Устройство для магнитно-абразивной обработки изделий

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцмалнстнческни

Уесвублмк р)986748 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 10 . 0 4 . 81 (2> ) 327060 1/25-0 8

f$g j+ к 3 с присоединением заявки NP (23) Приоритет

В 24 В 31/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 070183. Бюллетень Йо 1

Дата опубликования описания 0 70 1 83 (33) УДН 621.9.048. .3(088.8) (72) Автор изобретения

Г.A.Ïîäîïðèãîpà ф

Е

f., 1

1 с

Ордена Трудового Красного Знамени институт.- сверхтвердых материалов АН Украинской ССР=-(7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНО-АБРАЗИВНОЙ

ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к обработке иэделий ферроабразивными порошками в. . магнитном поле.

Известно устройство для магнитноабраэивной обработке деталей, в ци линдрическом корпусе которого, устанОвленном с возможностью вращения, закреплена электромагнитная катушка, а на торцовой поверхности расположены два кольцевых полюса с противоположной полярностью f1) .

Однако обработка при помощи этого устройства малопроизводительна, так как основная масса зерен порошка ориентируется вдоль магнитных силовых линий между кольцевыми полюсами, образуя мост, и лишь небольшая часть зерен порошка ориентируется по нормали к поверхности изделия, формируя щетку на торце внутреннего кольцевого полюса, которая обрабатывает поверхность детали.

Наиболее бпиэким к изобретению по технической сущности является известное устройство для магнитно-абразивной обработки, включающее установленный с возможностью вращения цилиндрический корпус, с торцовой стороны которого расположены равномерно по окружности постоянные магниты, закрепленные на диамагнитных элементах $2) .

Недостатком известного устройства является низкая производительность про це сса, обу словленн ая малыми зн ачениями нормальных и тангенциальных сил резания, которые при магнитно-абразивной обработке зависят от магнитных сил, действующих в рабочем пространстве между поверхностью иэделия и полюсом магнита.

Целью изобретения является повышение производительности процесса обработки за счет увеличения давления ферроабразивного порошка на поверхность обрабатываемого изделия.

Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве диамагнитные элементы выполнены в виде изогнутых двуплечих рычагов по числу магнитов., каждый рычаг установлен с воэможностью поворота вокруг введенной в устройство оси, закрепленной на корпусе, при этом на одном плече рычага закреплен магнит, а другое, расположенное вдоль образующей корпуса, снабжено ограничителем угла поворота и упором, предназначенным для взаимо- действия с введенным в устройство элементом, установленным в радиаль3

9867 48

4l ном отверстии, выполненном в корпусе, с возможностью перемещения под действием центробежных сил.

Ню чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит диамагнитный корпус 1 цилиндрической формы с коническим хвостовиком, предназначенным для установки в шпиндель металлорежущего станка, например фрезерного. На торце и боковой поверхности корпуса расположены четыре паза, равноудаленные друг от друга, а также четыре радиальных отверстия, оси которых лежат в одной плоскости с осями пазов.

В радиальные отверстия корпуса 1 вве- 15 дены подвижные элементы 2, например шарики, а в пазах корпуса 1 на осях

3 установлены диамагнитные двуплечие рычаги 4, на которых закреплены, например, эпоксидным клеем, блоки маг- Щ китов 5 с полюсными наконечниками б.

Рычаг 4 снабжен ограничителем 7 для регулировки его положения относительно корпуса 1 и упором 8 для регулирования радиуса вращения подвижного 25 элемента 2. В рычаге 4 отверстие для посадки на ось 3 располагают таким образом, чтобы рычаг поджимал ограничитель 7 к корпусу 1.

В начале работы устройство устанавливают хвостовиком в шпиндель станка, например фрезерного, а на столе станка на диамагнитной подложке крепят обрабатываемое изделие. Отпускают контргайку и ввинчивают или вывинчивают упор 8 в резьбовое от- 1 верстие рычага 4 до тех пор, пока он не займет заданное рабочее положение на оси радйального отверстия корпуса 1.

После этого упор 8 крепят контргайкой. При этом рабочее положение упора определяют расчетным путем по формуле:

d. щи

P% —2

45 где m — масса подвижного элемента;

А расстояние от плоскости упора 8

2 до центра тяжести подвижного элемента, 1 - радиус вращения подвижного элемента, равный расстоянию от оси вращения устройства до центра тяжести . подвижного элемента, V — линейная скорость вращения устройства, Fg механическая сила, которую дополнительно нужно создать для повышения производительности процесса за счет центробежного эффекта.

