Способ вибрационной обработки деталей

 

С, ОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЩф1ЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН зев

Р @УДАР(;ТЩНН и НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф

I яюц 4Н() чу (21) 3000390/25-08 (22) 05.11.80 (46) 07.04 ° 83. Бюл. Р 13 (72) В. A. Повидайло, В. A. Щигель и Б. Н. Картыщев (53) 621.9.048.6.04(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 483231, кл. В 24 В 31/06, 26.06.72. (54)(57) СПОСОБ ВИБРАЦИОННОЯ ОБРАБОУКИ ДЕТАЛЕЯ свободным абразивом, при котором деталь закрепляют в приспособлении, размещают в.объеме заполненного обрабатываннцей средой и полу„„ у „„1009728 чающего колебания от вибропривода контейнера, при этом детали и контейнеру сообщают колебания, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью сокрашения расхода обрабатывающей среды при обработке в контейнере резонансного двухмассного вибрационного станка, приспособление с обрабатываемой деталью монтируют .на реактивной массе, при этом их суммарную массу подбирают в 3-10 раэ меньше массы контейнера с рабочей средой, а контейнеру сообщают колебания с ускорением 2-3о.

Изобретение относится к вибрационной абрработке деталей свободным абразивом и может быть использовано при обработке крупногабаритных деталей сложной конфигурации.

Известен способ вибрационной обработки деталей свободным абразивом, при котором деталь закрепляют в приспособлении, размещают в объеме заl.., йолненного обрабатывающей средой и получающего колебания от виброприво да контейнера, при этом детали и контейнеру сообщают колебания (1 .

Недостатком известного способа является значительный расход обрабатыв ощей среди, так как.для достижения высокопроизводительной обработки среда сообщают интенсивные колебательние перемещения.

Целью настоящего изобретения яв- gQ ляется сокращение расхода обрабатывающей opsöû прн обработке в контей- нере резонансного двухмассного вибрационного станка, Поставленная цель достигается тем, 5 что н способе вибрационной обработки деталей, при котором деталь закрепляют I3 приспособлении, размещают в объеме запо шенного обрабатывающей средой и получающего колебания от вибропрнвода контейнера, приспособление с обрабатываемой деталью монтируют на реактивной массе, при этом нх суммарную массу подбирают в 3-10 раз меньше массы контейнера с рабочей средой, а контейнеру сообщают колебания с ускорением 2-3g,.

На чертеже схематично представлен вибрационный станок для реализации описываемого способа вибрационной обработки. 40

На фиг. показан вибрационнЬ|й станок,. ра=-реэ ; на фиг, 2 - то же„ вид сбоку, на фиг, 3 изображена схема, управления электромагнитным многофаэным вибровозбудителем. 45

Ьибрационный станок состоит из контейнера 1 и наружной рамы 2, упpyro соединенных между собой торсионами 3. На раме, представляющей собой реактивнуЮ массу, закреплено приспособление 4 с обрабатываемой деталью и катушки 5 электромагнитов, на контейнере, представляющем собой активную массу, закреплены якоря 6 электромагнитos. Суммарная масса 55 контейнера, катушек электромагнитов и рабочей среди 7 в несколько раз превьыает суммарную массу Й, рамы„ приспособления и обрабатываемой детали. Жесткость торсионов рассчитывается так, чтобы при заданной частоте вибрации система контейнер - рама колебалась в режиме, близком к резонансу. К контейнеру и раме торсноны прикрепленй с помощью разрезных башмаков, раеположенных по дну 65 и торцам контейнера в шахматном порядке, что обеспечивает равномерность обработки. Изгибная жесткость упругой системы рассчитана иэ условий реализации противофазных колебаний активной и реактивной масс.

Электромагнитные вибровоз будители содержат шесть сердечников расположенных с угловым шагом 60 и объединенных общим магнитопроводом.

На сердечниках установлены обмотки, включенные через полупроводниковые вентили или тиристоры в трехфазную сеть переменного тока таким образом что через часть периода колебаний . в сети, равную П/3, на каждый иэ них подается напряжение.

Под действием импульса тока между каждым сердечником и установленным коаксиально и с зазором .общим кольцевым якорем гоочередно возникает сила электромагнитного взаимодействия, вектор которой вращается с частотой переменного тока. Эта сила вызывает противофаэные, в общем слу чае, круговые колебания якоря и сердечников с магнитопроводом с ука- эанной частотой. Это исключает соударения якоря б с катушкой 5.

