Устройство для магнитно-абразивной обработки изделий

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОАБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ по авт. св. № 986748, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, каждый из постоянных магнитов выполнен в виде блока, собранного из прямоугольных магнитов чередующейся полярности, расположенных в шахматном порядке, при этом в направлении, параллельном оси качания рычагов, магниты в блоке закреплены ступенчато и наклонены к поверхности торца корпуса под углом 0°(. (Л С о 9: 9д 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИА,ЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (1!) ур В 24 В 31/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

Ф

70 (61) 986748 (21) 3454942/25-08 (22) 19.04.82 (46) 07.08.84. Бюл. В 29 (72) Г.А. Подопригора (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт сверхтвердых материалов

АН Украинской ССР (53). 621.9.048.6.04(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 986748, кл. В 24 В 31/10, 1981 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИАГНИТНОАБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ по авт. св. N- 986748, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, каждый из постоянных магнитов выполнен в виде блока, собранного из прямоугольных магнитов чередующейся полярности, расположенных в шахматном порядке, при этом в направлении, параллельном оси качания рычагов, магниты в блоке закреплены ступенчато и наклонены к поверхности торца корпуса под углом 0 <с 44

1:10664-1

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при чистовой обработке деталей.

По основному авт. св. В 986748 известно устройство для магнитноабразивной обработки, содержащее установленный с возможностью вращения цилиндрический корпус, с торцовой стороны которого расположены равномер-!О но по окружности постоянные магниты, закрепленные в диамагнитных.элементах, выполненных в виде изогнутых двуплечих рычагов по числу магнитов, а каждый из рычагов шарнирно закреплен в корпусе. При этом на одном плече рычага закреплен магнит, а второе плечо снабжено ограничителем угла поворота и упором, предназначенным для .взаимодействия с введенным в уст- 20 ройство элементом, установленным в радиальном отверстии, выполненном в корпусе, с возможностью перемещения под действием центробежных сил (11.

Недостатком известного устройства: является низкая производительность процесса, обусловленная тем, что напряженность магнитного поля, наведенного в рабочем зазоре постоянны30 ми магнитами, нельзя изменить, следовательно, не может изменяться,.и сила (j притяжений ферро-абразивной массы к поверхности полюсов. В результате при увеличении механической составляющей силы прижима порошка к поверх-З ности изделия за счет центробежного эффекта дополнительно возрастает тангенциальная сила резания в зоне . сопряжения ферроабразивный материалповерхность изделия ° Однако увеличе40 ние механической составляющей силы прижима порошка к поверхности изделия за счет центробежного эффекта может происходить только до тех пор, пока магнитные силы удерживания ферро-45 абразивной массы.в состоянии уравновешивать силы резания, а также центробежные и другие силы, действующие на ферро-абразивную массу в рабочем зазоре, что не дает возможности более полно использовать центробежный эффект.

Цель изобретения — повышение про" изводительности процесса путем создания в рабочем зазоре неоднородного магнитного поля с переменным градиентом и его многократного изменения в течение рабочего цикла.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве каждый из постоянных магнитов выполнен в виде блока, собранного из прямоугольных магнитов чередующейся полярности, расположенных в шахматном порядке., при. этом в направлении, параллельном оси качания рычагов, магниты. в блоке закреплены ступенчато и наклонены к поверхности торца корпуса под уг-. лом О<К 4

На фиг. 1 изображено устройство,, общий вид; .на фиг. 2 — то же, вид снизу.

Устройство содержит диамагнитный. корпус 1 цилиндрической формы с коническим хвостовиком, предназначенным для установки в шпиндель металлоре-. жущего станка, например фрезерного.

На торце и боковой поверхности корпуса расположены четыре паза, равноудаленные друг от друга, а также четыре радиальные отверстия, оси которых лежат в одной плоскости с осями пазов. В радиальные отверстия корпуса введены подвижные элементы 2, например шарики, а в пазах корпуса на осях 3 установлены диамагнитные двуплечие рычаги 4, на которых закреплены, например, эпоксидным KJIE ем блоки магнитов 5 с магнитопроводом 6. Каждый из блоков магнитов 5 собран из постоянных магнитов чередующейся полярности, расположенных в шахматном порядке. В направлении, параллельном оси 3, магниты в блоке закреплены ступенчато и наклонены к поверхности торца корпуса 1 под углом 0 <Ж 4 . При этом tg<= t где

b — шаг ступени, а Ь вЂ” ширина полюса постоянного магнита. Шаг t.öåëåñoîáразно устанавливать в пределах двух трех размеров зерен порошка, которым производится обработки детали. Рычаг

