СПОСОБ МАГНИТНО-АБРАЗИВНОГО ПОЛИРОВАНИЯ МЕТЧИКА Российский патент 2015 года по МПК B24B31/112 

Изобретение относится к магнитно-абразивной обработке сложнопрофильных инструментов.

Известен способ для магнитно-абразивной обработки резьбовых поверхностей, реализуемый устройством (Авторское свидетельство СССР №537796, опубл. 05.12.76 г.), в котором осуществляется регулировка давления порошка на обрабатываемую заготовку за счет поочередного воздействия на порошок электромагнитов С-образной формы. Регулировка давления порошка зависит от направления вращения детали (заготовки) и нарезки резьбы (левая или правая).

Недостаток данного способа, реализуемого устройством (Авторское свидетельство СССР №537796, опубл. 05.12.76 г.), заключается в том, что резьбовые поверхности обрабатываются целиком, и соответственно обработка резьбовых поверхностей по частям не предоставляется возможным.

Известен способ магнитно-абразивной обработки резьбонарезного инструмента (Барон Ю.М. «Магнитно-абразивная и магнитная обработка изделий и режущих инструментов». - Л.: Машиностроение 1986 г., стр. 161-163), который осуществляется при прямом и обратном вращении заготовки, благодаря чему у метчиков повышается износостойкость поверхностей зубьев. Данный способ также позволяет скруглять (до необходимых размеров) режущие кромки и осуществлять одновременно с полированием обратное затылование зубьев ведущей части метчика.

Недостаток данного способа заключается в сплошном нанесении магнитно-абразивной массы на резьбовую поверхность и также данный способ не предусматривает нанесения определенной технологии на каждую из рабочих частей метчика.

Известен способ магнитно-абразивной обработки (Патент US №5775976 A, опубл. 07.07.1998 г.), с целью увеличения интенсивности съема металла предлагается использовать специальные сопла для подачи магнитно-абразивного порошка, которые направлены противоположно движению заготовки.

Недостаток данного способа заключается в том, что сопла выполняют функцию не регулирования порошка в определенной области полирования, а функцию увеличения интенсивности снятия материала, что не позволяет держать в границах определенной области обработки порошок, тем самым нарушая технологию нанесения магнитно-абразивного полирования.

Известен способ для магнитно-абразивной обработки частей метчика, реализуемый устройством (Авторское свидетельство СССР №1815185, опубл. 15.05.1993 г.), в котором заборная и калибрующая части сложнопрофильного инструмента обрабатываются поочередно благодаря магнитной системе с двумя парами плоских полюсных наконечников, установленных с возможностью независимой регулировки межполюсного пространства.

Недостаток этого способа, реализуемого данным устройством, является неэффективное использование магнитно-абразивной массы в процессе полирования, что приводит к дополнительному воздействию на уже обработанные рабочие части сложнопрофильного инструмента.

Известен способ обработки рабочих частей метчика магнитно-абразивным полированием (Барон Ю.М., Максаров В.В., Васильев В.Г., Скрипченко В.И. «Совершенствование технологии нарезания резьбы в изделиях энергомашиностроения» // Энергомашиностроение, 1987 г., №1, стр. 24-27), принятый за прототип, при котором обрабатывают заборную, калибрующую и ведущую части резьбонарезного инструмента в обоих направления вращения.

Недостаток данного способа заключается в том, что при обработке рабочих частей метчика магнитно-абразивная масса накладывается на уже обработанную поверхность, что ведет к искажению геометрических параметров той рабочей части, на которую дополнительно было произведено воздействие технологии магнитно-абразивного полирования, предназначенной для другого рабочего участка. Таким образом, данный способ не предусматривает контролирования магнитно-абразивной массы в границах области обработки каждого рабочего участка метчика.

Техническим результатом является повышение качества нарезаемой резьбы в ответственных конструкциях машиностроения.

Технический результат достигается тем, что используют установленные перпендикулярно оси метчика круговые насадки с форсунками, через которые в зону обработки каждой рабочей части метчика направляют под регулируемым давлением воздушные потоки в противоположных друг другу направлениях для удержания магнитно-абразивной массы в границах обрабатываемой части метчика.

Способ поясняется следующими чертежами:

фиг. 1 - схема магнитно-абразивной обработки для реализации предлагаемого способа;

фиг. 2 - схема нижней круговой насадки с форсунками для воздушного потока.

Обрабатываемый сложнопрофильный инструмент - метчик (1), имеющий заборную (l₁), калибрующую (l₂) и ведущую (l₃) рабочие участки, размещен между полюсными наконечниками с установленным рабочим зазором (δ), создаваемым магнитной системой с электромагнитными катушками (5). Рабочее пространство (l_pn) заполнено магнитно-абразивным порошком (8). В процессе обработки заготовки регулирование магнитно-абразивной массы осуществляют при помощи круговых насадок (2 и 6) с форсунками (3 и 7) диаметром d, установленных на расстоянии радиусом R для воздушного потока (9) регулируемого дросселем 4. Воздушные потоки (9) направлены в противоположных направлениях друг к другу, а круговые насадки (2 и 6) установлены перпендикулярно оси обрабатываемого инструмента.

Способ осуществляется в 3 этапа, на первом обрабатывается заборная часть (l₁), на втором калибрующая часть (l₂) и на 3 этапе обрабатывается ведущая часть метчика (l₃). Каждый рабочий участок обрабатывается при прямом и обратном вращениях. Пример обработки калибрующей части метчика: перед началом обработки производится настройка необходимых параметров, заранее оптимально подобранных, таких как рабочий зазор (δ), высота (Н) круговых насадок (2 и 6), диаметр форсунок d (3 и 7) и их расположение на расстоянии радиусом R, магнитная индукция (В) и давление воздушного потока (9). Далее включаются электромагнитные катушки, и подается определенное количество магнитно-абразивного порошка (8), необходимого для полирования калибрующей части. Благодаря магнитному полю порошок образует своеобразный эластичный инструмент, который копирует форму обрабатываемой поверхности (1). Под определенным давлением из круговых насадок (2 и 6) с форсунками (3 и 7) для направления воздуха поступает воздушный поток (9), который контролирует магнитно-абразивную массу в границах калибрующей части (1₂) метчика. Затем метчику сообщается вращательное движение вокруг своей оси, а полюсным наконечникам возвратно-поступательное перемещение вдоль магнитной системы. Тем самым производится обработка калибрующей части метчика с соблюдением ее границ.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при магнитно-абразивной обработке сложнопрофильных инструментов, в частности метчиков. Осуществляют магнитно-абразивное полирование метчика, включающее обработку заборной, калибрующей и ведущей рабочих частей метчика при его прямом и обратном вращении в магнитно-абразивной массе. Используют установленные перпендикулярно оси метчика круговые насадки с форсунками, через которые в зону обработки каждой рабочей части метчика направляют под регулируемым давлением воздушные потоки в противоположных друг другу направлениях для удержания магнитно-абразивной массы в границах обрабатываемой части метчика. 2 ил.

Способ магнитно-абразивного полирования метчика, включающий размещение метчика с зазором между полюсными наконечниками магнитной системы, который заполняют магнитно-абразивной массой, и обработку заборной, калибрующей и ведущей рабочих частей метчика при его прямом и обратном вращении в магнитно-абразивной массе, отличающийся тем, что используют установленные перпендикулярно оси метчика круговые насадки с форсунками, через которые в зону обработки каждой рабочей части метчика направляют под регулируемым давлением воздушные потоки в противоположных друг другу направлениях для удержания магнитно-абразивной массы в границах обрабатываемой части метчика.