RU1773696C - Способ магнитно-абразивной обработки внутренних поверхностей полых немагнитных деталей типа тел вращени - Google Patents

Abstract

Использование: чистова  обработка внутренних поверхностей немагнитных деталей типа тел вращени . Сущность изобре- тени : деталь устанавливают между разноименными полюсами магнитной системы . Внутри детали размещают магнитопроводную оправку с выступом - концентратором магнитного пол  в виде винтовой поверхности. Угол подъема винтовой поверхности определ ют из соотношени  tga Vb/Vn, где Vu - скорость вращени  оправки; Vn - скорость ее осевого перемещени . Задают вращение детали и вращение и осевое перемещение оправке. При указанном выборе угла подъема винтовой линии направление главного вектора скорости оправки совпадает с винтовой поверхностью. Зерна порошка, двига сь в направлении вектора скорости, совпадающего с главным вектором скорости оправки, перемещаютс  вместе с выступом концентратора. Исключаютс  срывы порошка с выступа и попадание его в пазы. Повышаетс  производительность обработки. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к чистовой и доводочной обработке внутренних поверхностей деталей типа тел вращени  и может быть использовано в различных отрасл х.

Целью изобретени   вл етс  снижение энергоемкости и повышение производительности при обработке крупногабаритных деталей за счет создани  оптимальныхусло- вий движени  порошка.

На фиг. 1 изображен продольный разрез устройства дл  реализации способа; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1,

Обрабатываемую деталь 1 с помощью приспособлени  2 закрепл ют в трехкулач- ковом патроне 3 и ввод т в пространство

между полюсами 4 и 5, соединенными маг- нитопроводом 6. С другой стороны, в деталь ввод т магнитопроводную оправку 7, снабженную винтовыми выступами - концентраторами 8 магнитного пол . Оправка 7 контактируете магнитопроводом 6. В рабочий зазор 9, образованный внутренней поверхностью детали и наружной поверхностью оправки, засыпают магнитно-абразивный порошок.

Чистова  обработка внутренних поверхностей происходит следующим образом.

На катушки электромагнитов 10 и 11 подают посто нный ток, в результате чего между полюсами 4 и 5 возникает магнитное

Ч

XI

СА О Ю

сь

поле. Под воздействием магнитного пол  зерна магнитно-абразивного порошка образуют единую упругую массу, лредставл - rouiyio внешне своеобразную щетку, прит гиваемую магнитным полем к высту- пам - концентраторам магнитного пол  на оправке и оказывающую давление по нормали на обрабатываемую внутреннюю поверхность детали.

Задают вращение детали (Vg), оправке (V&) и осевое перемещение оправке (Vn). При этом рассто ние между каждым полюсом и наружной поверхностью детали, а также между поверхностью оправки и внутренней (обрабатываемой) поверхностью должно быть минимальным дл  уменьшени  сопротивлени  в магнитной системе. Наибольша  плотность магнитного потока и расположение порошка имеет место по линии разноименных полюсов. Когда в этом пространстве находитс  винтовой выступ (концентратор магнитного пол ) вращающейс  оправки, то усиливаетс  магнитный поток. Его усиление происходит по винтовой линии, совпадающей с вектором скоро- сти обработки детали, то упруга  масса порошка смещаетс  тоже по винтовой линии . Но так как эти упругие массы состо т из отдельных зерен, св занных между собой лишь магнитными силами, то сами зер- на имеют возможность перемещени  внутри этих масс, обеспечива  смену зерен, непосредственно прилегающих к обрабатываемой поверхности, в результате чего осуществл етс  интенсивное перемешивание зерен в рабочих зазорах и участи всех зерен в обработке.

Выступ - концентратор магнитного пол  выполн ют в виде винтового выступа пр моугольного профил . Дл  получени  максимальной производительности угол наклона винтовой поверхности выбирают равным углу наклона главного вектора скорости оправки, определенному из назначенных режимов обработки.

Поскольку при обработке крупногабаритных деталей скорость их вращени  по крайней мере на пор док меньше скорости вращени  оправки (например, соответственно 0,004...0,01 и 0.8...2,5 м/с), можно счи- тать, что скорость резани  примерно равна скорости вращени  оправки V& Vp, В таком случае направление главного вектора скорости оправки совпадает с направлением вектора скорости обработки (резани ).

Дл  производительной обработки необходимо выбрать оптимальный режим резани , завис щий о первую очередь от обрабатываемого материала, его состо ни , материала порошка, магнитной индукции и рабочего зазора. По этим данным определ ют скорость резани  Vp и скорость перемещени  оправки Vn, а их отношение Vp/Vn определ ет угол наклона вектора скорости обработки, По его значению на оправке изготавливают выступы с таким же углом

Vft подъема винтовой линии а : tg а. .

Vn

Если эти углы не совпадают, то в процессе обработки зерна порошка, двига сь в направлении вектора скорости резани , не смогут удержатьс  на выступах концентратора и скатываютс  в пазы. Это снижает производительность обработки, так как уменьшаетс  количество порошка, участвующего в резании, Исследовани  показали, что в зависимости от свойств обрабатываемых материалов и условий резани  наибо- лее производительна  обработка происходит тогда, когда вектор скорости резани  располагаетс  под углом ct 75-89°.

Эксперименты показали, что в зависимости от условий обработки скорость резани  Vp лежит в пределах от 0,8 до 2,5 м/с и скорость подачи - перемещение оправки - в диапазоне от 0,05 до 0.2 м/с. При скорости резани  ,5 м/с начинаетс  выбрасывание порошка из рабочего зазора центробежными силами, что приводит к снижению производительности и увеличению энергозатрат . При скорости подачи ,2 м/с падает качество обработки поверхности, так как порошок не успевает полностью удалить исходную неровность и приходитс  назначать большее количество проходов, что снижает производительность. При уменьшении м/с или ,05 м/с естественно снижаетс  производительность и магнитно- абразивное полирование становитс  сравнимым с другими видами чистовой обработки, например с хонингованием.

Пример. Дл  производительной обработки внутренних поверхностей детали из немагнитной стали 10Х18Н10Т примен ют зернистость магнитно-абразивного порошка Д 160 мкм, величину магнитной индукции в рабочем зазоре ,2 Т; величину рабочего зазора д 1,2 мм, скорость вращени  оправки ,4 м/с; скорость перемещени  оправки ,16 м/с. Поэтому угол вектора скорости обработки детали tg a -Vp/Vn-1,4/0,,75; . Под углом а -83° на оправке изготавливают винтовые выступы - концентраторы.магнитного пол . Собирают всю систему и приступают к полированию .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ магнитно-абразивной обработки внутренних поверхностей полых немагнитных деталей типа тел вращени , при котором деталь размещают между разноименными полюсами магнитной системы, ввод т внутрь детали магнитопроводную оправку с концентраторами магнитного пол , выполненными в виде выступов, расположенных под углом к оси оправки, подают в зазор между оправкой и поверхностью детали ферроабразивный порошок и задают вращение оправке и детали, отличающий- с   тем, что, с целью снижени  энергоемкости и повышени  производительности при обработке крупногабаритных деталей, вы0

   ступы на оправке выполн ют в виде винтовой поверхности, а оправке дополнительно сообщают осевое перемещение, при этом угол подъема винтовой поверхности определ ют из соотношени 

   „.-Ј

   где V& - скорость вращени  оправки,

   Vn - скорость ее осевого перемещени , а движение оправке задают из услови  совпадени  направлени  главного вектора ее скорости с винтовой поверхностью.

   J

   11 4

   А

   Фиг.1

   Щи г. 2