Устройство для магнитно-абразивной обработки

 

Использование: металлообработка, в частности магнитно-абразивная обработка деталей. Сущность изобретения: устройство содержит две магнитные системы, полюса противоположной полярности которых расположены друг против друга. Магнитные системы собраны из 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. Рабочие поверхности магнитных систем выполнены плоскими прямоугольными и установлены с возможностью изменения расстояния между ними и поворота на угол 180^o. 7 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к металлообработке, и может быть использовано для магнитно-абразивной обработки деталей, имеющих цилиндрические, плоские и другие поверхности.

Известно устройство для магнитно-абразивной обработки, состоящее из неподвижного корпуса, вращающегося корпуса, магнитного индуктора и механизма рабочих движений, обеспечивающего одновременное вращение и радиальные осцилляции магнитного индуктора [1] Недостатком известной конструкции является ограниченная область использования, определяемая конструкцией индуктора, позволяющего обрабатывать только плоские поверхности.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению (прототипом) является устройство для магнитно-абразивной обработки, включающее образующие кольцевой паз наружную и внутреннюю магнитные системы, у которых полюса противоположной полярности расположены друг против друга. Магнитные системы 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 [2] В качестве основного недостатка указанного прототипа можно отметить узкие технологические возможности, так как кольцевой паз имеет неизменный прямоугольный профиль в поперечном сечении и постоянную ширину, что позволяет обрабатывать только цилиндрические детали, диаметр которых определяется шириной кольцевого паза. Кроме того, конструкция паза, в случае его небольшой ширины, затрудняет съем магнитно-абразивного порошка с рабочих полюсов магнитов.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном устройстве для магнитно-абразивной обработки, содержащем образующие паз магнитные системы, у которых полюса противоположной полярности расположены друг против друга, причем магнитные системы собраны из 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 паза, эти магнитные системы выполнены прямоугольными, установлены с возможностью поворота на 180^o для изменения профиля паза и связаны с регулировочным приводом, предназначенным для изменения ширины паза, образованного магнитными системами.

Техническим результатом является расширение технологических возможностей устройства за счет изменения ширины паза, образованного магнитными системами, регулировочным приводом и изменения профиля паза в поперечном сечении поворотом магнитных систем.

Применение в заявляемом устройстве прямоугольных магнитных систем, снабженных регулировочным приводом и установленных с возможностью поворота на 180^o, позволяет обрабатывать детали, имеющие цилиндрические, конусные и торцевые поверхности различной длины и диаметра, и соответственно расширить технологические возможности устройства. Кроме того, прямоугольная форма рабочих поверхностей магнитный систем облегчает съем отработанного магнитно-абразивного порошка с рабочих полюсов магнитов.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения и прототипа показывает, что заявляемое устройство для магнитно-абразивной обработки отличается тем, что магнитные системы выполнены прямоугольными, установлены с возможностью поворота на 180^o и связаны с регулировочным приводом, предназначенным для изменения ширины и профиля паза, образованного магнитными системами.

таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "новизна". Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа. Это позволило сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлена конструкция заявляемого устройства для магнитно-абразивной обработки, вид сбоку; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 4-7 изображены схемы применения устройства для магнитно-абразивной обработки цилиндрических, конических и торцевых поверхностей деталей.

Устройство для магнитно-абразивной обработки изготовлено из немагнитного материала (фиг. 1, 2) и содержит основание 1, на котором установлены с возможностью перемещения салазки 2. На салазках 2 размещены с возможностью поворота на 180^o магнитные системы, поворот которых позволяет изменять профиль паза образованного магнитными системами. Угол наклона магнитных систем зафиксирован зажимными винтами 3. Регулировочный привод 4, обеспечивающий перемещение салазок 2, представляет собой ходовой винт с двумя разнонаправленными резьбами. Благодаря этому вращение ходового винта позволяет производить одновременное раздвижение или сдвижение обеих салазок 2. Таким образом можно изменять ширину паза образованного магнитными системами. Салазки 2 установлены на основании 1 по типу "ласточкин хвост" (фиг. 3).

