УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ НЕМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Устройство относится к приспособлениям для шлифовальных или полировальных станков с магнитоуплотняемым шлифовальным порошком, движущимся относительно обрабатываемого изделия под влиянием давления, и может быть использовано для чистовой обработки отверстий тонкостенных цилиндрических труб из немагнитных материалов.
Из уровня техники известна установка для магнитно-абразивной обработки поверхностей немагнитных труб (RU 146293U1, МПК B24B 31/112, опубл. 10.10.2014), содержащая станину, смонтированное на ней устройство для вращательного движения закрепленной в нем обрабатываемой трубы, внутри и/или около которой размещен ферроабразивный материал. Индуктор установки выполнен на основе постоянных магнитов, расположенных вдоль оси вращения обрабатываемой заготовки с частичным ее охватом [1].
Недостатком установки является ограниченная возможность ее применения для обработки заготовок из различных материалов, вследствие применения в индукторе постоянных магнитов, что делает затруднительным осуществление различных режимов шлифования и полирования. Кроме того, расположение упомянутых магнитов с частичным охватом заготовки снижает технологичность приспособления, так как требует его дополнительной переналадки при обработке заготовок различных диаметров.
Наиболее близким по технической сущности устройством к заявленной полезной модели является установка для магнитно-абразивной очистки внутренних поверхностей труб из немагнитопроводного материала (SU 716648, МПК В08В 9/04, опубл. 28.02.1980), содержащая ферромагнитный очистной инструмент, источник магнитного поля, выполненный в виде системы последовательно расположенных вдоль трубы электромагнитных катушек с П-образными магнитопроводами, и опорные элементы для очищаемых труб [2].
Недостатком конструкции известного устройства является невозможность обработки с его помощью труб с малыми и/или переменными внутренними диаметрами. Кроме этого, в устройстве не предусмотрены программируемые средства автоматики, позволяющие реализовать различные режимы обработки заготовок.
Задачей предложенного технического решения является расширение функциональных возможностей устройства для полирования деталей из немагнитных материалов и обеспечение осуществления различных режимов шлифования и/или полирования деталей типа «тело вращения» с малыми и/или переменными внутренними диаметрами.
Указанная задача решена тем, что устройство для полирования деталей из немагнитных материалов содержит плиту, выполненную с возможностью закрепления на поперечном суппорте токарного станка, на которой установлены линейка электромагнитов, регулируемый источник питания, а также блоки управления и электроизмерительных приборов, смонтированные в едином корпусе. При этом каждый из электромагнитов линейки подключен к регулируемому источнику питания, подключенному к электрической сети, содержащему трансформатор и выпрямитель, к управляющему входу упомянутого источника питания подключен выход блока управления, а к его измерительному выходу - блок электроизмерительных приборов, выход которого подключен к измерительному входу блока управления.
Блок управления может быть выполнен на основе любого известного промышленного контроллера, содержащего программируемый микроконтроллер с памятью программ и данных, энергонезависимой памятью и набором периферийных устройств, в том числе аналоговым компаратором, широтно-импульсным модулятором и универсальным синхронно-асинхронным приемо-передатчиком. К микроконтроллеру может быть также подключен блок индикации и блок ввода-вывода для обеспечения удобства работы оператора [3, 4, 5].
Положительным техническим результатом, обеспечиваемым раскрытой выше совокупностью конструктивных признаков полезной модели, является расширение технологических возможностей токарных станков. Технический результат достигается за счет установки предложенного устройства на поперечный суппорт токарного станка и обеспечения возможности выполнения на нем операций шлифования и полирования внутренних поверхностей деталей типа «тело вращения» по различным программам блока управления, изменяющим параметры работы регулируемого источника питания и, как следствие, режимы работы электромагнитов.
Устройство поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан внешний вид устройства (вид спереди]; на фиг. 2 - вид устройства сверху; на фиг. 3 - способ установки устройства на поперечный суппорт станка; на фиг. 4 - структурная схема электрической части устройства; на фиг. 5 - разрез по А-А на фиг. 3, иллюстрирующий процесс обработки детали.
Полезная модель устроена следующим образом. На верхней поверхности плиты 1, являющейся основанием приспособления, установлены: линейка электромагнитов 2, регулируемый источник питания 3 и корпус 4, в котором смонтированы блоки управления и электроизмерительных приборов. На нижней поверхности плиты имеется выступ, содержащий паз типа «ласточкин хвост» 5, необходимый для крепления плиты к поперечному суппорту станка.
