振动式永磁抛光机的设计及应用研究

发布时间：2020-09-29 22:43

　　随着中国制造业的快速发展,对精密微小零部件的需求越来越多,且对这些零件的加工质量也提出了越来越高的要求。由于这些零件体积或表面积较小、形状较为复杂且难以夹持等原因,利用传统的加工方法很难实现或根本无法对这些零部件进行精密研磨加工。针对这一棘手问题,提出了利用磁力研磨技术对其进行去毛刺等精密加工,本文在传统磁力抛光机的基础上设计并制造了一台振动式永磁抛光机,并对其进行了试验及应用研究。振动式永磁抛光机是在普通磁力抛光机的基础上设计的一种针对微小零件表面抛光的新设备。其创新之处是打破了传统的刀具加工模式,而是利用振动电机带动磁极盘旋转从而形成旋转磁场,旋转磁场带动容器桶内的大量磁针转动,转动的磁针与混合在其中的微小工件产生随机、激烈的撞击、滑擦,从而达到抛光工工件表面及去除毛刺的作用。由于振动电机带动容器桶上下振动使磁针相对于工件的研磨轨迹更加复杂从而使研磨更加均匀,研磨效果更好。这种加工方法不仅可以轻松实现对微小复杂零件表面及细小沟槽的抛光而且其易操作、易控制、无污染等优点。本文以某汽车发动机喷油嘴和涡轮增压器用止推片的表面光整及去毛刺为研究对象,从以下几个方面做了研究工作。首先,阐述了论文的研究背景和意义,介绍了目前国内外有关去毛刺的加工方法及其存在的优缺点,提出了利用振动式永磁抛光机对毛刺去除及表面研磨的加工方法,并对振动式永磁抛光机的工作原理及抛光机理进行了理论分析。其次,阐述了整台振动式永磁抛光机的设计方案,包括容器桶、振动电机、线簧的选择以及箱体、容器桶支撑座、控制系统的设计;并对影响研磨效果的因素如振动电机振幅的大小、磁针大小及用量、电机的振动频率、研磨液的酸碱性等进行了理论及实验研究。最后,从民用方面对水龙头内表面、某汽车涡轮增压器用止推片以及军用方面对航空发动机叶片气膜冷却孔、某军用3D打印网罩的研磨试验,验证了振动式永磁抛光机对微小零件去毛刺及表面光整加工具有良好的效果,对振动式永磁抛光机在实际生活中的进一步推广具有很好的指导意义。
【学位单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TG580.2
【部分图文】：

去毛刺,军事,航空发动机

a）航空发动机喷油嘴（b）航空发动机气膜冷却孔图 1.1 去毛刺在军事行业的应用Fig. 1.1 Application of deburring to military industry民用行业，过去社会发展较慢，制造业不发达，工厂在生产零部件要尺寸复合公差范围就算复合要求，根本不会考虑零件的外观是否有毛刺的存在等问题，但是近几年来，随着生活水平的提高，人们更

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辽宁科技大学硕士学位论文以达到去除毛刺的目的。喷丸去毛刺可根据零件材料，合理调整喷射压力、喷射速速、喷射时间、喷射介性好，此外喷料可以循环使用，因此经济性好，生产较大毛刺、韧性材料、以及窄孔、窄槽等部位的毛刺声非常大，对人体的听觉会造成一定的伤害[15-16]。去毛刺；如图 1.3 所示为热能去毛刺的加工实验原理闭的容器内，然后向密闭的容器内通入定量定比的氧合气体，由于氢气和氧气的比例在产生爆炸的范围内毛刺被爆炸产生的高温高压气体及冲击波击落去除。任意部位的毛刺，包括手工不能到达的部位，两相交但热能去毛刺不适合易变形薄壁零件以及面积与体积其加工成本相对较[17]。

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Fig.1.3 Schematic diagram of thermal deburring processing principle（5）电解去毛刺也称电化学光整加工。是由电解加工发展而来的，利用电化学阳极溶解进行去毛刺的一项新工艺。电化学去毛刺的加工原理如图1.4所示，加工过程中电源阴极与碳棒相连，阳极与工件相连。该加工方法可以去除手工及机械加工难以去除的毛刺，以及淬火件、钛合金、镍钴高温合金等特硬材料零件的毛刺且易实现工件棱边的均一化和良好的表面效果；高效、安全可靠等。但被加工零件必须具有导电性，因此该方法不适合非金属零件的去毛刺[18-19]。点火器燃烧室排气阀混合室可燃气体加工工件

【参考文献】