磁力研磨原理 隨著光學、電子、通訊、石油機械、生物工程等產業的飛速發展，諸多複雜形狀、難加工材料組成的元器件對超精密加工技術提出了更嚴格的要求。在傳統的機械加工技術中，能夠獲得最低表面粗糙度的方法是光整加工工藝。所謂光整加工，是指被加工物件表面質量獲得最大幅度提高的同時，實現精度的穩定甚至提高加工精度等級的一種技術，是先進製造技術的一個重要組成部分。研究和開發先進的光整加工工藝，對促進現代製造技術的發展具有重要意義。 利用磁性磨粒的磁場輔助光整加工技術是一種有效的光整加工方法。 磁力研磨（Magntic Abrasive Finishing,MAF）的基本原理是利用磁場的作用，將此行磨粒吸引到一起，形成磁力研磨刷，在磁力研磨刷和工件間施加相對運動，磁力研磨刷中的磁性磨粒將對工件表面產生滑動、滾動、切削等運動，從而實現磁性磨粒對工件表面的研磨加工。 磁力研磨刷是由遊離的磁性磨粒透過磁場的作用而形成的，具有一定的柔性和粘彈性。在磁力研磨加工中，此行研磨刷能夠隨工件的形狀的變化而變化，因此不僅可以加工外援、球面、平面等型面，而且可以加工自由曲面。在進行自由曲面加工時，不需要向數控磨削或者數控研磨拋光那樣嚴格的軌跡控制。由於磁力線具有像X射線那樣的穿透能力，可以對傳統磨光工具無法深入的內院、內壁、微型凹槽面經行加工。 下面以外圓磁力研磨為例來說明其加工原理。 以鐵基顆粒強磁性材料與磨料（例如氧化鋁、碳化矽）等混合組成的磁性磨粒為磨料，工件表面與磁極留有幾毫米的加工間隙，將磁性磨料填充到間隙。磁場作用在整個加工區內，磁性磨料被磁化後按磁力線方向排布形成磁力研磨刷。磁力研磨刷與加工工件產生相對運動進行研磨加工。這種磁力研磨刷具有一定的可塑性，可以看作是介於固定磨料加工與遊離磨料加工之間的一種加工方式。磁性磨粒在工件表面的運動狀態通常有滑動、滾動、切削三種形式。當磁性磨粒在加工中受到的磁場力大於切削力時，磁性磨粒處於正常的切削狀態;當磁性磨粒受到的磁場力小於切削力時，磁性磨粒則會產生滑動或滾動。 如圖1所示，將磁性磨粒放入磁場中，磁性磨粒在磁場中講演者磁力線方向有序地排成磁力刷。首先分析一下單顆磁性磨粒的受力情況，如圖3-2所示為加工區域內C位置處，一顆磁性磨粒沿磁力線方向所受力Δ和沿磁等位線方向所受力Δ及所受的合力Δ的示意圖，其各力的計算公式如下： Δ Δ Δ 其中：----為磨粒體積； λ----為磨粒磁化率； H-----為C點磁場強度； ---為沿x方向磁場強度的變化率； ---為沿y方向磁場強度的變化率。 一般說來，磨粒的磁化率越大、磁場強度越高，磁場變化率越大所受的力也就越大，那麼磁性磨粒受磁力影響而向自動加工區域集中。加上磁場中磨粒相互之間力的影響，使磨粒壓向工作表面，從而產生了研磨壓力。其壓力大小為： 式中：B-----加工區的磁通密度; ---真空磁導係數; --磁性磨粒相對磁導係數。 當工件對磁極作相對運動時，磁性磨粒將對工件表面進行研磨。 附在工件表面的磨料受工件旋轉方向的切向力作用，將會出現磨料向切線方向飛散的趨勢，但磁極和工件之間生成的磁場是不均勻的，在切線方向由於磁場強度產生了一個與相反的磁力，這個李的作用可以防止磨料向加工區域以外流動，這樣就保證了研磨工作的正常進行。
