DE3590735C2

DE3590735C2 - Verfahren zur Ermittlung der Kraftchakteristik einer Vorrichtung zur magnetischen Befestigung von Werkst}cken

Info

Publication number: DE3590735C2
Application number: DE19853590735
Authority: DE
Inventors: Matus Barab-Tarle; Arkadij Vemikov; Michail Raskovic; Roman Soifer; Boris Trostanovskij; Aleksandr Chinkus
Original assignee: OD SPECIAL NOE KB SPECIAL NYCH
Current assignee: OD SPECIAL NOE KB SPECIAL NYCH
Priority date: 1985-02-13
Filing date: 1985-02-13
Publication date: 1989-07-06
Also published as: JPS62501760A; NL8520161A; JPH043826B2; NL186899B; GB2183043B; GB8623864D0; GB2183043A; WO1986004851A1; NL186899C; US4804914A; DE3590735T1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Kraftcharakteristik einer Vorrichtung zur magnetischen Befestigung von Werkstücken auf einer oberen Platte (3) der Vorrichtung, wobei das Werkstück, das mit einer Magnetfeldquelle der Vorrichtung zusammenwirkt, mit einem magnetischen Kraftgeber (2) verbunden und längs der oberen Platte (3) auf einer Prüflinie (4) verstellt wird.

Die Hauptcharakteristik von Vorrichtungen zur magnetischen Befestigung von Werkstücken ist die Kraftcharakteristik, d.h. die Verteilung der Anziehkraft der Werkstücke auf der Plattenfläche, die es gestattet, die Möglichkeiten der Vorrichtung und ihre Herstellungsqualität zu beurteilen.

Bei der erwähnten Kraftverteilung ist es wichtig, die Werte und Zonen der minimalen Anziehkräfte, nach welchen die Bearbeitungsbedingungen für die befestigten Werkstücke vorgegeben werden, und den Charakter der Verteilung, der die magnetische Verformung der Werkstücke bestimmt und somit deren Bearbeitungsgenauigkeit beeinflußt, zu ermitteln.

Die Kraftprüfungen bilden das Hauptverfahren zur Beurteilung der Herstellungsqualität der Vorrichtung und gestatten es, Fehler in der Herstellung ihrer Elemente und in der Montage zu ermitteln.

Bekannt ist ein Verfahren zur Ermittlung der Kraftcharakteristik von Vorrichtungen zur magnetischen Befestigung von Werkstücken, das folgendes vorsieht:

- Unterbringung des Prüflings eines Werkstücks in einem ersten Kontrollpunkt auf der Plattenfläche bei abgeschalteter Vorrichtung,
- Einschalten der Vorrichtung,
- das Abreißen des Prüflings über ein Dynamometer von der eingeschalteten Vorrichtung in der zu ihrer Oberfläche senkrechten Richtung und die Erfassung der Abreißkraft,
- Entmagnetisierung der Vorrichtung,
- Unterbringung des Prüflings in dem zweiten Kontrollpunkt usw.

Das reihenfolgliche Abreißen nimmt man längs der Prüflinie mit vorgegebenem Schritt vor. So entspricht z.B. der Verstellungsschritt des Prüflings bei elektromagnetischen Platten ¹/₇ des Prüflingsdurchmessers und bei Magnetplatten dem Polabstand derselben.

Die Prüfergebnisse erfaßt man in Form einer gebrochenen Linie, indem man auf der Abszissenachse die Nummern der Kontrollpunkte, in der Ordinatenachse die Anziehkräfte in diesen aufträgt und die erhaltenen Punkte durch eine gebrochene Linie verbindet.

Es ist nun klar, daß, je kleiner der Abstand zwischen den benachbarten Kontrollpunkten ist, desto näher die erhaltene gebrochene Linie der realen Kraftcharakteristik der Vorrichtung liegt. Jedoch verlängert die Erhöhung der Zahl der Kontrollpunkte stark die Prüfungszeit.

Sämtliche Vorbereitungs- und Meßoperationen, die mit der Kraftkontrolle in einem Punkt der Platte verknüpft sind, nehmen etwa drei Minuten in Anspruch. Zieht man in Betracht, daß zur Prüfung einer elektromagnetischen Platte von 320×1250 mm die genannte Kontrolle in mehr als 170 Punkten vorgenommen werden muß, wird es klar, daß eine derartige Kontrolle zeitlich mit der Herstellungszeit der Vorrichtung vergleichbar ist (die Kraftprüfungen dauern mehr als 8 Stunden). Es ist offensichtlich, daß für große Platten, zum Beispiel Platten von 630×2500 mm, diese Prüfungen noch mehr Zeit in Anspruch nehmen.

