Приспособление для магнитного крепления деталей Советский патент 1988 года по МПК B23Q3/15 

со со сд

ел

Изобретение относится к области ма- Н1иностроения. Цель изобретения - расн1и- рение техноло|-ически.х возможностей магнитной технологической оснастки за счет кренления деталей различных тиноразмеров и новышение ее жесткости. Устройство содержит осно)ание 1, плиту 2, блоки возбуждения магнитного поля, состоящие из сердечников 3, нижняя часть которых охвачена электромагнитными катушками 4. Верхние части 5 сердечников 3 расположены в назах нлиты 2. Нижние части сердечников выполнены утолщенными и образуют опорные полки 7. Толщина нижних частей сердечников равна 3-4 толщинам плиты 2. Расстояние между осями сердечников огцэеделяется из выражения т (1,610 В/iii Pn)+Ь, где т -- расстояние между осями сердечников, В - магнитная индукция насыщения материала плиты, /I - толщина плиты, b - толщина нижних частей сердечников, Рц - удельная сила притяжения плиты. Работа приспособления основана на креплении деталей различных типоразмеров путем использования магнитного насыщения плиты 2. и перекрытием деталью немагнитных промежутков 6 между различными участками магнитной цепи. 4 ил. 1C сл

(fiue.l

Изобретение относится к машинос доению, в частности к станкостроению, и может быть использонано в приспособлениях для 1 -инитного крепления деталей.

Цель и (Обретения - )ение техно логических возможностей магнитной техно- Л(п ичсской оснастки за счет крепления де- ra.ieii раз.чичных типоразмеров и повышение жесткости приспособ.мения iiyicM иьм1о.:1не- ния П1 жне11 часги сердечников yro/iinc-niioii с опразованием опорных поверхностей, кон- т.Ич inf) ioniHx нлитой, и выбора расстояпня межгл осями сердечников.

На фи1. i изображено нриснособ. 1е)1ие с несколькими 11О11е()ечнымн се|)дечниками, 11)одольный 1)азрез; на фиг. 2 участок приспособления с п.титой, В1 1нолпенной за (I.M1) с се|)дечником; на фиг. , участок ii, с пазом, имеющим форму трапеции; H:I фи|. 4 участок приспособления, имею- iiuiii cKBOfHoii паз с установлешюй в нем CTa. ibHoi i иставкой.

11)НС11осибле1 ие содержит основание 1, плн1 2, сердечники 3. охваченные ълект- рома1нигпыми катушками 4. В плите вьию; - непы скво: ,ныс на.пл, в которых размешены игрмше час 1 и 5 сердечиико 3. o i;U icHni ie от плнт1)1 2 нсма1 питп1)1ми промежугкамн (к Кипа опн)аегся на HO/IKH 7 се|);1счпик()в. Iliir a может вынолнепа заодно с сер- ДСЧ1П1КОМ, об|)азуя монолитную конструк- пим 8 со вставками 9 различной ф(зрмы.

11|Ч1снособление может содержать шз- . К0.1ИЧ1Ч-Т1И) сердечников 3. что опре- ;u , 1И). 11(;.-пым iiiai-o.M т. Толщина нижних часгей С1Ч1ДСЧППКОВ 3 выбп)аетс/1 кпиюй Л 1 oлinинa j 11:1иты 2, что 1:о.В)ляст у ;ень- ши п, соиротив:1еиие сердечниксл н обеспечить магни1ное насьинение участков илиты 2 между ними. Для п 1идапия нрисчюсоблеиию cBoiicTBa универсальности, т. е. способности г.пъ как ме.лкие, так и Kpyiniiiie дета.ли необходимо обеспечить не только ответвление магнитно о потока из пли1Ы 2 в деталь, но н ;и)1таточ}(() большую величину этого п. ичжа при любом ра: ,мере дета.ли.

Л,л ||м индукция В(1 - средняя инд.укния в зазоре между п.читой п деталью, |н ,1ичипа которой определяется через тре- 6yc.Mot- усилш притяжения с учетом известной формул1)1 Л аксвел:1а

Р,;. й,1/2ц„,

где (1г --4л 10 г/м ма1нигная нс сгслишая й,, v2(( 1)

Магнитный ноток, проходящий но нлите 2 на участке, соответствующем диаметру D дета:1и, при индукции В должен быть равен потоку, входящему в ноловину опорной но- BcjiXHOCTH дета:1и с индукцией В„, ч го вы|)а- жаегся равенством

Bi)

DВп

Подставляя

(2) и онределяя из

полученного выражения диаметр закрепляемой детали, имеют

0

D

-(3)

л V2|j.)P(i

Закреплепие мелких деталей зависит только от принятой напряженности магнитного ноля в адантерной нлите 2, т. е. обеспечивается уже на этапе расчета приспособ- .чения. Наиболее неблагоприятной является делаль, диаметр которой близок к величине т--/ , т. е. деталь, пеликом расположенная на сплошном уча(.:тке п.титы 2 и не перекры- вак)1пая участки нлигы 2, лежащие над полками утолщенных пижних частей сердечников 3.

