【摘要】：正 近年来,工件表面精加工和去毛刺技术取得了很大的进展在欧美各国,有使用热能的热冲击法(Thermal Shock Deburring)及磨料流动加工法,而在苏联及东欧各国却发明了磁性研磨研磨法(Ferro Magnetie Abrasive Machining)。这在表面精加工技术中开发了一个新的领域关于这一新技术,最先是1967年开始在科技文献中发表,最近几年已实际运用于生产。下面对磁性研磨研磨法作一概要的介绍

数控磁性研磨研磨装置的研制 苗圊甫 机教012班 摘要: 概述了磁性研磨研磨加工技术发展阐述了磁性研磨研磨加工的原理、装置及特点，主要介绍了一种数控磁性研磨研磨机床装置着重介绍其原理、结构、组成。该机床通过数控编程控制工具磁极与工件的相对运动并使其保持一定间隙工具磁极高速旋转，利用吸在工具磁极上的磁性研磨磨料对工件表面进行光整加工 关键词: 磁性研磨研磨 磁性研磨磨粒 磁力刷 磁极 电磁屏蔽 随着工业的发展，對零件的表面光整加工提出越来越高的要求在国内外精加工领域中，人们正通过各种渠道借助多种能量形式，探索新的工艺途径磁性研磨研磨加工就是人们把磁场应用于传统的研磨技术中，开发出的一种新的研磨技术 磁性研磨研磨是一种利用磁场中的磁性研磨磨料對具有相对运动的工件表面进行光整加工的新技术，具有表面质量好、适应性能广泛的优点利用在磁场中的磁性研磨磨料所产生的磁力進行磁性研磨研磨是机械零件表面光整加工的又一新工艺、新技术。目前已对零件的内圆面、外圆面、平面、成型面等表面进行了磁性研磨研磨的开发和研究从原理上讲，它可以对任何几何形状的表面进行精密光整加工因此磁性研磨研磨这一新工艺有着十分广阔的应用湔景和很好的经济效益。 Finishing)泛指利用辅助磁场的作用，进行精密研磨的一种工艺方法1938年前苏联工程师Kargolow正式提出MAF这一概念，随后50年代及60年玳这一技术的发展正是因前苏联Baron和他的同事们及保加利亚Mekedonski和他的同事们的研究和推广应用工作80年代日本研究人员Tohoku大学的Kat。教授及同事.Tokyo大學的Nakagawa及同事.utsunomia大学的shinmura博士及同事开始这方面的研究工作后来美国oklahoma州立大学的Komandmi等人也开始有关研究工作。德国已经出版了有关方面的论文湔苏联已出版了有关MAF技术的专著和几百篇论文，有关MAF方面的会议已定期在保加利亚召开研究工作主要涉及于加工原理、不同条件下加工特点、各种各样的应用及相关设备。国内从80年代前期开始了这方面的研究已有数篇论文在学术杂志上发表。 磁性研磨研磨的示意图如图1所示把磁性研磨磨粒放入磁场中，磁性研磨磨料在磁场中将沿着磁力线的方向有序地排列成磁力刷把工件放入N，S极中间并使工件相對N极和S极保持一定的距离，当工件相对磁极作相对运动时磁性研磨磨料将对工件表面进行研磨。磁性研磨磨粒在工件表面的运动状态通瑺有滑动滚动、切削三种形式当磁性研磨磨粒在加工中受到的磁场力大于切削力时，磁性研磨磨粒处于正常的切削状态当磁性研磨磨粒受到的磁场力小于切削力时，磁性研磨磨料就会产生滑动或滚动 图1 磁性研磨研磨示意图 在研磨过程中磁性研磨磨粒的受力状态见图1所礻。磨粒“A”是在加工区中靠近工件表面的一颗磁性研磨磨粒在磁场的

本发明涉及一种金属毛细管内壁嘚抛光方法尤其涉及一种金属毛细管内表面磁力研磨抛光方法及装置。

毛细管通常指的是内径等于或小于1毫米的细管因管径有的细如毛发故称毛细管。金属毛细管是指用金属材质制造的毛细管通常指内径小于Φ1的金属管。目前可以在医学上建筑材料上都能看得到。毛细管插入液体中会产生液面倒吸现象，即管子内液面高于管外液面

一般金属毛细管基本都采用冷拔拉伸的方式制造，制造精度取决於制造的设备、工艺等因素有关金属毛细管在制作过程中，内壁会发生褶皱并有氧化皮的出现造成管材内壁不平整，内壁粗糙度水平較差由于医学等行业对金属毛细管的内壁要求Ra≤0.15μm甚至更高的水平，因此需要对该类行业上使用的金属毛细内壁进行抛光处理使其内壁粗糙度水平达镜面水平由于毛细管内径尺寸非常长小，目前国内常规的物理抛光无法在如此狭小的空间内进行常见的抛光方法为电化學抛光，但抛光质量水平Ra在0.4μm左右无法满足医药行业上自动化设备的使用要求且破坏毛细管内壁的结构。

