磁性珩磨技术是利用磁场力驱动转子磨具对长直不锈钢管内壁进行磨削加工的新技术。早期实验研究表明,该技术能够高效清洁得去除内径大于Φ68mm非导磁不锈钢管内表面氧化皮,同时将内表面从毛坯面降低至Ra0.5μm以下。不锈钢管广泛应用于各种工业、装饰业和食品加工业,其内表面质量对不锈钢管耐磨性、配合质量、抗疲劳强度、抗腐蚀性、流动阻力、清洁状况、卫生条件等性能有很大影响。磁性珩磨技术现阶段的主要研究任务是进一步提升磁性珩磨不锈钢管内表面质量,同时扩大磁性珩磨技术的加工范围。这对磁性珩磨技术进一步走向实际应用阶段具有重要的意义。根据励磁来源的不同,磁性珩磨系统分为电磁定子式和永磁式两种。采用永磁式磁场发生器的磁性珩磨系统相比于电磁式磁性珩磨系统发热量很小,能够进行长时间稳定加工;其励磁磁极的径向位置可以在一定范围内进行调节,从而满足不同管径及不同表面质量的加工需求。本文基于永磁式磁性珩磨系统做了以下几个方面的研究:(1)利用Ansoft Maxwell电磁有限元分析软件对永磁式磁性珩磨系统在使用不同珩磨刀具的启动及工作状态进行二维磁场瞬态分析,得到系统从启动到稳定过程的磁场分布和刀具受力、力矩情况;对比不同刀具在永磁式磁性珩磨系统中的启动及工作特性,并在使用相同刀具下将永磁式磁性珩磨系统与电磁式磁性珩磨系统相应参数进行对比和分析。(2)以永磁磁路设计原理为基础,分析永磁式磁性珩磨系统的磁路结构特性,提出通过改变磁阻及气隙长度对系统磁场进行调节的方法论,并给出相应的优化方案;在此基础上从工艺角度对珩磨油石参数进行了优化,进一步提高加工质量。(3)针对上海某厂家对小径不锈钢管内壁加工Ra值低于0.1μm的要求,在前期研究的基础上,利用永磁式磁性珩磨系统磁路调节理论,对旋转磁场发生器进行了升级改造,研发了适用于内径19~30mm不锈钢管磁性珩磨的新型转子磨具。该磨具结构简单,装配方便,满足小径不锈钢管磁性珩磨的加工要求,并能满足不同精度要求的磁性珩磨加工。(4)对永磁式磁性珩磨系统进行工艺试验。对中径不锈钢管使用不同珩磨刀具进行磁性珩磨加工对比试验;进行小径不锈钢管磁性珩磨系统加工试验,探究其从毛坯磁性珩磨至Ra 0.1μm以下的最佳工艺路线;试验结果表明,本文研发的小径不锈钢管磁性珩磨系统及其配套刀具能够有效去除小径工件内壁氧化皮,并将工件内壁Ra值从3.3928μm降低至0.0897μm。