[发明专利]一种粘弹性磁性磨具及其制备方法

说明书

技术领域

本发明一种粘弹性磁性磨具及其制备方法，属于机械零件精密表面光整加工技术领域，具体涉及到一种粘弹性磁性磨具的材料制备及其制备方法，是一种能很好地自适应工件表面形状的新型磨具，可以方便的实现复杂回转体内外表面、曲面、盲孔、窄槽、弯管、异形孔等表面的光整加工和去毛刺。

背景技术

零件的表面质量对零件的耐磨、耐腐蚀、抗疲劳等性能影响很大，与产品的整机性能和寿命也有密切的关系；伴随材料的发展和设计水平的提高，各种新材料，极端尺寸、异形表面的复杂精密零部件大量涌现，其结构形状越来越复杂，对精度和表面完整性提出了越来越高的要求。因此对机械零件表面进行光整加工成为机械产品制造必不可少的一道工序。

目前以固结磨料和游离磨料光整加工为主的表面光整加工技术在制造业中已经得到了广泛的应用，特别是研磨、珩磨、挤压珩磨(磨料流加工)、化学抛光、电化学抛光、电化学机械复合光整加工、超声波光整加工、表面滚磨光整加工等已逐步进入许多现代制造业的工艺过程，大大提高了零部件的表面质量。但是，每一种光整方法都有其局限性，尤其是在加工异形表面、自由曲面及型腔表面时有一定的难度，甚至无法加工，现有专利“磁性研磨磨具及其制备”提供了一种磁性磨具及其制备方法，该磨具是一种由磨料粉、铁磁性材料和结合剂组成的微小颗粒，具有加工柔性好，自适性强等优点，但是在加工窄槽、复杂型腔等不规则表面时，很难与被加工表面充分接触，加工效果差；同时该磨料易于飞散，利用率和重复利用率较低，成本高。现有专利“液体磁性磨具及其制备”提供了一种适用于复杂回转曲面光整加工的新型磨具，但是该磨具的加工稳定性有待改善，使用成本高。

发明内容

本发明一种粘弹性磁性磨具及其制备方法，目的在于为解决上述现有技术中复杂回转体内外表面、曲面、盲孔、窄槽、弯管、异形孔等表面的光整加工和去毛刺所存在的加工稳定性差，使用成本高的问题，提供一种制备简单、可重复使用且加工效果好，具有粘弹性、磁性和流动性特点的粘弹性磁性磨具及其制备方法。

本发明一种粘弹性磁性磨具，其特征在于该磨具是由基体、铁磁性材料、磨料和表面改性剂所组成的团状复合磁性研磨材料，呈半固体状，具有粘弹性、磁性和流动性，其组分为：基体的质量百分比为35％～55％，铁磁性材料的质量百分比为30％～40％，磨料的质量百分比为10％～20％，表面改性剂的质量百分比为4％～10％。

上述一种粘弹性磁性磨具，其特征在于所述的基体为一种由聚乙烯醇、硼酸、羟苯甲酸丙脂、瓜尔胶和甘油组成的具有粘弹性的团状物，其组分为：聚乙烯醇的质量百分比为40％～60％，硼酸的质量百分比为3％～8％，羟苯甲酸丙脂的质量百分比为5％～15％，瓜尔胶的质量百分比为6％～15％，甘油的质量百分比为3％～13％。

上述一种粘弹性磁性磨具，其特征在于所述的铁磁性材料为具有导磁性的粉状颗粒，粒度范围为60目～300目。

上述一种粘弹性磁性磨具，其特征在于所述的磨料为具有磨削性能的碳化硅、刚玉或金刚石粉状颗粒，粒度范围为60目～280目。

上述一种粘弹性磁性磨具，其特征在于所述的表面改性剂由硅烷偶联剂、液压油、油酸、硅油和增塑剂组成，其组分为：硅烷偶联剂的质量百分比为0.35％～0.6％、液压油的质量百分比为1％～5％、油酸的质量百分比为1％～2％、硅油的质量百分比为1％～3％、增塑剂的质量百分比为0.5％～2％。

上述一种粘弹性磁性磨具的制备方法，其特征在于制备方法分为两大步来进行：

第一步：上述基体的制备

用电子天平称取质量百分比为40％～60％的聚乙烯醇，用烧杯按照水与聚乙烯醇的质量比为20：1量取水，并放在加热炉上对其进行加热至70℃～90℃，然后保温；将聚乙烯醇投入烧杯中，并不断搅拌，直至聚乙烯醇完全溶解，形成聚乙烯醇水溶液；用电子天平称取质量百分比为3％～8％的硼酸，将其放入聚乙烯醇水溶液中，并不断搅拌，直至形成透明的粘弹性凝胶；用电子天平称取质量百分比为5％～15％的羟苯甲酸丙脂和质量百分比为3％～13％的甘油，将羟苯甲酸丙脂放入甘油中溶解成混合物；用电子天平称取质量百分比为6％～15％的瓜尔胶，将溶解好的混合物和瓜尔胶倒入粘弹性凝胶中，并不断搅拌20min～30min，形成基体；

第二步：上述粘弹性磁性磨具的制备