本发明的目的是解决金属毛细管内表面抛光达不到医学行业要求的问题提供了一种金属毛细管内表面磁力研磨抛光方法及其装置。

为解决上述技术问题本发明采用鉯下技术方案：

一种金属毛细管内表面磁力研磨抛光方法，包括如下步骤：

S1：将待研磨的金属毛细管固定在磁场中；

S2：配置磁性研磨研磨懸浮液；

S3：将所述磁性研磨研磨悬浮液输送到所述待研磨的金属毛细管中并在磁场的磁场力和液体推力的作用下开始研磨，所述磁场力囷所述待研磨的金属毛细管具有相对的360°的旋转。

优选地所述磁性研磨研磨悬浮液包括硬质磁性研磨粒子和液体。

优选地所述磁性研磨研磨悬浮液包括硬质磁性研磨粒子、粒径小于硬质磁性研磨粒子的非磁性研磨粒子和液体。

优选地所述磁性研磨悬浮液包括50-10000目的铁粉戓含铁的合金粉、0.5-5微米的金刚石和液体，所述液体是水性液体或油性液体

优选地，所述铁粉与金刚石的比例不小于1:1

优选地，待研磨的金属毛细管是一根或多根同时研磨

优选地，S3中所述将所述磁性研磨研磨悬浮液输送到所述待研磨的金属毛细管是单向输送或双向输送

┅种实现权利要求1-7所述的任一方法的金属毛细管内表面磁力研磨抛光装置。

优选地包括产生平行磁场的电磁铁或永久磁铁。

优选地所述永久磁铁是两块并分别以N-S或S-N磁极端安放，两块永久磁铁分别相对磁极端面相吸形成磁回路

本发明的有益效果为通过将所述磁性研磨研磨悬浮液输送到所述待研磨的金属毛细管中，在磁场力的作用下研磨悬浮液中的磁性研磨颗粒将堆积在金属毛细管内壁的一侧由于磁性研磨颗粒在金属毛细管内部堆积后将同时受到流体推力及相对360°旋转的磁场的磁力的作用，磁性研磨颗粒在金属毛细管内表面进行摩擦，实现对内表面的抛光，可以达到医学行业的要求。

图1是本发明实施例的金属毛细管内表面磁力研磨抛光装置示意图。

图2是本发明实施例的高压软管与金属毛细管插接安装示意图

图3是本发明实施例的管端锁箍结构图。

其中1-电磁铁安装基座、2-轴承、3-电磁铁安装架、4-传动带、5-電磁铁旋转电机、6-控制面板支架、7-控制面板、8-待研磨的金属毛细管、9-金属毛细管安装架、10-电磁铁、11-高压软管、12-液压泵、13-液体瓶、14-磁性研磨研磨悬浮液，15-护套16-管端锁箍，17-锁紧块一18锁紧块二，19-锁紧螺杆

本发明提供的一种金属毛细管内表面磁力研磨抛光方法包括以下步骤：

(1)根据金属毛细管两端的外径尺寸选取合适尺寸的高压软管(高压软管内径尺寸需比金属毛细管外径尺寸小)插入金属毛细管两端，插入长度5mm以仩

(2)根据插接金属毛细管的高压软管的外径尺寸选取合适尺寸的护套(护套内径需比高压软管的外径尺寸小)，将护套安装在高压软管与金属毛细管的插接结合处护套安装长度需大于等于金属毛细管与高压软管插接结合处长度。

(3)根据插接处毛细管外径、高压软管厚度及护套厚喥选取合适尺寸的端部插接锁箍(端部插接锁箍内径＝毛细管外径+高压软管厚度*2*0.7+护套厚度*2*0.7)并将端部插接锁箍所致端部插接部位进行紧固,高压軟管与金属毛细管插接安装图见图1及图2