磁力研磨原理 隨著光學、電子、通訊、石油機械、生物工程等產業的飛速發展，諸多複雜形狀、難加工材料組成的元器件對超精密加工技術提出了更嚴格的要求。在傳統的機械加工技術中，能夠獲得最低表面粗糙度的方法是光整加工工藝。所謂光整加工，是指被加工物件表面質量獲得最大幅度提高的同時，實現精度的穩定甚至提高加工精度等級的一種技術，是先進製造技術的一個重要組成部分。研究和開發先進的光整加工工藝，對促進現代製造技術的發展具有重要意義。 利用磁性磨粒的磁場輔助光整加工技術是一種有效的光整加工方法。 磁力研磨（Magntic Abrasive Finishing,MAF）的基本原理是利用磁場的作用，將此行磨粒吸引到一起，形成磁力研磨刷，在磁力研磨刷和工件間施加相對運動，磁力研磨刷中的磁性磨粒將對工件表面產生滑動、滾動、切削等運動，從而實現磁性磨粒對工件表面的研磨加工。 磁力研磨刷是由遊離的磁性磨粒透過磁場的作用而形成的，具有一定的柔性和粘彈性。在磁力研磨加工中，此行研磨刷能夠隨工件的形狀的變化而變化，因此不僅可以加工外援、球面、平面等型面，而且可以加工自由曲面。在進行自由曲面加工時，不需要向數控磨削或者數控研磨拋光那樣嚴格的軌跡控制。由於磁力線具有像X射線那樣的穿透能力，可以對傳統磨光工具無法深入的內院、內壁、微型凹槽面經行加工。 下面以外圓磁力研磨為例來說明其加工原理。 以鐵基顆粒強磁性材料與磨料（例如氧化鋁、碳化矽）等混合組成的磁性磨粒為磨料，工件表面與磁極留有幾毫米的加工間隙，將磁性磨料填充到間隙。磁場作用在整個加工區內，磁性磨料被磁化後按磁力線方向排布形成磁力研磨刷。磁力研磨刷與加工工件產生相對運動進行研磨加工。這種磁力研磨刷具有一定的可塑性，可以看作是介於固定磨料加工與遊離磨料加工之間的一種加工方式。磁性磨粒在工件表面的運動狀態通常有滑動、滾動、切削三種形式。當磁性磨粒在加工中受到的磁場力大於切削力時，磁性磨粒處於正常的切削狀態;當磁性磨粒受到的磁場力小於切削力時，磁性磨粒則會產生滑動或滾動。 如圖1所示，將磁性磨粒放入磁場中，磁性磨粒在磁場中講演者磁力線方向有序地排成磁力刷。首先分析一下單顆磁性磨粒的受力情況，如圖3-2所示為加工區域內C位置處，一顆磁性磨粒沿磁力線方向所受力Δ和沿磁等位線方向所受力Δ及所受的合力Δ的示意圖，其各力的計算公式如下： Δ Δ Δ 其中：----為磨粒體積； λ----為磨粒磁化率； H-----為C點磁場強度； ---為沿x方向磁場強度的變化率； ---為沿y方向磁場強度的變化率。 一般說來，磨粒的磁化率越大、磁場強度越高，磁場變化率越大所受的力也就越大，那麼磁性磨粒受磁力影響而向自動加工區域集中。加上磁場中磨粒相互之間力的影響，使磨粒壓向工作表面，從而產生了研磨壓力。其壓力大小為： 式中：B-----加工區的磁通密度; ---真空磁導係數; --磁性磨粒相對磁導係數。 當工件對磁極作相對運動時，磁性磨粒將對工件表面進行研磨。 附在工件表面的磨料受工件旋轉方向的切向力作用，將會出現磨料向切線方向飛散的趨勢，但磁極和工件之間生成的磁場是不均勻的，在切線方向由於磁場強度產生了一個與相反的磁力，這個李的作用可以防止磨料向加工區域以外流動，這樣就保證了研磨工作的正常進行。