Затем приступают к регулировке рабочего зазора..Для этого при помощи ограничителя 7 выставляют рабочие по-, верхности полюсных наконечников б в одну плоскость, параллельную поверхности обрабатываемого изделия или стола станка, затем один из рычагов 4 поворачивают вокруг оси 3 в наклонное И положение до упора в дно паза, расположенного на торце корпуса 1, и поднимают стол с изделием до тех пор, пока между, поверхностью изделия и вершиной рабочей поверхности наклоненного полюсного наконечника 6 не образуется зазор, равный 2-3 размерам зерна ферроабразивного порошка, которым будет производиться обработка. После этого рычаг 4 отпускают, и он под действием собственной массы поворачивается вокруг оси 3 в исходное положение до соприкосновения ограничителя 7 с корпусом 1, при этом рабочие поверхности полюсных наконечников б вновь становятся параллельно поверхности обрабатываемого изделия. В образовавшийся рабочий зазор подают ферроабразивный порошок, который притягивается к рабочим поверхностям полюсных наконечников б, образуя щетку, а устройству и изделию сообщают взаимные перемещения. При вращении устройства подвижные элементы — шарики 2, размещенные в радиальных отверстиях корпуса 1, под действием центробежных сил через упор 8 воздействуют на рычаги

4 и поворачивают их вокруг оси 3.

При этом рабочая поверхность полюсных наконечников б наклоняется, форма рабочего зазора изменяется на клиновую, ферроабразивный порошок под наконечником б уплотняется и с большим давлением воздействует на поверхность изделия, нормальные и тангенциальные силы резания увеличиваются и производительность процесса повышается.

Кроме того, возникающий при изменении формы зазора динамический клиновой эффект также способствует повышению производительности процесса, так как ферроабразивная масса, расположенная на рабочей поверхности полюсных наконечников б при их наклонном положении, (под действием центробежных сил, действующих на массу в зазоре, стремится переместиться на периферию наконечника б ближе к концентраторам напряженности магнитного поля, которыми являются вершины наклоненных наконечников, наиболее близко расположенные к поверхности изделия, где градиент магнитной индукции имеет максимальное значение. Вследствие этого ферроабразивная масса порошка уплотняется, ее давление на поверхность изделия увеличивается, нормальные и тангенциальные силы резания возрастают,производительность процесса-повышается.

При этом нормальная составляющая сил резания — результат совместного действия магнитных и механических сил, но механическая составляющая в данном случае является производной не .только от величины магнитных сил F> а и от цЕнтробежной Г, которую писываемое устройство позволяет

986748

Формула изобретения

1. Авторское

Р 315577, кл. В

2, Автор<кое

35 В 674874, кл. В (прототип). свидетельство СССР, 24 В 31/10,,1969 . свидетельство СССР

24 В 31/10, 1978 изменять в широких пределах.

Замена порошка и съем его с рабочих поверхностей полюсных наконечников производится следу ощим образом.

° При выключенном вращательном движении устройство отводят на край стола, где закреплены .защитный экран и скребок (на чертеже не .показано), изготовленный из немагнитного полимерного материала. При протягивании устройства за счет автоматического хода стола над скребком, который касается рабочей поверхности полюсных наконечников, отработанный порошок соскабливается на боковую поверхность диамагнитного рычага 4. Затем устройству сообщают вращательное движение, и порошок центробежными силами выбрасывается на защитный экран, откуда вакуум-отсосом транспортируетея в приемный бункер.

Предлагаемое устройство, как и известное, имеет небольшие габариты, просто по конструкции и в изготовлении,не требует подвода и потребления дополнительной энергии. Это устройство может использоваться на любом универсальном металлорежущем оборудовании без дополнительной его переналадки, оно не требует специального оборудования для внедрения. По сравнению с известным, предлагаемое уст-. ройство позволяет повысить производительность обработки в 1,5 раза, что расширяет возможности метода магнитно-абразивной обработки и снижает ее стоимость.

ЬНИИПИ Заказ 10405/23

Тираж 793 Подписное

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

Устройство для магнитно-абразивной обработки изделий, включающее установленный с возможностью вращения цилиндрический корпус, с торцовой стороны которого расположены равномерно по окружности. постоянные магниты, закрепленные на диамагнитных, элементах, о т л и ч а ю щ е е с я

t0 тем, что, с целью повышения производительности обработки путем увеличения давления ферроабразивного nopcmка, диамагнитные элементы выполнены в виде изогнутых двуплечих рычагов по

15 числу магнитов, каждый рычаг установлен с возможностью поворота вокруг введенной в устройство оси, закрепленной на корпусе, при этом на одном плече рычага закреплен магнит, а дру;д гое, расположенное вдоль образующей корпуса, снабжено ограничителем угла . поворота и упором, предназначенным для взаимодействия с введенным в устройство элементом, установленным .

g5 в радиальном отверстии, выполнеином в корпусе, с возможностью перемещения под действием центробежных сил..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !