RU2220836C1

RU2220836C1 - Apparatus for magnetic-abrasive working

Info

Publication number: RU2220836C1
Application number: RU2002110718/02A
Authority: RU
Inventors: В.А. Федоров; А.А. Ситников; Е.Ю. Татаркин; А.М. Иконников; А.В. Балашов; И.Ф. Коневский
Original assignee: Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова
Priority date: 2002-04-22
Filing date: 2002-04-22
Publication date: 2004-01-10

Abstract

FIELD: metal working, possibly polishing surfaces of die sets, tools, optical glasses and other shaped surfaces with rectilinear or curvilinear generatrix. SUBSTANCE: apparatus includes housing and magnetic inductor movable relative to housing and mounted with possibility of oscillation. Inside magnetic head of magnetic inductor upper unit with motion mechanism and lower unit from row of alternatively arranged vertical magnets and magnetic circuits are placed. Magnets and magnetic circuits are arranged in staggered fashion by rows and they are spring-loaded relative to monolythic part of upper unit with possibility of fixation of each row in lower unit of magnetic inductor. EFFECT: enlarged manufacturing possibilities, easy readjustment of apparatus. 5 dwg

Description

Изобретение относится к магнитно-абразивной обработке и может быть использовано в машиностроении и приборостроении для полирования поверхностей штампов, металлорежущих инструментов, оптических стекол и других фасонных поверхностей с прямолинейной или криволинейной образующей. The invention relates to magnetic abrasive processing and can be used in mechanical engineering and instrumentation for polishing the surfaces of dies, metal cutting tools, optical glasses and other shaped surfaces with a rectilinear or curvilinear generatrix.

Известно устройство для магнитно-абразивной обработки, содержащее корпус и перемещающийся относительно него магнитный индуктор, выполненный в виде диска, вращающегося вокруг оси, параллельной обрабатываемой поверхности. При этом рабочей частью диска является его периферийная поверхность [авт. св. СССР 137756, МПК³ В 24 В 31/10, опубл. 1963].A device for magnetic abrasive processing is known, comprising a housing and a magnetic inductor moving relative to it, made in the form of a disk rotating around an axis parallel to the surface being machined. Moreover, the working part of the disk is its peripheral surface [ed. St. USSR 137756, IPC ³ V 24 V 31/10, publ. 1963].

Недостатками описанного устройства являются возможность обработки деталей, имеющих фасонные поверхности только с прямолинейной образующей, и длительность переналадки устройства вследствие необходимости замены диска, периферийная часть которого имеет соответствующий обрабатываемой поверхности фасонный профиль в сечении. The disadvantages of the described device are the ability to process parts having shaped surfaces with only a rectilinear generatrix, and the length of the changeover of the device due to the need to replace the disk, the peripheral part of which has a shaped profile in cross section corresponding to the surface being machined.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является устройство для магнитно-абразивной обработки, содержащее корпус и магнитный индуктор, установленный с возможностью осцилляции, внутри магнитной головки которого размещены верхний с механизмом перемещения и нижний блоки из ряда поочередно расположенных вертикальных магнитов и магнитопроводов. При этом рабочая поверхность индуктора имеет форму, эквидистантную обрабатываемой фасонной поверхности [авт. св. СССР 848318, МПК³ В 24 В 31/10, опубл. 1981].Closest to the proposed invention in technical essence and the achieved result (prototype) is a device for magnetic abrasive treatment, comprising a housing and a magnetic inductor mounted with oscillation, inside the magnetic head of which is placed the upper one with the movement mechanism and the lower blocks from a number of alternately arranged vertical magnets and magnetic cores. Moreover, the working surface of the inductor has a shape that is equidistant to the machined shaped surface [ed. St. USSR 848318, IPC ³ V 24 V 31/10, publ. 1981].

Недостатками описанного устройства являются неширокие технологические возможности за счет способности обрабатывать фасонные поверхности деталей только с прямолинейной образующей, а также длительность переналадки устройства при замене одной обрабатываемой фасонной поверхности на другую вследствие необходимости замены неподвижного нижнего блока магнитного индуктора, выполненного по форме обрабатываемой фасонной поверхности детали. The disadvantages of the described device are its limited technological capabilities due to the ability to process shaped surfaces of parts with only a straight generatrix, as well as the length of the device re-adjustment when replacing one machined shaped surface with another due to the need to replace the fixed lower block of the magnetic inductor, made in the form of the machined shaped surface of the part.

Предлагаемым изобретением решается задача расширения технологических возможностей устройства для магнитно-абразивной обработки деталей, имеющих фасонные поверхности не только с прямолинейной образующей, но и сложные поверхности, описываемые непрерывными функциями, и обеспечения оперативности переналадки. The present invention solves the problem of expanding the technological capabilities of the device for magnetic abrasive machining of parts having shaped surfaces not only with a rectilinear generatrix, but also complex surfaces described by continuous functions, and to ensure readjustment efficiency.

Для достижения указанного технологического результата в устройстве для магнитно-абразивной обработки, содержащем корпус и перемещающийся относительно него магнитный индуктор, установленный с возможностью осцилляции, внутри магнитной головки которого размещены верхний с механизмом перемещения и нижний блоки из ряда поочередно расположенных вертикальных магнитов и магнитопроводов, последние расположены в шахматном порядке рядами и подпружинены относительно монолитной части верхнего блока с возможностью фиксации каждого ряда в нижнем блоке магнитного индуктора. To achieve the specified technological result in a device for magnetic abrasive treatment, comprising a housing and a moving magnetic inductor mounted relative to it, mounted with the possibility of oscillation, inside the magnetic head of which there are upper with a movement mechanism and lower blocks from a number of alternately arranged vertical magnets and magnetic circuits, the latter are located staggered in rows and spring-loaded relative to the monolithic part of the upper block with the possibility of fixing each row to the bottom nem unit of the magnetic inductor.

Расширение технологических возможностей устройства для магнитно-абразивной обработки и обеспечение оперативности переналадки осуществляется за счет того, что магниты и магнитопроводы расположены в шахматном порядке рядами и подпружинены относительно монолитной части верхнего блока с возможностью фиксации каждого ряда в нижнем блоке магнитного индуктора, благодаря чему рабочая поверхность индуктора способна принимать форму, эквидистантную сложной форме обрабатываемой фасонной поверхности. The technological capabilities of the device for magnetic abrasive processing are expanded and the readjustment is ensured due to the fact that the magnets and magnetic circuits are staggered in rows and spring-loaded relative to the monolithic part of the upper block with the possibility of fixing each row in the lower block of the magnetic inductor, due to which the working surface of the inductor It is able to take a form equidistant to the complex shape of the machined contoured surface.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-5. The invention is illustrated by the drawings shown in figures 1-5.

На фиг.1 схематично показано устройство для магнитно-абразивной обработки, вид сбоку. Figure 1 schematically shows a device for magnetic abrasive processing, side view.

На фиг.2 - разрез А-А фиг.1. Figure 2 is a section aa of figure 1.

На фиг.3 - вид В фиг.2. Figure 3 is a view In figure 2.

На фиг. 4 - схема обработки с помощью предлагаемого устройства фасонной криволинейной поверхности. In FIG. 4 is a processing diagram using the proposed device shaped curved surface.

На фиг. 5 - схема обработки с помощью предлагаемого устройства фасонной поверхности, имеющей ось вращения. In FIG. 5 is a processing diagram using the proposed device shaped surface having an axis of rotation.

Кроме этого, на фиг.4 обозначен Δ рабочий зазор; на фиг.4, 5 обозначена горизонтальными стрелками осцилляция индуктора, которая осуществляется вдоль фасонной поверхности; на фиг. 5 - круговой стрелкой показано движение фасонной поверхности, имеющей ось вращения, например, гиперболоида или параболоида. In addition, figure 4 denotes Δ working clearance; 4, 5 are indicated by horizontal arrows oscillation of the inductor, which is carried out along the contoured surface; in FIG. 5 - a circular arrow shows the movement of a contoured surface having an axis of rotation, for example, a hyperboloid or a paraboloid.

