Способ магнитно-абразивной обработки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 181666 Ы 5 ц 5 В 24 В 31/112 3 ИИ й;,3ЗВАТЬекА ЕТ И ТЕЛ ЬСТВУ СКОМ К А Ц ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Физико-технический институт АН БССР (72) Д.Ф.Устинович и Н.Я,Скворчевский (56) Авторское свидетельство СССР М 776890, кл. В 24 В 31/112, 1979 (54) СПОСОБ МАГНИТНО-АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ(57) Использование: полирование плоских и наружных цилиндрических поверхностей. Сущность изобретения: периферийная рабочая поверхность инструмента образована чашеобразными полюсными наконечниками (6) и разделяющим их немагнитным кольом. Вдоль оси на полюсных наконечниках и кольце расположены радиальные элементы, выполненные в виде немагнитных лепестков 8, например из фторопластэ, резины, высотой (1.1,5) д, где д - величина рабочего зазора, Лепестки располагают по окружности с интервалом 7,5.20 мм. В процессе обработки инструмент устанавливают с рабочим зазором относительно детали (5). Задают вращение инструменту и относительное перемещения ему и детали. При обработке лепестки уплотняют магнитно-абразивный порошок (9), препятствуютвыбросу его из зазора. Увеличивается силовое воздействие на обрабатываемую поверхность. 2 ил, 2 табл.Изобретение относится к абразивной об работке поверхностей магнитно-абразивнымпорошком в магнитном поле и может бытьиспользовано для полирования плоских инаружных цилиндрических поверхностей.Цель изобретения - повышение производительности обработки за счет уплотнения порошка,На фиг, 1 изображена схема устройствадля реализации способа; на фиг,2 - вид А нафиг,1.Устройство содеркит магнитопровод 1,электромагнитные катушки 2, шпиндели 3,кинематически связанные с электродвигателями 4, расположенные с зазором относительно обрабатываемой детали 5полюсные наконечники 6, Между ними соосно установлено немагнитное кольцо 7, наобразующей поверхности которого и периферии наконечников 6 размещены эластичные немагнитные лепестки 8. Образуемаянаружными поверхностями наконечников икольца 7 зона заполнена магнитно-абразивным порошком 9.Способ осуществляют следующим образом,На электромагнитные катушки 2 подаютпостоянный электрический ток и осуществляют намагничивание наконечников 6. Поддействием сил магнитного поля магнитноабразивный порошок 9 притягивается к периферии наконечников 6 и кольца 7 междулепестками 8, образуя рабочую щетку, Полюсные наконечники 6 вместе со шпинделями 3 получают вращение отэлектродвигателей 4,Обрабатываемую деталь 5 устанавливают с рабочим зазором относительно наружных поверхностей кольца 7 и наконечников6 и сообщают им относительные перемещения, При этом порошок вращается вместе скольцом 7, наконечниками 6 и лепестками 8и полирует поверхность детали,Сущность способа заключается в следующем.При вращении наконечников 6 и кольца7 расположенный на их периферии магнитно-абразивный порошок 9 набегает на обрабатываемую деталь 5 и оказывает на нееабразивное воздействие. При этом верхнийслой порошка удерживается лепестками 8от перемещения в направлении, противоположном направлению вращения. Часть верхнего слоя порошка, расположенногомежду лепестками, перемещается под действием сил резания навстречу поверхностям лепестков 8, которые препятствуют ихсмещению, В результате происходит увеличение общего количества порошка в зонахнепосредственно передлепестками, и соответственно интенсифицируется его абразивное воздействие, возрастает плотностьпорошковой массы, осуществляется дополнительное силовое воздействие порошковой массы на обрабатываемую поверхностьза счет упругих свойств лепестков. Кромеэтого, лепестки препятствуют выбросу порошка из зазора под действием сил резания. Некоторая часть порошка за счет10 смятия краев лепестков переходит в пространство за лепестком, что обеспечиваетсамозатачивание порошковой массы, В результате повышаются жесткость и режущаяспособность порошковой массы, возрастает15 