Каждая магнитная система выполнена прямоугольной и содержит корпус 5, в котором закреплены магнитные блоки. Блок состоит из постоянного магнита 6 и полюсного наконечника 7 Г-образной формы, изготовленного из магнитно-мягкого материала. Внутренняя полость Г-образного полюсного наконечника 7 контактирует с нерабочим полюсом и боковой поверхностью магнита 6, а рабочие поверхности полюсного наконечника 7 и магнита 6 ограничены рабочей поверхностью магнитной системы. Магнитные блоки разделены изоляционными прокладками 8. Полюса противоположной полярности магнитных систем расположены друг против друга.

На фиг. 4, 5, 6 представлены схемы обработки деталей на вертикально-фрезерном станке; на фиг. 7 -схема обработки на токарном станке.

Предлагаемое устройство для магнитно-абразивной обработки 9 с прямоугольными магнитными системами 10 (вид сбоку, изображено схематично) устанавливается на столе станка, а в шпинделе, в патроне крепят деталь с цилиндрической 11 (фиг. 4), конической 12 (фиг. 5) или торцевой 13 (фиг. 6) обрабатываемыми поверхностями. На токарном станке (фиг. 7) устройство 9 устанавливается на суппорте станка. Обрабатываемая деталь 14 при этом крепится в шпинделе или в центрах токарного станка.

Устройство для магнитно-абразивной обработки работает следующим образом.

Для обработки цилиндрических 11 и конических 12 поверхностей (фиг. 4, 5) вращением регулировочного привода 4 перемещают магнитные системы 10, устанавливая необходимую ширину паза B=d+2б где d диаметр обрабатываемой детали, б рабочий зазор между поверхностью детали и рабочими полюсами магнитных систем.

В случае обработки цилиндрической детали 11 (фиг. 4) рабочие поверхности прямоугольных магнитных систем 10 располагаются параллельно друг другу, образуя паз с прямоугольным профилем. Для обработки конической поверхности (фиг. 5) поворотом магнитных систем 10 придают пазу профиль детали 12. Поворот магнитных систем 10 осуществляется вручную на угол, соответствующий конусности детали 12, и фиксируется зажимными винтами 3. Перемещением стола и шпинделя фрезерного станка добиваются положения, когда вся обрабатываемая поверхность оказывается погруженной в паз устройства 9. Величина рабочего зазора "б" контролируется щупом, изготовленным из немагнитного материала. Затем в паз устройства 9 подается ферроабразивный порошок, который притягивается к рабочим полюсам магнитных систем 10. Детали 11, 12 придают вращательное движение от шпинделя, а устройству 9 возвратно-поступательное движение от привода подач станка.

Для обработки торцевых поверхностей (фиг. 6) магнитные системы 10 поворачивают на угол 180^o, вертикальным перемещением стола станка или шпинделя устанавливают необходимый рабочий зазор "б" между магнитными системами 10 и поверхностью детали 13, подают в рабочий зазор "б" ферроабразивный порошок. Устройству 9 и детали 13 сообщают необходимые рабочие движения.

Для обработки на токарном станке (фиг. 7) деталь 14 устанавливается в шпинделе или центрах токарного станка, а устройство 9 крепится на суппорте. Поворотом магнитных систем 10 пазу придается V-образный профиль. Поперечным и вертикальным перемещением суппорта устанавливается рабочий зазор и подается в паз устройства 9 ферроабразивный порошок. Затем детали 14 сообщают вращательное движение от шпинделя станка, а устройству 9 - возвратно-поступательное движение от продольного перемещения суппорта.

Съем отработанного ферроабразивного порошка с рабочих полюсов производится с помощью скребков, изготовленных из немагнитного материала.

Изобретение позволяет обрабатывать широкий спектр деталей типа тел вращения на различном металлорежущем оборудовании с минимальными затратами на переналадку, что значительно снижает подготовительно-заключительное время и себестоимость операций магнитно-абразивной обработки.

Формула изобретения

Устройство для магнитно-абразивной обработки, содержащее две магнитные системы, полюса противоположной полярности которых расположены друг против друга, магнитные системы собраны из 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, отличающееся тем, что рабочие поверхности магнитных систем выполнены плоскими прямоугольными и установлены с возможностью изменения расстояния между ними и поворота на угол 180^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7