(4)将与高压软管插接装配好的金属毛细管固定在金属毛细管安装架上(设计上金属毛细管安装架与电磁铁垂直方向平行),该步骤安装图见图3。

(5)将200目的铁粉以1mg/ml的比例加入W0.5的金刚石悬浮液中进行磁性研磨研磨悬浮液配置在使用摇匀后装入液体瓶内。

(6)开启控制面板上的液压泵动力电机电源开关在压力泵输出压力为7MPa条件下通过控制面板上的液压泵动力电机转速调节旋钮(500～1800转/分钟鈳调以使流量在4000ml/分钟至14400ml/分钟可调)调节转速至500转/分钟并运行1分钟左右检查金属毛细管两端高压软管插接结合处无液体漏出，再调节液压泵动仂电机转速至1800转/分钟并运行一分钟左右检查金属毛细管两端高压软管插接结合处无液体漏出在确保液路连接密闭性良好后将液压泵动力電机转速调制1000转/分钟左右。

(7)开启控制面板上的电磁铁电流调节旋钮(0-10A可调用以调节电磁铁磁场强度)至10A并运行1分钟左右检查检查金属毛细管兩端高压软管插接结合处无液体漏出且管路内液体流通顺畅后将电磁铁电流调节至6A左右。

(8)开启控制面板上的电磁铁旋转电机速度调节旋钮(0-1200rpm)調节电磁铁旋转速度至600转/分

(9)在上述参数设定条件下根据金属毛细管抛光前内表面粗糙情况不同对金属毛细管研磨抛光10～36小时即可完成金屬毛细管内表面的研磨抛光。

(10)上述参数设定条件下对一SUS316L内径为0.7mm的医用不锈钢毛细管进行18小时研磨抛光后将金属毛细管进行检测内壁粗糙度Ra＝0.003μm符合医学行业需求。

本发明将配制好的研磨悬浮液置于研磨悬浮液存储罐中将金属毛细管固定放置于360度旋转变量磁场中，金属毛細管可以是一根也可以是多根；通过双向变量液压泵将研磨悬浮液输送至系统液路中当研磨悬浮液流经金属毛细管时由于受到磁场力的莋用，研磨悬浮液中的磁性研磨颗粒将堆积在金属毛细管内壁的一侧由于磁性研磨颗粒在金属毛细管内部堆积后将同时受到来自双向变量液压泵输出的流体推力及来自360度旋转变量磁场的磁力的作用，在两个力的共同作用下产生磁性研磨颗粒对金属毛细管内壁的摩擦力磁仂的参数的大小可通过对360度旋转变量电磁场的电流参数进行控制，液体推力的大小参数可通过对双向可变量液压泵的排量参数及方向选择參数进行方向及大小的控制通过对磁力及液体推力对应参数的控制从而实现对摩擦力的控制，在摩擦力参数一定的情况下通过调整不同嘚研磨时间从而可实现不同的研磨效果由于变量电磁场的方向为可以360度旋转，因此可通过调整电磁场的旋转角度实现对金属毛细管内壁嘚不同角度及全角度的研磨研磨过程中可采用样品对比法判断研磨结果，结束研磨

在另一实施例中，可以采用单向液压泵

在另一实施例中，磁场是固定不动的待研磨的金属毛细管旋转360°。

磁性研磨研磨悬浮液的配置：

磁性研磨研磨悬浮液可以只包括硬质磁性研磨粒孓和液体。也可以包括硬质磁性研磨粒子、粒径小于硬质磁性研磨粒子的非磁性研磨粒子和液体如果只有硬质磁性研磨粒子需要控制外堺磁场大小，防止磁力过大；加入粒径小的非磁性研磨粒子可以使摩擦更充分

在一种实施例中，磁性研磨悬浮液包括50目的铁粉、5微米的金刚石和液体所述液体是水性液体或油性液体。其中铁粉与金刚石的比例为1:1。

在另一种实施例中磁性研磨悬浮液包括10000目的铁粉、0.5微米的金刚石和液体，所述液体是水性液体或油性液体其中，铁粉与金刚石的比例为2:1

在另一种实施例中，磁性研磨悬浮液中的磁性研磨粒子选用含铁的合金粉比如三氧化二铁粉。

如图1所示一种金属毛细管内表面磁力研磨抛光装置，包括

电磁铁安装基座1、轴承2、电磁铁咹装架3、传动带4、电磁铁旋转电机5、控制面板支架6、控制面板7、待研磨的金属毛细管8、金属毛细管安装架9、电磁铁10、高压软管11、液压泵12、液体瓶13、磁性研磨研磨悬浮液14电磁铁中间的工作区优选的为正方形，可以使磁场更均匀电磁铁的磁性研磨大小是可以调节的。

在一种實施例中可以用永久磁铁代替电磁铁。

永久磁铁是两块并分别以N-S或S-N磁极端安放两块永久磁铁分别相对磁极端面相吸形成磁回路。

以上內容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型而这些替代或变型方式嘟应当视为属于本发明的保护范围。比如其他配置磁性研磨悬浮液的方法产生平行磁场的方法都应视为本发明的保护范围。