[发明专利]磁性研磨磨具及其制备

说明书

本发明磁性研磨磨具及其制备属于机械零件精密表面光整加工的技术领域。具体来讲，涉及一种磁性研磨的材料制备及其加工技术的范畴。

随着机械产品质量的不断提高，迫切需要解决的问题，就是提高零件的表面质量，有效改善零件的使用性能，以达到延长零件使用寿命的目的。而零件的形状是千变万化的，由于材料不同、形状各异、结构复杂，许多零件的表面精加工问题难以解决。因而，制约了产品质量的进一步提高。目前，一些异性零件表面、带有各种细小沟槽的内外圆零件表面的精加工，只能采用手工的方法来完成，加工效率低，加工质量不稳定，工人劳动强度大，而且环境污染严重。因此，解决这些零件的表面质量问题，则成为急待攻克的主要课题。

目前，磁性研磨加工技术已成功地应用于许多高新技术领域，可以实现去除毛刺、提高零件表面质量的目的。例如，不锈钢净气瓶的内壁研磨、塑料透镜的研磨、细长轴类陶瓷的精磨加工，以及液压滑阀、中凸变椭圆铝合金活塞、轴承环及内外圈轨道、缝纫机用异性小零件、各种复杂刀具等零件表面的光整加工及去除毛刺，解决了零件表面的质量问题。

然而，作为磁性研磨加工技术的重要组成部分，磁性研磨磨具在我国还不能生产制作，磁性研磨磨具的制备工艺和制备技术仍属空白。国际上，也只有日本、保加利亚等少数几个国家开发研制磁性研磨磨具，并能小批量生产。生产方法主要是烧结法，采用的原料有：(1)具有良好导磁性能的铁磁体(纯铁粉)，(2)具有较强切削能力的磨料粉(氧化铝、碳化硅等)。加工工艺如下：将纯铁粉(80％)和氧化铝或碳化硅(20％)均匀混合后，压制成毛坯，然后送入真空或通有惰性保护气体的密封烧结炉内，在1300℃的高温和5MPa的压力下，烧结一定时间后，经粉碎、筛选获得产品。其结构是以微小的磨料颗粒均匀分布在铁磁体中，形成一定尺寸的磁性磨粒颗粒群。这种工艺，由于对烧结温度、烧结时间、烧结气氛及粉末性能的要求均很高，而且需要高温、高压设备，造成了工艺复杂、操作困难，生产环境差。同时生产成本很高，每千克高达850元人民币，难以推广应用。

本发明磁性研磨磨具及其制备的目的在于：

1 填补磁性研磨磨具这一产品的国内空白，完全替代进口产品；

2 实现各种内外圆表面、成形表面、异性曲面、带有不同尺寸细小沟槽的铝合金零件以及其他用传统方法无法精加工的零件表面的精密研磨加工；

3 有效降低零件的表面粗糙度值，去除棱边毛刺，改善零件表面应力状况，提高零件表面硬度，从而使零件的表面配合性、表面传导性、表面密封性及使用寿命得以大幅度提高；

4 促进磁性研磨加工技术的迅速推广，使一些传统落后的光整加工方法更新换代，用现代文明的生产方式促使新技术，新工艺的推广与应用；

5 提供一种制成工艺简单、生产成本低廉、加工效率高、加工效果好、易于实现大批量生产的磁性研磨磨具的制成方法及其加工技术；

6 有一定的国际市场竞争能力，进一步开发研究后，可以打入国际市场，取得良好的经济效益和社会效益，为国家创造外汇收入。

本发明磁性研磨磨具，其特征在于是一种主要由磨料粉、结合剂和铁磁体组成的微小颗粒状复合磁性研磨材料，粒度范围(60-140)^#。其组分为：磨料粉(16-19)％，粒度范围(300400)^#和微粉，耐高温环氧树脂(5-7.5)％，硅树脂(2.5-4)％，固化剂(1.3-2.3)％，纯铁粉(66.8-74)％，粒度范围为(140-200)^#，其余为杂质。制备工艺如下：