Используемые в линейке электромагниты - стержневого типа, постоянного тока, рассчитанны на напряжение питания 0…100 В. Линейка электромагнитов 2 представляет собой несущую рамную конструкцию, предназначенную для крепления на плите, монтажа питающей электропроводки и установки электромагнитов.
Электромагниты подключены к регулируемому источнику питания 3, который в свою очередь подключен к промышленной электрической сети с напряжением питания 220 В. Количество электромагнитов N, установленных на линейке, может варьироваться (рекомендуется устанавливать не менее девяти) и зависит от числа управляемых выходов регулируемого источника питания. В общем случае увеличение числа электромагнитов позволяет реализовать более сложные управляющие программы обработки, включающие в себя циклы плавного изменения силы воздействия ферромагнитного абразивного порошка на внутреннюю поверхность детали.
Регулируемый источник питания 2 содержит трансформатор 6 и выпрямитель 7, при этом к управляющему входу источника подключен выход блока управления 8, а к его измерительному выходу - блок электроизмерительных приборов 9, выход которого подключен к измерительному входу блока управления.
Устройство работает следующим образом. Обрабатываемую деталь 10 закрепляют в центрах станка. Затем устройство устанавливают на поперечный суппорт станка и настраивают положение линейки 2 с помощью регулирования высоты плиты 1, например с помощью подкладок, таким образом, чтобы центры электромагнитов совпали с центром обрабатываемой детали. Далее с помощью перемещения поперечного суппорта настраивают величину зазора 6 между сердечниками электромагнитов и внешней поверхностью детали, в соответствии с предполагаемыми режимами обработки. С помощью органов управления станком настраивают частоту вращения шпинделя n и величину продольной подачи S суппорта станка. Внутрь детали 10 засыпают ферромагнитный абразивный порошок 11.
Далее с помощью блока управления 8 настраивают режимы шлифования или полирования детали и выбирают управляющую программу для ее обработки. Включают шпиндель станка и приводят в действие автоматику управления продольной подачей суппорта. Под действием магнитного поля, создаваемого электромагнитами, ферромагнитный абразивный порошок 11 прижимается к внутренней поверхности обрабатываемой детали 10, после чего начинается технологический процесс обработки.
За счет одновременного поступательного движения суппорта, вращения заготовки и изменения силы воздействия ферромагнитного абразивного порошка на внутреннюю поверхность детали, путем изменения режимов работы электромагнитов, обеспечивается возможность высококачественного шлифования и полирования внутренних поверхностей деталей из немагнитных материалов.
Список использованных источников:
1. Пат. 146293 Российская Федерация, МПК В24В 31/112. Установка для магнитно-абразивной обработки поверхностей немагнитных труб / Хомич Н.С. (BY), Глаговский Э.М. (RU), Шлепов И.А. (RU), Корогода О.П. (BY), Иванова С.В. (RU), Пасевич П.И. (BY), Климов А.А. (RU), Хамутовский А.Н. (BY); заявители и патентообладатели Научно-инженерное республиканское дочернее унитарное предприятие «Полимаг» (BY), Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (RU). №2013146422/02; заявл. 18.10.2013; опубл. 10.10.2014, Бюл. №28. 2 с.; ил.
6
2. А.с. 716648 СССР, МПК В08В 9/04, В08В 3/10. Устройство для магнитно-абразивной очистки внутренних поверхностей труб из немагнитопроводного материала / Вярвельский Г.Г., Епифанов А.И., Большаков А.П., Жилин В.П.; заявитель Предприятие П/Я А-7291. №2596397; заявл. 27.03.1978; опубл. 25.02.1980.
3. А.В. Евстифеев. Микроконтроллеры семейства Tiny и Mega семейства Atmel, 5-е изд., стер. - М.: Издательский дом «Додека-ХХI», 2008. - 148 с.: ил.
4. Two Wire Serial EEPROMs // Atmel Corporation URL: www.atmel.com/Images/doc0670.pdf (дата обращения: 17.11.2015).
5. MAX232x Dual EIA DriversReceivers // Texas Instruments URL: www.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf (дата обращения: 17.11.2015).
6. HD44780 Datasheet // Electronic Components Datasheet Search URL: http://www.alldatasheet.com/view.jsp?Searchword=Hd44780 (дата обращения: 17.11.2015).