Aber selbst solche langdauernde Prüfungen gestatten wegen deren diskreten Charakters nicht immer, die wirklichen minimalen Anziehkräfte zu ermitteln, da die Kontrollpunkte nicht immer mit den Zonen der minimalen Kräfte übereinstimmen.

Somit nehmen die bekannten Verfahren zur Kraftkontrolle der Vorrichtungen viel Zeit in Anspruch und gestatten es nicht, eine volle Kraftcharakteristik der Vorrichtung zu erhalten. Hierbei führt die Verkürzung der Prüfzeit (die Verminderung der Zahl der Kontrollpunkte) zu einer Verminderung der Sicherheit der Prüfergebnisse und umgekehrt. Die Erhöhung der Sicherheit der Kraftkontrolle (die Vergrößerung der Zahl der Kontrollpunkte) erfordert eine wesentliche Vergrößerung der Prüfzeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ermittlung der Kraftcharakteristik einer Vorrichtung zur magnetischen Befestigung von Werkstücken anzugeben, das es bei verhältnismäßig kurzer Prüfzeit gestattet, eine volle Kraftcharakteristik der Vorrichtung zu erhalten.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Verfahren zur Ermittlung der Kraftcharakteristik einer Vorrichtung zur magnetischen Befestigung von Werkstücken auf einer oberen Platte der Vorrichtung, bei dem man das Werkstück, das mit einer Magnetfeldquelle der Vorrichtung zusammenwirkt, mit einem Kraftgeber verbindet und längs der oberen Platte auf der Prüflinie verstellt, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Magnetfeldquelle während der Prüfungen stets eingeschaltet ist, wobei das Werkstück parallel zur oberen Platte mit einem Abstand, der durch die Empfindlichkeit des Kraftgebers bestimmt wird, angeordnet wird und fortwährend auf der Prüflinie unter Aufrechterhaltung dieses Abstandes verstellt wird und daß die magnetische Haftkraft laufend ermittelt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung der Kraftcharakteristik einer Vorrichtung zur magnetischen Befestigung von Werkstücken gestattet es, eine volle Kraftcharakteristik der Vorrichtung zu erhalten und die Kraftprüfzeit um mehr als das Zehnfache zu verkürzen. Die magnetische Haftkraft wird im folgenden als Anziehkraft bezeichnet.

Nachstehend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand von konkreten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das Blockschema einer Einrichtung zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 die Verstellung des Prüflings und das Ein- und Abschalten der Vorrichtung bei dieser Verstellung;

Fig. 3 die Kraftcharakteristik der Vorrichtung, erhalten nach dem erfindungsgemäßen und dem bekannten Verfahren;

Fig. 4 dasselbe wie in Fig. 2, bei Benutzung des bekannten Verfahrens zur Ermittlung der Kraftcharakteristik.

Bei der Ermittlung der Kraftcharakteristik der Vorrichtung zur magnetischen Befestigung von Werkstücken verbindet man den Prüfling 1 - ein Werkstück - (Fig. 1) mit einem Kraftgeber 2 (Anziehkraftgeber). Dann bringt man den Prüfling 1 in eine Position parallel zur Fläche 3 der oberen Platte der Vorrichtung, und zwar in einem Abstand δ (Fig. 2), der durch die Empfindlichkeit des Kraftgebers 2 (Fig. 1) bestimmt wird. Diese obere Platte wirkt mit der Magnetfeldquelle (nicht mitgezeichnet) zusammen.

Je empfindlicher der Kraftgeber 2 ist, desto größer ist der Abstand δ (Fig. 2). Die realen Werte dieser Abstände können von wenigen Hundertstel Millimeter bis zu einigen Millimeter betragen.

Bei der Durchführung der Prüfungen ist die Magnetfeldquelle ständig eingeschaltet. Den Prüfling 1 (Fig. 1) mit dem Kraftgeber 2 bewegt man gleichmäßig und fortlaufend längs der Prüflinie 4 über der Fläche 3 der Platte. Den Abstand δ zwischen dem Prüfling 1 und der Fläche 3 bei der Verstellung des Prüflings 1 hält man praktisch unverändert. Die Verstellung des Prüflings 1 realisiert man mittels beliebiger, dafür passender Mittel.

