УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНО-АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ

Полезная модель относится к машиностроению, а именно, к металлообработке и может быть использована для магнитно-абразивной обработки деталей, в частности, спиральных сверл, имеющих цилиндрические, конические и другие поверхности.
Известно устройство для магнитно-абразивной обработки, содержащее образующие кольцевой паз наружную и внутреннюю магнитные системы, полюса противоположной полярности которых расположены друг против друга, собраны из магнитных блоков, разделенных изоляционными прокладками, каждый из которых выполнен в виде постоянного магнита и Г-образного полюсного наконечника, внутренняя поверхность которого находится в контакте с нерабочим полюсом и боковой поверхностью магнита, при этом рабочие поверхности полюсного наконечника и магнита ограничены боковой поверхностью кольцевого паза с прямоугольным профилем в поперечном сечении и постоянной шириной. Кольцевой паз, в котором размещена обрабатываемая деталь, заполняется магнитно-абразивным порошком. Этот порошок притягивается к рабочим полюсам магнитов, а деталь и устройство совершают вращательные движения вокруг осей (Авторское свидетельство №1371881, МПК B24B 31/10, опубл. 1988).
Недостатком описанного устройства является низкая производительность, обусловленная возможностью разбрасывания зерен магнитно-абразивного порошка из рабочей зоны.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели (прототипом) является устройство для магнитно-абразивной обработки, содержащее две магнитные системы, имеющие расположенные друг против друга полюса противоположной полярности и собранные из блоков, каждый из которых выполнен в виде постоянного магнита, находящегося в контакте с полюсным наконечником, при этом магнитные системы установлены на салазках с возможностью изменения расстояния между ними. Причем блоки магнитных систем разделены изоляционными прокладками, а каждый полюсный наконечник выполнен Г-образной формы, внутренняя поверхность которого находится в контакте с нерабочим полюсом и боковой поверхностью магнита, при этом рабочие поверхности магнитных систем выполнены плоскими прямоугольными и установлены с возможностью поворота на угол 180° (Патент РФ №2098258, МПК B24B 31/112, опубл. 1997).
Основным недостатком описанного устройства является низкая производительность, обусловленная наличием контакта прямоугольных рабочих поверхностей магнитных систем с обрабатываемой поверхностью по линии и, как следствие, небольшой площадью обработки, а также неравномерным распределением магнитно-абразивного порошка в рабочей зоне, требующим большого числа проходов устройства для достижения заданной чистоты обрабатываемой поверхности детали.
Предлагаемой полезной моделью решается задача увеличения производительности.
Для достижения указанного технического результата в устройстве для магнитно-абразивной обработки, содержащем две магнитные системы, имеющие расположенные друг против друга полюса противоположной полярности и собранные из блоков, каждый из которых выполнен в виде постоянного магнита, находящегося в контакте с полюсным наконечником, магнитные системы установлены на салазках с возможностью изменения расстояния между ними, каждая из магнитных систем соединена с сервомотором сервопривода, выполнена сменной и с рабочей поверхностью, ответной по форме профилю обрабатываемой поверхности детали, при этом полюсной наконечник магнитной системы закреплен в направляющей сервомотора сервопривода, установленной в пазу упомянутых салазок с возможностью осцилляции относительно обрабатываемой поверхности на длину салазок.
Повышение производительности за счет увеличения площади обработки и наличия условий для создания непрерывного потока и равномерного распределения с одновременным самозатачиванием зерен магнитно-абразивного порошка обусловлено дополнительной возможностью осцилляции магнитных систем относительно обрабатываемой поверхности детали и достигается тем, что каждая из магнитных систем соединена с сервомотором сервопривода, выполнена сменной и с рабочей поверхностью, ответной по форме профилю обрабатываемой поверхности детали, при этом полюсной наконечник магнитной системы закреплен в направляющей сервомотора сервопривода, установленной в пазу упомянутых салазок с возможностью осцилляции относительно обрабатываемой поверхности на длину салазок.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображено устройство для магнитно-абразивной обработки, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 представлена схема применения устройства для магнитно-абразивной обработки цилиндрической поверхности спирального сверла; на фиг. 4 показана схема обработки детали конической формы; на фиг. 5 - то же, вид сверху; на фиг. 6 представлена схема обработки тела вращения; на фиг. 7 - то же, вид сверху.
