Устройство для магнитно-абразивной обработки изделий Советский патент 1983 года по МПК B24B31/10 

Изобретение относится к обработке изделий ферроабразивными порошками вн магнитном поле.

Известно устройство для магнитноабразивной обработке деталей, в ЦИ1-. линдрическом корпусе которого, установленном с возможностью вращения, закреплена электромагнитная катушка, а на торцовой поверхности расположены два кольцевых полюса с противоположной полярностью 1 .

Однако обработка при помоащ этого устройства малопроизводительна, так как основная масса зерен порошка ориентируется вдоль магнитных силовых линий между кольцевыми полюсами, образуя мост, и лишь небольшая часть зерен пораика ориентируется по нормали к поверхности изделия, формируя щетку на торце внутреннего кольцевого полюса, которая обрабатывает поверхность детали.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является известное устройство дня магнитно-абразивной обработки, включающее установленный с возможностью вращения цилиндрический корпус, с торцовой стороны которого расположены равномерно по окружности постоянные магниты, закрепленные на диамагнитных злементах 2 .

Недостатком известного устройства является низкая производительность процесса, обусловленная малыми значениями нормальных и тгшгенциапьных сил резания, которые при магнитно-абразивной обработке зависят от магнитных сил действующих в рабочем

10 пространстве между поверхностью изделия и полюсом магнита,

Целью изобретения является повышение производительности процесса обработки за счет увеличения давления

15 ферроабразивного порошка на поверхность обрабатываемого изделия.

Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве диамагнитные эле.менты выполнены в виде изогнутых дву2Gплечих рычагов по числу магнитов., каждый рычаг установлен с возможностью поворота вокруг введенной в устройство оси, закрепленной на корпусе, при этом на одном плече рычага

25 закреплен магнит, а другое, расположенное вдоль образующей корпуса, снабжено ограничителем угла поворота и упором, предназначенным для взаимодействия с введенным в устройство

30 элементом, установленным в радиальном отверстии, выполненном в корпусе, с возможностью пе ремещения под действием центробежных сил.

Ню чертеже изображено предлагаемое устройство.

.Устройство содержит диамагнитный корпус 1 цилиндрической формы с коническим хвостовиком, предназначенным для установки в шпиндель металлорежущего станка, например фрезерного. На торце и боковой поверхности корпуса расположены четыре паза, равноудаленные друг от друга, а также четыре радиальных отверстия, оси которых лежат в одной плоскости с осями пазов. В радиальные отверстия корпуса 1 введены подвижные элементы 2, например шарики, а в пазах корпуса 1 на осях 3 установлены диамагнитные двуплечие рычаги 4, на которых закреплены, например, эпоксидным клеем, блоки магнитов 5 с полюсными наконечниками 6. Рычаг 4 снабжен ограничителем 7 для регулировки его положения относительно корпуса 1 и упором 8 для регулирования радиуса вращения подвижного элемента 2. в рычаге 4 отверстие для посадки на ось 3 располагают таким образом, чтобы рычаг поджимал ограничитель 7 к корпусу 1.

В начале работы устройство устанавливают хвостовиком в шпиндель станка, например фрезерного, а на столе станка на диамагнитной подложке крепят обрабатываемое изделие. Отпускают контргайку и ввинчивают или вывинчивают упор 8 в резьбовое отверстие рычага 4 до тех пор, пока он не займет заданное рабочее положение на оси радиального отверстия корпуса 1 после этого упор 8 крепят контргайкой. При этом рабочее положение упора определяют расчетным путем по формуле;

г..

2Рц где m - масса подвижного элемента;

I - расстояние от плоскости упора 8

до центра тяжести подвижного элемента J Г - радиус вращения подвижного элемента, равный расстоянию от оси вращения устройства до центра тяжести подвижного элементаJ V - линейная скорость вращения устройства, Рц механическая сила,которую дополнительно нужно создать для повышения производительности процесса за счет центробежного эффекта.

Затем приступают к регулировке рабочего зазора.-Для этого при помощи ограничителя 7 выставляют рабочие поверхности полюсных наконечников б в одну плоскость, параллельную поверхности обрабатываемого изделия или стола станка. Затем один из рычагов поворачивают вокруг оси 3 в наклонное

положение до упора в дно паза, расположенного на торце корпуса 1, и поднимают стол с изделием до тех пор, пока между .поверхностью изделия и вершиной рабочей поверхности наклоненного полюсного наконечника 6не образуется зазор, ра;вный 2-3 размерам зерна ферроабразивного порошка, которым будет производиться обработка. После этого рычаг 4 отпускают, и он под действием собственной массы поворачивается вокруг оси 3 в исходное положение до соприкосновения ограничителя 7 с корпусом 1, при этом рабочие поверхности полюсных наконечников 6 вновь становятся параллельно поверхности обрабатываемого изделия. В образовавшийся рабочий зазор подают ферроабразивный порошок, который притягивается к рабочим поверхностям полюсных наконечников 6, образуя щетку, а устройству и изделию сообщают взаимные перемещения. При вращении устройства подвижные элементы - шарики 2, размещенные в радиальных отверстиях корпуса 1, под действием центробежных сил через упор 8 воздействуют на рычаги 4 и поворачивают их вокруг оси 3. При этом рабочая поверхность полюсных наконечников б наклоняется, форма рабочего зазора изменяется на клиновую, ферроабразивный порошок под наконечником б уплотняется и с большим давлением воздействует на поверхность изделия, нормальные и тангенциальные силы резания увеличиваются и производительность процесса повышается. Кроме того, возникающий при изменении формы зазора динамический клиновой эффект также способствует повышению производительности процесса, так как ферроабразивная масса, расположенная на рабочей поверхности полюсных наконечников 6 при их наклонном положении, |под действием центробежных сил, действуктшх на массу в зазоре,стремится переместиться на периферию наконечника б ближе к концентраторам напряженности магнитного поля, которыми являются вершины наклоненных наконечников, наиболее близко расположенные к поверхности изделия, где градиент магнитной индукции имеет максимальное значение. Вследствие этого ферроабразивная масса порошка уплотняется, ее давление на поверхность изделия увеличивается, нормальные и тангенциашьные силы резания возрастают,производительность процесса- повышается. При этом нормальная составляющая сил резания - результат совместного действия магнитных и механических сил, но механическая составляющая в данном случае является производной н .только от величины магнитных сил FM а и от -центробежной Рц- , которую 5 описываемое устройство позволяет