基于旋转进给电磁场的不规则弯管内表面磁研磨研究

目的将磁力研磨与单片机控制电磁场结合,提高不规则弯管内表面的质量与使用性能。方法根据静态磁场工艺理论及磁粒运动轨迹模型,通过电流控制电磁场,设计最佳磁路轨迹,进而形成旋转进给磁场,以提高电磁研磨效率。螺旋式分布电磁铁形成磁粒的螺旋加工轨迹,避免磁轭支撑旋转进给加工空间弯管的干涉问题,并且可多段同时加工以提高加工效率。通过静态磁场理论对磁路轨迹分析,研究弯管磨削径向辅助磁极的螺旋磨削进给轨迹。结果针对SUS304水龙头内腔表面抛光实验,当磨粒的平均粒径为250μm时,研磨液的用量为8 m L,转速在800 r/min内,经过50 min的研磨,工件内表面的粗糙度值由Ra 1.1μm降至Ra 0.38μm。结论基于旋转进给电磁场下辅助磁极的磁力研磨,对改善弯管内表面质量,提高使用寿命有明显作用。

基于螺旋交叉磁场的大曲率不规则弯管内表面磁研磨研究

通过改变电磁极的励磁方式和布置方式配合吸附有磁性磨料的柔性辅助磁链形成不同研磨运动轨迹,以解决大曲率不规则弯管弯折处内表面精密抛光难题。在工件内部放置由多个径向充磁磁极串联而成的柔性辅助磁链,以加强研磨区域磁感应强度,进而增强研磨压力,并光顺通过弯管弯折处,以提高弯管弯折处内表面质量。根据磨粒运动轨迹模型,提出交叉电磁极耦合研磨磁路轨迹方法,形成螺旋交叉磁场,解决大曲率弯管弯折处磁极干涉无法排布问题。针对大曲率不规则TB8钛合金弯管弯折处内表面进行抛光实验,实验结果表明:当磨粒的平均粒径为250μm时,研磨液用量为8mL,激励电流为1A,转速在800r/min范围内,经过50min的研磨,采用螺旋交叉电磁研磨后的工件表面质量明显优于旋转电磁研磨,表面粗糙度降至Ra0.32μm。基于螺旋交叉磁场下的柔性辅助磁链的磁粒研磨,对大曲率不规则弯管弯折处内表面质量的提高有显著作用,为复杂空间弯管内表面的光整加工提供了一种新的方法。