汽車連桿剩磁的研究

摘 要：針對(duì)制造業(yè)生產(chǎn)車間的工件常常帶有較多的剩磁現(xiàn)象，文章對(duì)車間一些生產(chǎn)線的工序進(jìn)行加工研究，分別在一些工序?qū)ぜM(jìn)行標(biāo)號(hào)、加工、測(cè)磁和記錄。從而找出使工件產(chǎn)生較高磁的重要因素。同時(shí)，根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究的科研成果，總結(jié)了常用的退磁方法，并根據(jù)其原理對(duì)車間中退磁機(jī)的擺放位置做了一個(gè)定義。此外，該研究成果為相關(guān)行業(yè)提供了一定的理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：切削生磁；退磁；研究

1 概述

隨著我國(guó)工業(yè)水平的日益提高，制造業(yè)也顯的尤為突出。在很多工廠的批量生產(chǎn)工件過程中，會(huì)出現(xiàn)很多問題，其中剩磁問題非常明顯。工件如果剩磁嚴(yán)重，在加工和組裝過程中會(huì)導(dǎo)致很多問題的產(chǎn)生。如容易吸附鐵屑，該現(xiàn)象就直接影響圖層的處理和機(jī)械性能的下降；同時(shí)，剩磁多的工件對(duì)周圍環(huán)境也會(huì)帶來影響，對(duì)產(chǎn)品的裝卸、運(yùn)輸都有較大的影響[1-5]。

目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)退磁的研究非常深入并提出了很多退磁的方法，其中常用的有以下幾種：

（1）熱處理；（2）降低交流電流；（3）使用可變電流的孔型線圈；（4）換向直流磁化法等。

退磁的原理比較統(tǒng)一，都是把工件放在交變磁場(chǎng)中，形成磁滯回線，隨著時(shí)間和距離的增加，磁場(chǎng)強(qiáng)度的幅值逐漸衰減到零，回線的軌跡也逐漸減小，工件的剩磁也逐漸減小，最后趨近于零[6-8]。

文章根據(jù)生產(chǎn)車間生產(chǎn)線實(shí)際情況對(duì)一些工序做針對(duì)性實(shí)驗(yàn)，利用高斯計(jì)對(duì)連桿剩磁進(jìn)行檢測(cè)，從而發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生磁較明顯的部分原因，并根據(jù)該結(jié)論實(shí)施針對(duì)性措施。

2 實(shí)驗(yàn)介紹

車間生產(chǎn)線包括雙軸加工中心加工、切割加工、半精鏜加工以及精鏜加工等切削工序，在每條生產(chǎn)線中都會(huì)有不同材料的毛坯進(jìn)行加工，毛坯材料包括S36CVS2、36MnVS4、S45CVMn、36MnVS4和C70S6等。

首先對(duì)其中某條生產(chǎn)線的一臺(tái)雙軸的工裝、刀桿、刀頭進(jìn)行退磁，剩磁保持在2Gs以內(nèi)；同時(shí)使用6根粗磨后的連桿進(jìn)行加工（連桿的剩磁在2Gs以內(nèi)）。對(duì)連桿分別進(jìn)行標(biāo)號(hào)，并依此放在雙軸加工中心的工裝上進(jìn)行加工，加工后對(duì)各根連桿進(jìn)行高斯檢測(cè)。此外，分別將鉆頭的速度調(diào)為850r/min、1050r/min和1320r/min，并分別對(duì)小頭端面進(jìn)行測(cè)磁。其中雙軸加工過程如圖1所示。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

3.1 結(jié)果

根據(jù)上述的實(shí)驗(yàn)過程，部分測(cè)磁結(jié)果如表1、表2、表3所示。

從表中可以看出，經(jīng)過雙軸加工后，連桿的幾個(gè)測(cè)量點(diǎn)剩磁均有增大，其中，最明顯的是連桿的大小頭端面（壓在工裝面），而小頭底部變化程度大于大頭頂部；在半精鏜工序加工前，我們對(duì)連桿進(jìn)行退磁處理，經(jīng)過加工后，連桿檢測(cè)部位的高斯有不同規(guī)律性的增加，但程度不是特別大。

3.2 分析

切削過程中，存在著切削熱磁勢(shì)，且隨著切削條件的變化，它具有一定的變化規(guī)律：磁勢(shì)隨著切削速度、切削深度和切削進(jìn)給量的增大而增大，顯著性程度大小依次為切削速度、切削深度和切削進(jìn)給量。在切削過程，切削區(qū)產(chǎn)生的熱量增大，導(dǎo)致切削區(qū)溫度增高，引起的熱磁勢(shì)效應(yīng)增大，可能會(huì)造成連桿產(chǎn)生剩磁。在加工過程中，其中兩條生產(chǎn)線為40Cr材料；其他生產(chǎn)線為S36CVS2或36MnVS4、

S45CVMn、36MnVS4和C70S6。而40Cr為弱磁導(dǎo)性材料，產(chǎn)生磁后不易削弱，因此導(dǎo)致雙軸加工后高斯值增加明顯，加之連桿小頭切削速度快、深度大，所以小頭端面最為明顯；而其他生產(chǎn)線線的連桿材料分別包含磁導(dǎo)性材料，產(chǎn)生的磁會(huì)削弱一部分，因此高斯增加程度相對(duì)較小。所以，經(jīng)試驗(yàn)結(jié)果分析可知，連桿加工產(chǎn)生的磁，主要來自切削生磁。

4 退磁措施

根據(jù)車間生產(chǎn)的實(shí)際情況與前面對(duì)退磁原理及產(chǎn)生磁場(chǎng)的原因，由于各個(gè)工序都會(huì)有不同程度的切削，因此建議在每條生產(chǎn)線的精鏜工序和珩磨工序之間加退磁機(jī)。一方面可以對(duì)連桿退磁，防止連桿所帶鐵屑對(duì)珩磨精度造成損傷，一方面可以把連桿剩磁帶有的鐵屑消磁清洗掉。

5 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)研究及分析，結(jié)果表明，在加工過程中，切削生磁是產(chǎn)生磁場(chǎng)的一個(gè)重要因素。而退磁方法都基于一個(gè)原理，就是給工件加一個(gè)反向的磁場(chǎng)，逐步減小產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流和磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。根據(jù)磁場(chǎng)產(chǎn)生的原因和退磁的措施，文章建議了公司退磁機(jī)應(yīng)該放置的位置，并為相關(guān)人員在實(shí)際應(yīng)用時(shí)提供理論參考。

參考文獻(xiàn)

[1]傅建國(guó).工件退磁的原理及方法[J].機(jī)械制造，1993，31（7）：29.

[2]郭付吉，武修明.油管漏磁無(wú)損檢測(cè)中的磁化、剩磁及退磁技術(shù)[J].石油天然氣學(xué)報(bào)，2005，27（4）：723-724.

[3]徐江，武新軍，康宜華.油管漏磁自動(dòng)檢測(cè)過程中的退磁方法研究[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械，2005，34（2）：23-26.

[4]劉興民.關(guān)于退磁方法的討論[J].宇航計(jì)測(cè)技術(shù)，2002，34（2）：23-26.

[5]任波.淺述退磁技術(shù)的原理及方法[J].洛陽(yáng)理工學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，21（2）.

[6]磁測(cè)量技術(shù)[M].北京：中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院，1974.

[7]軟磁材料音頻損耗和磁導(dǎo)率測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)[R].北京：中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院，1979.

[8]徐寶慈.均質(zhì)非二次曲面磁體的不均勻磁化問題[J].長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào)，1982（2）.