4、磁力研磨等英中，手工抛光是最常用的光整加工方法，这种方法不仅劳动强度大，加工效率低，而且对工人的技术熟练程度要求高。超声波抛光也是一种手工操作的辅助抛光方式，主要用于槽、缝、边角等人的手指难触及部位的抛光，这种抛光方式的加工效率非常低。相比之下，化学、电化学抛光和电化学机械光整加工的加工效率则要高得多，由于这三种加工方式属于腐蚀和溶解加工，对材料的硬度、韧性和强度等几乎不受任何限制，目前己经在内、外圆柱表面的镜面加工中获得了应用。虽然化学、电化学和电化学机械光整加工方法有着很高的加工效率，但由于影响它们的加工因素很多，难于控制，对环境和工人的健康

5、也有一定程度的危害，其应用范围受到很大的制约，目前还仅能用于一些简单型面或小的复杂工件表面的光整加工。尽管目前的精加工方法很多，但仍然难以满足所有产品的精度需要。磁力研磨是一种把磁场能应用于传统的研磨技术中，开发出的一种新兴的磨削加工技术，通过磁极产生的磁场力作用到磁性磨料（填充在磁极与工件之间）上形成一个与加工面形状相当的磁力研磨刷，对工件表面进行磨削加工的方法。它不仅应用于模具的精加工中，而且在制药业、航空航天业、大规模集成电路、精密仪器和精密量具等行业也将有很好的应用前景，是一种有效的光整加工方法之一。这种加工方法具有高效率、高精度和高表面

6、质量的特点，适合于平面、球面、圆柱面和其它复杂形状零件的加工，并能控制研磨效率和研磨精度。值得一提的是磁性研磨加工技术可以很好地与数控机床、加工中心和机器人技术结合，实现光整加工的自动化⑶。因此，磁力研磨加工技术越来越得到重视。2发展历史与研究现状2.1发展历史磁力光整加工这一概念最早市苏联工程师Kargolow在1938年正式提出的⑷。前苏联自20世纪60年代起有不少学者一直在致力于MAF的研究和推广运用工作。由于磁力光整加工的基础是磁性磨料,因此前苏联对磁性磨粒的制备方法进行了大量的研究工作，并磁性磨料的组成、配比和结构等方面取得了多项发明专

7、利。保加利亚从70年代中期一直在发展MAF技术(如Makedonsky),并举办了多次国际性的专题学术会议，德国已经出版了这方面的学术论文。日木是从80年代初开始对MAF进行研究的，并开发了多种磁粒光整加工设备。其中有代表性的研究人员有日本东京宇都宫大学的TakeShinmura,ToshioAizawa,日本东京大学的MasahiroAnzai,KoichiMasaki等。其中TakeShinmura研制开发了多种加工铁磁性工件和非铁磁性工件的磁粒光整加工装置，如平面、内外圆柱面、球面磁粒加工装置，并分别对它们的光整加工特性进行了研究。这些加工

8、装置有的采用永久磁体来生产恒定磁场，有的采用电磁体来形成强度可以控制的磁场，有的釆用工件移动外加一定幅度和频率的振动来实现磁粒光整加工，