Кроме того, на фиг. 3 показано:
В - ширина паза, образованного магнитными системами;
D - диаметр обрабатываемой детали;
b - рабочий зазор между обрабатываемой поверхностью детали и рабочими полюсами магнитных систем устройства.
Устройство для магнитно-абразивной обработки изготовлено из немагнитного материала и содержит две сменные магнитные системы, имеющие расположенные друг против друга полюса противоположной полярности и собранные из блоков, каждый из которых выполнен в виде постоянного магнита 1, находящегося в контакте с полюсным наконечником 2, который изготовлен из магнитно-мягкого материала. При этом магнитные системы установлены на салазках 3 с возможностью изменения расстояния между ними. Каждая из магнитных систем соединена с сервомотором 4 сервопривода, выполнена сменной и с рабочей поверхностью, ответной по форме профилю обрабатываемой поверхности детали 5. При этом полюсной наконечник 2 магнитной системы закреплен в направляющей 6 сервомотора 4 сервопривода, установленной в пазу упомянутых салазок 3 с возможностью осцилляции относительно обрабатываемой поверхности на длину салазок 3. Сервомотор 4 состоит из двух сервомоторов с блоками питания (на чертеже не показаны), соединенных с датчиками обратной связи и блоком управления (на чертеже не показаны). Предлагаемое устройство устанавливается на суппорте токарного станка (на чертеже не показано) и содержит основание 7, на котором установлены салазки 3 с возможностью перемещения посредством регулировочного винта 8 с двумя разнонаправленными резьбами. При вращении регулировочного винта 8 осуществляется одновременное сближение или раздвижение салазок 3. Это приводит к возможности изменения ширины паза, образованного магнитными системами. Салазки 3 выполнены по типу «ласточкин хвост». Деталь 5 с цилиндрической или конической обрабатываемой поверхностью крепится в шпинделе или в центрах токарного станка, а деталь 5, например, спиральное сверло, крепится в шпинделе универсального токарно-винторезного станка (на чертеже не показано). В каждой из двух сменных магнитных систем постоянный магнит 1, находящийся в контакте с полюсным наконечником 2, зафиксирован на одном конце полюсного наконечника 2 зажимными щеками 9 с помощью болтов 10. Противоположный конец полюсного наконечника 2 магнитной системы закреплен посредством крепежных элементов 11 в направляющей 6 сервомотора 4 сервопривода, а нижняя часть направляющей 6 размещена в пазу салазок 3. Причем направляющая 6 установлена с возможностью осцилляции относительно обрабатываемой поверхности детали 5 на длину салазок 3.
Устройство для магнитно-абразивной обработки работает следующим образом.
Для обработки цилиндрических и конических поверхностей устанавливается необходимая ширина паза перемещением магнитных систем посредством вращения регулировочного винта 8, определяемая согласно патенту РФ №2098258 по формуле:
В=D+2b, где
D - диаметр обрабатываемой детали;
b - рабочий зазор между обрабатываемой поверхностью детали и рабочими полюсами магнитных систем устройства.
Подбираются полюсные наконечники 2 под диаметр обрабатываемой детали 5. В паз между полюсными наконечниками 2 подается ферроабразивный материал. Обрабатываемой детали 5 и предлагаемому устройству сообщается вращательное и возвратно-поступательное движения соответственно. При включении рабочей подачи устройства автоматически запускается сервомотор 4 сервопривода с возможностью осцилляции относительно обрабатываемой детали 5 одновременно с основным движением подачи устройства. При этом датчики обратной связи контролируют дополнительную подачу сервопривода, а сервомоторы 4 работают от автономных блоков питания и управления. При движении устройства вдоль поверхности обрабатываемой детали 5 магнитное поле, наведенное в рабочем зазоре, оказывается переменным, что приводит к концентрации потока в областях контакта, где магнитное поле достигает наибольшего насыщения. В результате зерна ферроабразивного материала образуют жесткий контур, что обеспечивает съем металла.
Таким образом, применение предлагаемого устройства приводит к увеличению производительности.