В цепь каждой иэ обмоток вибровоэбудителя соответственно включены тиристоры Ч. - V, угли открытия коTopbIx регулйруются соОтветственно устройствами фазового регулирования I-VI. При круговых траекториях колебаний для изменения возмущающего усилия, а следовательно, и изменения амплитуды колебаний рабочего органа углы открытия тиристоров в цЬпи всех обмоток изменяются синфаз но. Для реализации траекторий колебаний рабочего органа, отличных от окружности, например, для линейных или эллиптических колебаний с любым соотношением осей эллипса, и расположенных под произвольным углом наклона, регулирование углов открытия каждого тиристора производится отдельно.

Конструктивно описанные электромагнитные внбровоэбудители и якори ,выполнены иэ наборов кольцевых пластин электротехнической стали. Обмотки, уложенные в пазы общего магнитопровода, закреплены эпоксидным компаундом, благодаря чему обеспечена высокая механическая прочность, эксплуатационная надежность и долговечность вибровозбудителей;

Способ реализуется следующим образом.

При подаче в катушки электромагнитов тока определенной частоты система приходит в резонансные колебания, при которых амплитуда колебаний активной массы обратно пропорциональна амплитуде колебаний реактивной массы,.и обеспечивается соот-, 1009728

Расход рабочей . среды, кг/ч

Ф °

Время обработки мин

Вариант обработки

Соотношение масс,, mg/Глф

Режим колебаний активной массы реактивной массы

А .М

А W

ПО известно» му способу

4,0 9,2 р.

По предлагаемому способу, варианты

2/1

2,0 4,бр.

4,0

1,5/1 (опт.) II

2,0 4,6 . 3,0 7,0Я

1ф0 2,3р- 4,0 9,2р.

-е

1,3(0,87a) 90

0,52(0,35%) 45 ношение " =, а при одной и той

Мр А, же частоте колебаний - соотношение

° °

= ф, т.е. выполняется основное

WP услбвие способа, деталь закрепляют

*a реактивной массе и сообщают ей ускорения, в 3-10 раз превьааающие ускорение контейнера.

Закрепление деталей на реактив ной массе позволяет испольэовать последнюю для полезной работы .сооб-, щение ускорения в 3-10 раз превышающего ускорение контейнера, обеспечивает высокие скорости скольжения частиц. рабочей среды 7 относительно детали, то есть высокую производительность виброабразивной обработки, а сообщение ускорения контейнеру в 2-Зу приводит рабочую среду 7 по всему контейнеру в псевдожидкостное состояние с очень малыми скоростями относительных перемещений, что гарантирует незначительный износ (не превышающий 0,2% в час против существующего износа в 2-ЗФ в час).

: Пример. Производилась вибрационная обработка детали весом

По сравнению с известным решением предлагаемый способ позволяет

12,5 кг и габаритами 1200х420х70 на двухмассном вибрационном станке, включающем активную (контейнер с загрузкой 150 кг рабочей среды) и реактивную (раму, приспособление} массы. Обрабатываемую деталь закреп- ляли йа реактивной массе.

Параметры колебаний реактивной массы с деталью, при которых ускорение составляло 9,2g, были следующие: A =. 4,0 мм, f — 24 Гц. Параметры колебаний контейнера, при ко тором ускорение составило 2,3Я, былй следующие A = 1,0 Мм, f = 24 Гц.

При указанных выше ускорениях расход обрабатывающей среды составил: .0,525 кг s час (О, 35%), время обработки (при снижении шероховатости с з» 20 до 3,25 5) составило 5 мий. гХ-Г

1.;ф

20 Выбор йараметров, при которых ускорения отличались от выбранных выл (оптимального), также приводиа к уменьшению расхода рабочей среды и уменьшению времени обработки в сравнении с известным решением, но был несколько ниже чем при оптимальных ( режимах.

Режимы сведены в таблицу.

4,0 9,2у. 3,75 (2,5В) 75

9ю2 1гб(1 06%) 75 снизить расход рабочей среды и время

50 обработки.

1009728

Яаа 8 l

I

la q

ВНИИПИ Заказ 2588/9 Тираж 793 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.Ужгород,ул.Проектная,4