[01384206]基于磁力研磨的自识别空间弯管内外表面精密光整技术开发及应用

近年来随着科学技术的进步,航空航天、医疗器械、生物化学等行业的飞速发展,空间弯管作为输送气体或液体的载体而且在内部结构复杂的精密仪器中可以节省大量的空间,因此被广泛应用于航空航天、汽车发动机等领域。同时对这些零部件内表面的加工精度和表面质量也提出了更高的要求,如发动机、气体输送、液体输送等中的弯管对其内表面质量有很高的要求,在保证弯管的形状精度和尺寸精度的基础上,还要保证零件内表面的质量,如良好微观几何形貌、抗疲劳、耐腐蚀等特性。本项目提出这一种基于磁力研磨的自识别空间弯管内外表面精密光整技术,通过工业机器人与磁力研磨法相结合对空间弯管内外表面进行光整加工,目的是降低空间弯管表面的粗糙度值,并提高弯管表面的光洁度,使得空间弯管在实际应用中的效率得到大幅度提高。具体分为以下几个部分： ①本文结合摩擦学理论、金属材料的塑性变形理论,对弯管表面抛光的加工原理、磁性磨粒在加工区域的受力及运动情况、磁性磨粒对材料的去除机理等进行了分析,找出了影响研磨效率的因素。 ②设计并改进了自识别空间弯管内外表面精密光整加工装置,分别对动力系统以及自识别系统进行了设计。 ③通过Ansoft有限元分析软件对磁力线的分布情况、加工区域的磁感应强度大小进行了模拟分析。 ④验证工业机器人与磁力研磨法相结合对空间弯管内外表面光整加工的可行性,特别是对旋转磁场的转速、磁性研磨粒子的粒径及研磨液用量进行分析,最终获得最优试验方案。 专利授权情况： 本项目提出将磁力研磨技术与工业机器人相结合,解决了一系列关键性技术难题,有效地推动了空间弯管内外表面精密光整技术的发展与进步,弥补了传统抛光方法对空间弯管精密加工方面的缺陷,获得了2项授权发明专利、8项授权使用新型专利。 应用推广情况： 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司试用“基于磁力研磨的自识别空间弯管内外表面精密光整技术”,试用期内整体效果和性能良好,受到该公司相关人员的一致好评,加工后空间弯管的各项性能均满足要求。 沈阳飞机工业（集团）有限公司在使用“基于磁力研磨的自识别空间弯管内外表面精密光整技术”后,认为该技术的自动化程度高,加工速度快。解决了长期以来对空间弯管内外表面无法精密研磨的技术难题,提高了产品合格率。 “基于磁力研磨的自识别空间弯管内外表面精密光整技术”可以对空间弯管内外表面的裂纹、凹坑起到良好的研磨和去除作用。对空间弯管弯折处的褶皱有较好的去除效果。该技术具有抛光、去褶皱等作用,性能稳定,操作简单,具有良好的应用前景。