УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОЙ ГАЛТОВКИ

Полезная модель относится к устройствам для чистовой обработки сложных поверхностей и может найти применение в ювелирной или часовой промышленности, для обработки достаточно больших партий деталей со сложной поверхностью.
Известны устройства для магнито-абразивного полирования (Барон Ю.М. Магнито-абразивная обработка изделий и режущих инструментов. - Л.: Машиностоение, 1986. - 176 с.. Барон Ю.М. Технология абразивной обработки в магнитном поле. - Л.: Машиностоение, 1975. - 128 с.), в которых абразивный порошок помещен в герметичный контейнер, под действием переменного магнитного поля, наведенного из вне, частицы абразивного порошка перемещаются внутри контейнера, сталкиваются с поверхностью детали или скользят по ней, осуществляя полирование.
Недостатком указанных устройств является возможность обработки только одной детали, при этом обрабатываемую деталь требуется закреплять и вращать в контейнере, что усложняет кинематическую схему оборудования.
Известно устройство для магнитно-абразивной обработки (Manuale istruzioni - uso e manutenzione. Brillantatore magnetiko - Mod. MG/15. - Pag.22), содержащее рабочий контейнер с жидкой смазочно-охладительной средой и галтовочным ферримагнитным наполнителем, установленный на неподвижном диске, под которым на подвижном диске, установленном с возможностью вращения, закреплены индукторы магнитного поля на постоянных магнитах.
Недостатком указанного устройства является малая величина магнитной индукции в зоне обработки и у вертикальной стенки контейнера, куда обрабатываемые изделия и абразивные частицы относит центробежная сила.
Известно «Устройство для магнитно-абразивной галтовки» (Патент РФ №40940, МПК B24B 31/10, 2004 г.) выбранное в качестве прототипа, состоящее из вращающегося диска с индукторами на постоянных магнитах, неподвижного диска с установленным на нем контейнером, на вертикальном бортике неподвижного диска закреплены индукторы на постоянных магнитах.
Недостатком этого устройства является малая величина магнитной индукции в зоне обработки.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в повышении качества галтовки и сокращении времени обработки за счет обеспечения равномерного распределения галтовочного наполнителя в области обработки и исключения его скопления в центре рабочего контейнера.
Технический результат достигается тем, что устройство для магнитной галтовки, содержит рабочий контейнер с жидкой смазочно-охладительной средой и галтовочным наполнителем, установленный на неподвижном диске, под которым на подвижном диске, установленном с возможностью вращения, закреплены основная группа индукторов, состоящая из двух кольцевых постоянных магнитов, и вспомогательная группа индукторов, состоящая двух пар цилиндрических постоянных магнитов, индукторы каждой группы расположены симметрично центру подвижного диска на взаимно перпендикулярных линиях диаметра, при этом
к
пд
к
пд
R=R/3, где R - внешний радиус кольцевого постоянного магнита, R - радиус подвижного диска,
ц
к
ц
R=R/4, где R - радиус цилиндрического магнита,
к
L=R, где L - расстояние между центрами цилиндрических магнитов вспомогательной группы,
к
N=R/2, где N - расстояние от геометрического центра пары цилиндрических постоянных магнитов до края подвижного диска.
к
пд
ц
к
к
к
На чертеже приведено устройство для магнитной галтовки. Предлагаемое устройство состоит из рабочего контейнера 1, в который помещены жидкая смазочно-охлаждающая среда 2 и галтовочный наполнитель 3, представляющий собой металлические иглы. На подвижном диске 4 установлены основная и вспомогательная группы индукторов магнитного поля. Основная группа индукторов содержит два кольцевых постоянных магнита 5, вспомогательная группы индукторов содержит две пары цилиндрических постоянных магнитов 6. Кольцевые постоянные магниты 5 основной группы служат для индуцирования магнитного поля, воздействующего на галтовочный наполнитель 3, цилиндрические постоянные магниты 6 вспомогательной группы служат для увеличения индукции магнитного поля, создаваемого основной группой индукторов и для исправления траектории движения галтовочного наполнителя 3. Индукторы основной группы, а именно, геометрические центры кольцевых постоянных магнитов 5 расположены на одной линии диаметра подвижного диска 4 и имеют внешний радиус равный одной третей радиуса подвижного диска 4, то есть R=R/3. Цилиндрические постоянные магниты 6 вспомогательной группы имеют радиус равный одной четвертой внешнего радиуса кольцевого постоянного магнита 5, то есть R=R/4, и расположены парами для создания области высокой индуктивности необходимой формы. Индукторы каждой группы расположены симметрично центру подвижного диска на взаимно перпендикулярных линиях диаметра подвижного диска 4. Расстояние между центрами цилиндрических магнитов 6 вспомогательной группы равно внешнему радиусу кольцевого постоянного магнита 5, то есть L=R, причем установлены они симметрично линии диаметра расположения вспомогательной группы индукторов. Расстояние от геометрического центра пары цилиндрических постоянных магнитов 6 до края подвижного диска 4 равно половине внешнего радиуса кольцевого постоянного магнита 5, то есть N=R/2.
r
eb
r
eb
Необходимые для получения технического результата расположение и характеристики постоянных магнитов были определены при помощи построения математической модели магнитного поля, компьютерного моделирования и серии экспериментов на опытном образце устройства для магнитной галтовки. Исследования показали, что оптимальная коэрцитивная сила магнитов должна иметь значение от 700 кА/м до 950 кА/м, если сила меньше - наполнитель плохо взаимодействует с магнитным полем, если сила больше - упрощается движение наполнителя в рабочем контейнере. На чертеже (вид сверху) представлен пример схемы расположения основной и вспомогательной групп индукторов на подвижном диске 4 с диаметром 180 мм. Схема состоит из двух кольцевых постоянных магнитов 5 основной группы, со следующими характеристиками: постоянные магниты - редкоземельные, размером 60×30×5 мм, B=1 Тл, H=700 кА/М; и двух пар постоянных цилиндрических магнитов 6 вспомогательной группы, со следующими характеристиками: постоянные магниты - редкоземельные, размером 15×5 мм, B=0,95 Тл, H=750 кА/М. На схеме указаны силовые линии характеризующие конфигурацию магнитного поля.
Устройство для магнитной галтовки работает следующим образом. Обрабатываемые изделия помещают в рабочий контейнер 1 в жидкую смазочно-охлаждающую среду 2, при этом обрабатываемые изделия и галтовочный наполнитель 3 опускаются на дно рабочего контейнера 1. При вращении подвижного диска 4, поле индуцируемое цилиндрическими постоянными магнитами 5 основной группы увлекает за собой частицы галтовочного наполнителя 3, а поле цилиндрических постоянных магнитов 6 вспомогательной группы увлекает частицы галтовочного наполнителя 3 из центральной области рабочего контейнера 1 к его краям, в область сильного действия основной группы индукторов, причем галтовочный наполнитель 3 не скапливается в центре рабочего контейнера за счет действия вспомогательной группы индукторов. Так же, благодаря повышенной индукции магнитного поля, усложняется траектория движения галтлвочного наполнителя 3 в рабочем контейнере 1. Таким образом, магнитное поле, индуцируемое постоянными магнитами, сконфигурировано так, что его воздействие на галтовочный наполнитель максимально, тенденция наполнителя скапливаться в центре рабочего контейнера минимизирована, сила воздействия на наполнитель у вертикальной стены рабочего контейнера нормализирована.
Предлагаемое техническое решение позволяет увеличить силу воздействия наполнителя на обрабатываемые изделия, уменьшить время обработки и более эффективно использовать рабочий объем.