随着工业的发(fa)展(zhan),科(ke)学技术的进步,对不锈钢制品(pin)管的精(jing)度与性能提出了越(yue)来(lai)越高的要求。特(te)别是近年(nian)来(lai)在各种高技术产业中,各种电子零部(bu)件及光学零部件日益轻薄、短小、精密化要求越(yue)来越高,随之而来(lai)的是更高的表面质量(liang)及(ji)加工精度的要求。对比传(chuan)统(tong)研磨,磁力研磨(mo)对不锈钢(gang)管(guan)内壁具有良好的研磨(mo)效果,接(jie)下来看看不(bu)锈钢制(zhi)品(pin)管内壁磁力研磨工艺。
一、原理 磁力研磨法就(jiu)是磁性磨料在磁场作用下,对工(gong)件表面进行精(jing)饰加(jia)工和棱边修磨的一种方法,其加(jia)工原理可这样解释:在加工区域内的各个(ge)磨粒中的磁性物质被磁化(hua)后,由(you)于(yu)磁性结合使磨粒排成刷子状。如工件是铁(tie)磁(ci)性材料,那么工件也被磁化,并与磁研磨刷前端的磨(mo)粒相互吸引,前端磨粒受磁力作用紧压工件(jian)表(biao)面。当工件(jian)为非铁磁性材料时,外(wai)部磁场产生的(de)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(mo)削加工奥氏体不锈钢管内壁示意图。因不锈钢制品(pin)管无磁(ci)性,当磁性磨(mo)料放入管内,在磁场作用下,它们(men)聚集在磨削区,同时(shi)产生磨削(xue)压力。当(dang)管子或(huo)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(jin)行磨(mo)削。
二、各(ge)种工艺参数对加工的影响 1.转速对(dui)加工的影响
实验条件:研磨不(bu)锈钢为奥氏体不锈钢薄壁管,内径(jing)为φ30.9mm,外径为φ31.76mm。
为了便于做实验,取管(guan)长50mm进行研磨加工,磁感(gan)应强度B=0.3T,磁性磨料为40#~60#铝镍钴磁钢粉,可得(de)关系曲线(xian),见图4。
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(su)的(de)提高而降低。
2.磁感应强度对加工(gong)的影响
实验条件:研磨不锈钢管同(tong)上(shang),磁环转速为1140r/min,磁性(xing)磨料为40#~60#铝镍钴磁钢粉,可(ke)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(ci)感应强度B=0.3T时加工的不(bu)锈钢制品管表面粗糙度低于B=0.05T时的加工表面粗糙度。
3.磁性(xing)磨料粒(li)度(du)对(dui)加工的影响
实验条件:研磨不(bu)锈钢同上,磁环转速为1140r/min,磁感应强度B=0.3T。可得关系曲线,见图6。
从图6的三组曲线可看出,在加工时间不超过10min时(shi),随着磨粒(li)粒度号增大,研(yan)磨后不锈钢管表面粗糙度(du)下降较慢;在同样的加工时间内,粒度号小的磨粒研磨(mo)后的制品管表面粗糙度低于粒度号大的磨料(liao)。但是随着研磨时间的进一步延(yan)长(zhang),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(cu)糙度值(zhi)低于粒度号小的磨粒。
4.研磨时间对加(jia)工的影响
实(shi)验条件:磁环转速为1140r/min,磁感应强度B=0.3T,磁(ci)性磨料为40#~60#铝镍钴(gu)磁钢粉。由实验结果可得关系曲线,见图7。
由图7曲线可知,在研磨(mo)初期7min内,表(biao)面粗糙度下降很(hen)快,7min后表面粗糙度(du)降低开始转(zhuan)缓。
5.划分加工阶段对加工的影响
要求磁(ci)力研(yan)磨不锈钢管(guan)内壁(bi)达到高精度(du)的加(jia)工要求,为达到这样的加工要求,不(bu)妨把整个加(jia)工过程划分(fen)为三个阶段,即粗研抛阶段(duan)、半精研抛阶(jie)段(duan)、精(jing)研抛阶(jie)段。粗(cu)研抛(pao)阶段主要是为了(le)提(ti)高研磨效率,为此(ci)采用40#~60#的铝镍钴磨料粗研磨加工10min。半精研抛阶(jie)段(duan)主要是进一步弥补粗研抛后(hou)不锈钢制品管的表面(mian)缺陷(xian),并为精研抛作准备。为此采用100#~150#的铝镍钴磨料半精(jing)研磨(mo)8min。精研抛以最大限度地降低(di)工件表面粗糙度为(wei)主要目的,保(bao)证其内表面达到规定的质(zhi)量要求。因此选用200#以上(shang)的铝(lv)镍钴磨料作(zuo)更进(jin)一步的精研抛(pao),再次细化加(jia)工切痕,经过12min的加工后,用表面粗糙度测量(liang)仪测出工件内表面粗糙度由原来的Ra0.63μm下降到(dao)Ra0.061μm,基本上满足了加工要求。
以上(shang)就是
不锈钢制品管内壁磁力研(yan)磨工艺,通过试验找出(chu)了不锈钢制品管转速、磁感应强度、磁性(xing)磨料粒度、研磨时间以及工艺阶(jie)段的划(hua)分等因素对加工的影响规律。试验结果表(biao)明(ming),磁性(xing)磨料(liao)磁力(li)研磨技(ji)术是实现超长薄(bao)壁不锈钢管内表面抛光的高效、高表面质量的有效精加工方法。
参考资料:王艳(yan)—细长(zhang)薄壁不锈钢管(guan)内壁(bi)磁力研磨技术的研究