4 снабжен ограничителем 7 для регулирования его положения относительно корпуса 1 и упором 8 для регулирования радиуса вращения .подвижного элемента 2. В рычаге 4 отверстие для посадки на ось. располагают таким образом, чтобы рычаг поджимал ограничитель 7 к корпусу 1. На неподвижной части шпинделя станка .установлен кулачок 9 кольцевой формы, который за.креплен винтами 10, проходящими через пазы кулачка,.что позволяет регулировать его положение относительно оси вращения устройства.

1106641

В начале работы устройство устанавливают хвостовиком в шпиндель . станка, например фрезерного, а на . столе станка на диамагнитной подложке крепят обрабатываемое изделие.. Устанавливают устройство с заданйым зазором относительно изделия, регу-. лируют величину качания рычагов. В образовавшийся между поверхностью иэделия и поверхностями вершин магнитов 5 рабочий зазор подают ферро. абразивный порошок, который притяги-вается .к полюсам магнитов 5, образуя.

- щетку, а устройству и изделию сообщают взаимные перемещения. При вращении устройства подвижные элементышарики 2, размещенные в радиальных отверстиях корпуса 1, под действием центробежных сил через упор 8 воз-. действуют на рычаги 4 и поворачивают их вокруг оси 3. В процессе вращения упор 8 наезжает на кулачок 9, поворачивая рычаг 4 в противоположном направлении относительно оси 3, и отжимает подвижный элемент-шарик 2 в отверстие корпуса 1.. При этом вер- . . шины магнитов 5 и магнитопровода 6 каждого рычага.4 периодически осуществляют качательное движение относительно поверхности обрабатываемого изделия, что приводит к образованию циклически меняющего форму рабочего зазора. В результате ферро-абразивный порошок периодически уплотняется и с большим давлением воздейству- 35 ет на поверхность обрабатываемого изделия, нормальные- и тангенциальные силы резания возрастают, производительность процесса повышается, так как одновременно увеличиваются 40 и магнитные силы, удерживающие фер-ро-абразивную массу в рабочем зазоре.

Это обусловлено тем, что ступенчатое с наклоном расположение магнитов 5 наводит в рабочем зазоре не- 45 однородное магнитное поле, неравномерное как в вертикальном, так и. в горизонтальном направлении, а концентрация поля на вершинах ступеней магнитов и периодическое изменение-их положения относительно обрабатывае-. мой поверхности за-счет -центробежного эффекта позволяет получить в рабочем зазоре поле с переменным градиентом магнитной индукции, что способствует повышению магнитных сил, действующих на ферро-абразивную массу порошка. Совмещение вращательного,качательного и.поступательного- движений позволяет периодически созqaвать дополнительные зоны, в которых . возникает эффект заклинивания, что значительно повышает производительность процесса за счет .более полного использования энергии магнитного поля, обладающего градиентом, так как .обработка производится при значительных переменных усилиях, дейст- вующих на ферро-абразивные зерна порошка,и более полном использовании их режущих свойств. Кроме того, наличие качательного движения способствует лучшему перемешиванию и удерживанию ферро-абразивного порошка в. рабочем зазоре за счет прерывистого характера контакта зерен с обрабатываемой .поверхностью и периодического. уменьшения в связи с этим сил трения, стремящихся выбросить порошок из зазора. Это, в свою очередь, исключа-. ет проскальзывание ферро-абразивной массы относительно полюсов, повышает стойкость порошка и обеспечивает надежное его следование в направлении вращения полюсов.

Замена порошка и era съем с рабочих поверхностей полюсов производится следующим образом. При выключенном вращательном движении устройство отводят на край стола, где закреплены защитный экран и скребок (не по-. казаны), изготовленный из немагнитного полимерного материала. При протягивании устройства за счет автоматического хода стола над скребком,. который касается рабочей поверхности полюсов, отработанный порошок соскабливается на боковую поверхность.диа- магнитного рычага 4. Затем устройству сообщают вращательное движение и порошок центробежными силами выбра-; сывается на защитный экран, откуда вакуумоотсосом транспортируется в приемный бункер.

