近年来,随着机械、石油、航空航天等领域的飞速发展,对各种零件的光整加工技术也提出了更高的要求。管材作为输送液体或气体的载体,在这些领域的作用变得尤其重要。同时,由各类材料管材组成的管路系统是设备的生命线,受使用环境的限制,很多管材都是小直径的细长管材(内径2-6mm),加工时普通工具很难进入,肉眼无法观察,国内传统的抛光方式基本不能完成。因此,需要找到一个合适的方法来提高细长管内表面的光整度并增强其输送性能。磁力研磨光整加工技术(Magnetic Abrasive Finishing)是利用磁场的特性来辅助抛光技术的一种,可以有效地提高工件的表面质量,与传统方法相比具有较高的自适应性、自锐性强、温升小及无需进行工具补偿等优点,现阶段已经较好的应用于复杂曲面、平面、内外圆表面。使用传统磁力研磨法对小直径细长管内表面进行光整加工,虽然能取得良好的研磨效果,但受加工区域过小的影响,很难保证研磨效率。在管腔内部添加普通径向充磁辅助磁极可以增大加工区域的磁感应强度,提高磁粒刷对管件内表面的研磨压力,从而提高研磨效率。但是添加辅助磁极后磁粒刷的翻滚性能下降,研磨完毕后微观表面极易出现规律性划痕。同时,管件进行高速旋转时,过长的辅助磁极还会在离心力的作用下断裂损坏。基于以上问题,本文进行了多组试验。首先提出了一种超声振动辅助磁力研磨技术,采用自行设计的超声振动发生装置对辅助磁极添加轴向超声振动,并对Φ4×150mm的钛合金细长管进行精密光整试验。试验对比了添加超声振动前后管件的微观表面质量以及研磨效率的变化,分析了不同振动频率对表面粗糙度值以及材料去除量的影响;在保证管件能够进行高速旋转的情况下,又提出将多个径向充磁的磁极组成柔性磁极链作为辅助磁极放置在管腔内部,柔性磁极链能在一定程度上抑制由于转速过高造成的磁性磨料飞出现象。利用Ansoft Maxwell软件分析了添加柔性磁极链后加工区域的磁感应强度变化,并对Φ4×150mm的钛合金细长管进行精密光整加工试验。基于响应面法对试验过程中的工艺参数进行优化,分析了研磨后管件微观表面的加工均匀性;最后又提出在相同的工艺条件下,利用多个球形磁极取代普通径向磁极,并对Φ4×150mm的钛合金细长管进行精密光整加工试验。利用Ansoft Maxwell软件分析添加球形磁极后加工区域的磁感应强度变化,探索了管件转速对研磨效果的影响。