Подстав-ляя в (3) значение , получают для полюсного шага, нри которо.м обеспечивается закрепление с требуемы.м уси.лием деталей с наиболее неблагоприятным размером, с:1едун н1ее выражение

8й/г

л 2|1||Р||

(4)

Подставляя в (4) численные значения констант и 11роиз11од;-. округлепия с точ- ност1)1о, достаточной для инженерных расчетов, получают

, У «+/чМ

РК

30

35

40

45

55

где т

между осями сердечВ

Н Ь

Р„

сердечпли гы.

расстояние

НИКОВ,

ма1нитная шьгукпия насыщения материала ада11те)ной плиты; толнгина )Н()й плиты; толщина нижних частей пиков;

удельная сила нритяжения Летали, размер коюрых нревын1ает по- люс111 11 Hiai, а точнее расстояние, равное т-/.), закреи;|яются на плите 2 двумя потоками.

Таким образом, полученное выражение д;|я полюсного nsara обеспечивает гаран- гир(ваннос закреп.леине с требуемы.м уси- .лием п ирокой номенк.латуры изделий, поскольку оно получено из учета наиболее не- бла онриятных ус. ювий. С опутствующим требованием яв.ляется равенство толшины нижних частей сердечников 3 - 4 толщинам нлиты 2. Этот интервал толп.1ин обеспечивает нри любо.м выборе материалов у.меньгнение .маг нитной индукции в нижних частях сер- гп дечников 3 по сравнению с магнитной индук- HHcii в плите 2. Это необходимо, во-первых, для л ого, чтобы возможно большая часть магни1ной силы катушек 4 прикладывалась к соответствующим участкам плиты 2, вызывая ее магнитное насьпдение; во-вторых, с пе.лью обеспечения крепления деталей в зоне узких верхних частей 5 сердечников 3. Рассмотрение нелинейных зависимостей магнитной индукции от напряженности магнитного ПОЛЯ для различных материалов (чугун, сталь) показывает, что при толщине нижних частей сердечников 3, меньшей 3/i, магнитопроводное сечение сердечников недостаточно для свободного перехода магнитного потока из плиты 2 через полки 7 в сердечники 2, а при , когда магнитопроводное сечение сердечников велико, не обеспечивается надежное закрепление деталей в зоне верхних частей сердечников 3. В интервале . требуемое усилие притяжения обеспечивается на всей рабочей поверхности приспособления.

Работа приспособления основана на совмещении двух способов закрепления деталей закре 1ление деталей путем использования магнитного насыщения плиты 2, при котором ответвление магнитного потока в детали происходит вследствие ее большого магнитного сопротивления; закрепление деталей, перекрывающих немагнитный промежуток между различными участками магнитной цепи. Первый способ закрепления реализуется на всей поверхности плиты 2, за исключением ее участков, примыкающих к зоне верхних частей 5 сердечников 3, где реализуется второй способ.

При протекании тока по катушкам 4 и возбуждении магнитного потока, плита 2 работает в режиме сильного магнитного насыщения, благодаря чему расположенные на ее поверхности детали закрепляются ответвляющимся в них потоком. Детали, попадающие в зону верхних частей 5 сердечников 3 и перекрывающие немагнитные промежутки 6, закрепляются благодаря высокой магнитной проводимости сердечников 3, что предопределяет малое магнитное сопротивление пути магнитного потока через деталь и узкую часть 5 сердечника по сравнению с сопротивлением пути потока через технологический зазор между плитой 2 и опорными плоскостями 7 нижних частей сердечников 3.

С целью упрощения технологии изготовления приспособления путем использования чугунного литья плита и нижние части сердечников представляют собой единое целое, а верхние части выполнены в виде автономных вставок (фиг. 2-4).

Использование вставок, имеющих форму трапеции, обращенной малым основанием вверх, позволяет получить местное умень73515

4

шение площади сечения участка перехода магнитного потока из плиты в нижнюю часть сердечника. При этом увеличивается магнитное сопротивление перехода и магнитный поток в большей мере проходит в нижнюю

часть сердечника через деталь, которая перекрывает немагнитный промежуток 6, и вставку 9.

Необходимость в таком местном сужении участка перехода проявляется в процессе

10 эксплуатации приспособления при перешлифовках плиты. Плита становится тоньше, величина магнитного потока в ней уменьшается, а площадь перехода остается неизменной. При определенном уменьшении толщины плиты поток беспрепятственно проходит в нижнюю часть сердечника и не ответвляется в детали, расположенные в зоне автономных вставок.

Выполнение сквозного паза в монолитной конструкции 8 с размещенной в нем вставкой

20 (фиг. 4) обеспечивает максимум силы притяжения при закреплении крупных деталей, перекрывающих полюсное деление.

15

5

0

5

0

5

Формула изобретения

Приспособление для магнитного крепления деталей, содержащее основание, плиту, блок возбуждения магнитного поля в виде по меньшей мере одного сердечника, установленного на основании, нижняя часть которого охвачена электромагнитной катушкой, а верхняя часть размешена в плите, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет крепления деталей различных типораз.меров и повышения жесткости приспособления, нижняя часть сердечника выполнена утолщенной и образует опорные поверхности, контактирующие с плитой, а расстояние между осями сердечников определяется из выражения

V/ o

где т - расстояние между осями сердечников;

В-магнитная индукция насыщения материала плиты;

b-толщина нижних частей сердечников;

Р(- удельная сила притяжения плиты; /г-толщина плиты.

8

ЯЗиг.г

Фиг.З