ее силовое воздействие на обрабатываемуюповерхность, что приводит к увеличениюпроизводительности обработки,Если расстояние между лепестками подуге окружности превышает 20 мм, что в20 этом случае не обеспечивается предотвращение выброса порошка из рабочего зазора, что приводит к снижениюпроизводительности обработки,Если расстояние между лепесткамименьше 7,5 мм, то уменьшается общее количество зерен в рабочем зазоре, снижаетсявоздействие на порошковую массу за счетупругих свойств лепестков, что снижает производительностьь обработки.30 Нерадиальное размещение лепестковприводит к снижению производительностиобработки вследствие уменьшения переориентации частиц порошка и выброса их иззазора.35 Увеличение высоты лепестков более 1,5от величины рабочего зазора приводит кпроизводительности обработки вследствиеуменьшения числа абразивных взаимодействий порошка с деталью, выхода из строя40 лепестков,Если высота лепестков меньше величины рабочего зазора, то происходит уменьшение производительности вследствиеперемещения верхних слоев порошка,45 Физико-механические свойства материала лепестков и их толщину выбирают,исходя из обеспечения производительностиобработки,Преимущества способа подтверждают 50 ся приведенными ниже результатами сравнительных испытаний. Устройство,реализующее описываемый способ, устанавливали на консоли горизонтально-фрезерного станка мод. 6 М 82. Диаметр55 полюсных наконечников О =-120 мм, ширинанемагнитного кольца Н = 8 мм; ширина цилиндрической части наконечников Н =3 мм.В качестве материала лепестков использовали фторопластовую ленту по ГОСТ 1899973 толщиной 1,5 мм. Расстояние между1816664 Таблица 1 Таблица 2 лепестками по дуге окружностиизменялис шагом 2,5 мм,Во всех сериях обработки высота порошковой щетки превышала величину зазора между наконечниками и поверхностью 5детали на 2 - 4 мм (в зависимости от величины зазора).П р и м е р 1. Производили обработкупластин иэ стали 45 ГОСТ 1045-74, твердостью 42 НЯС, шероховатость поверхности 10которых соответствовала 7 кл. Порошок -Ж 15 КТ зернистостью 100 - 160 мкм. СОЖ -водный раствор эмульсола ЭЗ,-ной концентрации. Режимы обработки назначалисьследующие: скорость вращения полюсных 15наконечников ч = 1,56 м/с, величина рабочего зазора д = 3 мм, величина магнитнойиндукции в зазоре В = 0,9 Тл, величина подачи - Я = 31,5 мм/мин, время полирования1= 1 мин. 20В качестве оценочного критерия производительности была принята величинаудельного сьема материала Ь 0 мг/см,среднеарифметические значения которойпредставлены в табл.1 и табл.2. 25П р и м е р 2. Производили обработкупластин из стали 12 х 18 Н 10 Т ГОСТ 5949-85при диаметрах полюсных наконечников О = 200 мм, Шероховатость поверхносги пластин соответствовала 8 кл, твердость 235 НВ. Порог:ок - Ж 15 КТ, СОЖ - Э3- ной концентрации, Режимы обработки; ч = 2,75 м/с; д=4 мм; В =0,7 Тл; Я = 63 мм/мин;1 = 1 мин; Н = 10 мм, Н 1 - 3 мм. Материал лепестков - резиновая пластина ГОСТ 7338- 77 ТМКЩ-П толщиной 2 мм.Формула изобретения Способ магнитно-абразивной обработки, при котором инструмент с периферийной рабочей поверхностью, образованной чашеобразными полюсными наконечниками и разделяющим их немагнитным кольцом с расположенными на полюсных наконечниках и кольце вдоль оси радиальными выс-упающими элементами, устанавливают с рабочим зазором относительно детали и сообщают наконечникам синхронное вращение и относительное перемещение детали и инструменту, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения производительности обработки за счет уплотнения магнитно-абразивного порошка, выступающие элементы выполняют в виде немагнитных лепестков высотой (1 (,5) д, где д - величина рабочего зазора, и располагают их с интервалом 75-20 мм,1816664 ал,.г Составитель И, МалхазоваТехред М,Моргентал Корректор И, Муска Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 1702 Тираж Г 1 одписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж, Раушская наб 4/5