Пример. Многополюсную магнитную систему собирают из постоянных. магнитов с чередующейся в шахматном порядке полярностью полюсов, ширину которых стабилизируют размером

b=f0,7 мм. Угол наклона полюсов с6 как и шаг ступеней полюсов t, изме- . няют в пределах, указанных в таблице.

Собранная таким образом. магнитная система устройства испытывается на образцах из меди Mf ГОСТ 495-70 с исходной шероховатостью R>=2,5 мкм. при следующих режимах МАП:

1106641

400

0,84

2,0

0,8

Съем и & мг мин/см

Зернистость, мкм

Угол наклона к

Шаг ступеней t мм

Ширина полюса Ъ, мм

0,75

10,7

2,9

2 40

1 20

5 20

0 50

10,7.2,6

0,25

10,7

2,1

1,0

10,7

1,8

0,00

10,7

1,8*

10,7

2 33

1 42

2,4

0,48

0,32

10,7

2,1

0,16

10 7

1,75

160/125

0,00

10,7

1,6*

Угловая скорость вращения роторной головки, об/мин

Диаметр роторной головки, мм

Скорость поступательного перемещения образца, м/мин

Величина рабочего зазора, мм

Магнитная индукция, Т

250/160

250/160

250/160

250/160

250/160

160/125

160/125

160/125

* для известного устройства. !

Анализ результатов испытаний многополюсных магнитных систем, собранных из постоянных магнитов, с различными углами наклона полюсов oL и шагом ступеней t показывает, что только о в пределах значений 0 М 6 4 произg5 водительность процесса повышается по сравнению с известным.

Увеличение угла сС выше предела значений C. ==5 40, как и увеличение о шага ступеней t до четырех размеров

50 зерна 250/160 мкм, снижает производительность МАЛ до производительностиизвестного, так как нри таких А и 1 происходит потеря самоторможения, вызванная динамикой процесса (вибрацией, 55 измением направления действия сил и т.д) Для выяснения влияния зернитости ферро абразивной массы на параметры зон заклинивания обработку осуществляют порошком ЖКТ-20 различной зернистости:

5 250/160 мкм; 160/125 мкм. Производительность процесса оценивается величиной съема в единицу времени с единицы площади поверхности обрабатываемого изделия дС мг мин/см . Результаты испытаний представлены в таблице.

Таким образом, в отличие от широко применяемых при МАП рифленных полюсных наконечников, предназначенных для концентрации магнитного потока, ступенчатое с шагом =0,32-0,75 мм и наклонное под углом 0 < g 6 4 расо о положение полюсов постоянных магнитов разноименной полярности кроме концентрации потока создает еще и дополнительные клиновые зоны в рабочем зазоре, которые, обладая свойством самоторможения, обеспечивают приращение удельного давления абразивных зерен на поверхность обрабатываемого изделия и, тем самым, повышают производительность процесса обработки.

110б641

Составитель И. Малхазова

Редактор Н. Яцола Техред A-.Êèêåìåçåé Корректор Г.Огар

Заказ 5708/10 Тираж 737 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для магнитно-абразивной обработки изделий Устройство для магнитно-абразивной обработки изделий Устройство для магнитно-абразивной обработки изделий Устройство для магнитно-абразивной обработки изделий Устройство для магнитно-абразивной обработки изделий 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области механической обработки металла свободным абразивом и может найти применение при шлифовании и полировании поверхностей тел вращения различной формы

Изобретение относится к области машиностроения, точнее к устройствам для обработки деталей в центробежно-уплотненном потоке свободного абразива

Изобретение относится к устройствам для обработки деталей в уплотненном потоке свободного абразива и может быть использовано в машиностроительной и других отраслях промышленности для обработки деталей из металла, керамики и других материалов
Изобретение относится к машиностроению и предназначено для абразивной обработки поверхностей деталей машин
Изобретение относится к центробежно-планетарной обработке деталей типа колец

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для абразивной обработки поверхностей деталей машин

Изобретение относится к финишным методам обработки деталей типа колец подшипников свободных абразивом и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и других отраслях народного хозяйства

Изобретение относится к финишной обработке деталей в контейнерах с планетарным вращением и может быть использовано в машиностроении для полирования деталей со сложной формой рабочих поверхностей

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при финишной обработке свободным абразивным материалом деталей типа тел вращения, имеющих преимущественно сложный профиль наружной поверхности
Наверх