Die Anzeige am Ausgang des Kraftgebers 2 entspricht in jedem Punkt der Anziehkraft des Prüflings 1 an die Fläche 3 der Platte, über welche der Prüfling 1 bewegt wird. Diese Anzeigen werden fortlaufend durch ein Registriergerät 5 erfaßt, das zweckmäßigerweise ein Selbstschreiber ist.

Bei der Durchführung der Prüfungen hält man den in den Wicklungen der Vorrichtung fließenden Strom I im Verlauf der gesamten Zeit der Verstellung des Prüflings konstant, der in einem Abstand δ ₁ von der Fläche 3 der Platte angeordnet ist.

Die Eichung des Gerätes 5 (Eichung seiner Skalen in Einheiten der Anziehkraft) erfolgt durch Abreißen des Prüflings von der eingeschalteten Vorrichtung in einem oder zwei Punkten auf der Prüflinie 4 und Erfassung der von dem Gerät 1 über den erwähnten Punkten angezeigten Abreißkraft.

Im Laufe der Prüfungen fixiert der Selbstschreiber die Anziehkraft ununterbrochen, indem er die Kraftcharakteristik 1, die in Fig. 3 in den Koordinaten P(H/cm²) - spezifische Anziehkraft - und S (cm) - Verstellungsweg des Prüflings 1 längs der Prüflinie 4 - gezeigt ist, aufzeichnet.

Auf der Achse S sind die Nummern der Abreißpunkte des Prüflings bei den Kraftprüfungen nach dem bekannten Verfahren, das durch die Kurve in Fig. 4 veranschaulicht ist, aufgetragen.

Bei der Ermittlung der Kraftcharakteristik der Vorrichtung nach dem bekannten Verfahren ordnet man den Prüfling 1 auf der Platte 1 (δ=0) der abgeschalteten Vorrichtung an. Dann schaltet man diese ein, reißt bei eingeschalteter Vorrichtung (I=I ₁) den Prüfling von der Oberfläche der Vorrichtung ab, vermerkt die Abreißkraft in jedem Punkt, trägt die erwähnten Werte auf der Kurve in den Koordinaten P und S auf und verbindet diese durch eine gebrochene Linie II (gestrichelte Linie in Fig. 3).

Ein Vergleich der Kurve I und der gebrochenen Linie II in Fig. 3 zeigt, daß es das erfindungsgemäße Verfahren gestattet, die Anordnung der Zonen der minimalen Anziehkräfte auf der Oberfläche 3 der Platte im vollen Umfang zu ermitteln und genau die Werte dieser Kräfte zu bestimmen. Dies gestattet es, die Bearbeitungsbedingungen für die befestigten Teile hinreichend genau vorzugeben und die Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit der Vorrichtung zu gewähren.

Zur Ermittlung der Kraftcharakteristik von magnetischen Vorrichtungen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wurde ein Versuchsmuster für die Kraftkontrolle von elektromagnetischen Platten mit einem Prüfling von 10 mm Durchmesser hergestellt. Die durchgeführten Prüfungen zeigten, daß die Einrichtung in 5...10 Minuten die volle Kraftcharakteristik der Platte aufzeichnet.

Die Prüfung dieser Platte nach dem bekannten Verfahren zeigte, daß die erhaltenen Abreißkräfte in den Kontrollpunkten mit den entsprechenden Punkten der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen kontinuierlichen Kurve übereinstimmen.

Am zweckmäßigsten ist es, das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung der Kraftcharakteristik von Vorrichtungen zur magnetischen Befestigung von Werkstücken zu benutzen, die auf Schleif-, Fräs-, Hobel- und anderen Maschinen verwendet werden.

Claims

Verfahren zur Ermittlung der Kraftcharakteristik einer Vorrichtung zur magnetischen Befestigung von Werkstücken auf einer oberen Platte (3) der Vorrichtung, wobei das Werkstück (1), das mit einer Magnetfeldquelle der Vorrichtung zusammenwirkt, mit einem magnetischen Kraftgeber (2) verbunden und längs der oberen Platte (3) auf einer Prüflinie (4) verstellt wird, dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Magnetfeldquelle während der Prüfungen stets eingeschaltet ist,
- - daß das Werkstück (1) parallel zur oberen Platte (3) in einem Abstand (δ), der durch die Empfindlichkeit des magnetischen Kraftgebers (2) bestimmt wird, angeordnet wird und fortwährend auf der Prüflinie (4) unter Konstanthalten dieses Abstandes (δ) verstellt wird, und
- - daß die magnetische Haftkraft laufend ermittelt wird.