Устройство для магнитно-абразивной обработки (фиг.1 и 2) содержит корпус 1 и перемещающийся относительно него магнитный индуктор, установленный с возможностью осцилляции, внутри магнитной головки 2 которого размещены верхний 3 с механизмом перемещения и нижний 4 блоки из ряда поочередно расположенных вертикальных магнитов 5 и магнитопроводов 6. Механизм перемещения верхнего 3 блока состоит из крепежного элемента 7, например винта, и упругого элемента 8, например спиральной пружины. Магниты 5 и магнитопроводы 6 (фиг.3) расположены в шахматном порядке рядами и подпружинены (фиг.2), в частности, пружинами 9 относительно монолитной части 10 верхнего 3 блока с возможностью фиксации каждого ряда в нижнем 4 блоке, например, с помощью винтов 11. В корпусе 1 расположена оправка 12, на которой внизу закреплен с возможностью изменения эксцентриситета кривошипный палец 13. Нижняя часть корпуса 1 выполнена в виде направляющих типа "ласточкин хвост", где размещена магнитная головка 2. The device for magnetic abrasive processing (Figs. 1 and 2) comprises a housing 1 and a magnetic inductor moving relative to it, mounted with the possibility of oscillation, inside the magnetic head 2 of which is placed the top 3 with a movement mechanism and the bottom 4 blocks from a series of alternately arranged vertical magnets 5 and magnetic circuits 6. The movement mechanism of the upper 3 blocks consists of a fastening element 7, for example a screw, and an elastic element 8, for example a coil spring. Magnets 5 and magnetic cores 6 (Fig. 3) are staggered in rows and spring-loaded (Fig. 2), in particular, by springs 9 relative to the monolithic part 10 of the upper 3 block with the possibility of fixing each row in the lower 4 block, for example, using screws 11. A mandrel 12 is located in the housing 1, on which a crank pin 13 is fixed at the bottom with the possibility of changing the eccentricity. The lower part of the housing 1 is made in the form of dovetail guides, where the magnetic head 2 is located.

Устройство для магнитно-абразивной обработки работает следующим образом. A device for magnetic abrasive processing works as follows.

Корпус 1 предлагаемого устройства закрепляют на шпиндельной головке, а оправку 12 в шпинделе, например, вертикально-фрезерного станка. При вращении шпинделя станка с оправкой 12 криволинейный палец 13 сообщает магнитной головке 2 осциллирующее движение в горизонтальной плоскости. Включение и выключение магнитного поля в рабочем зазоре между магнитным индуктором и обрабатываемой поверхностью осуществляется смещением верхнего 3 блока относительно нижнего 4 блока на ширину магнита 5 с помощью механизма перемещения, ослабляя или закручивая крепежный 7 и упругий 8 элементы. The housing 1 of the proposed device is fixed on the spindle head, and the mandrel 12 in the spindle, for example, a vertically milling machine. When rotating the machine spindle with the mandrel 12, the curved finger 13 gives the magnetic head 2 an oscillating motion in the horizontal plane. Switching the magnetic field on and off in the working gap between the magnetic inductor and the workpiece is carried out by shifting the upper 3 blocks relative to the lower 4 blocks by the width of magnet 5 using the movement mechanism, loosening or twisting the fixing 7 and elastic 8 elements.

В начале рабочая поверхность нижнего 4 блока приводится в соприкосновение с обрабатываемой фасонной поверхностью детали, при этом магниты 5 и магнитопроводы 6, подпружиненные относительно монолитной части 10 верхнего 3 блока, при ослабленных винтах 11 перемещаясь в вертикальном направлении, контактируют с обрабатываемой поверхностью детали. Каждый ряд магнитов 5 и магнитопроводов 6 фиксируется в нижнем 4 блоке с помощью винтов 11. Устройство отводится от обрабатываемой поверхности на величину рабочего зазора Δ (фиг. 4). Амплитуда осцилляции (фиг.3) регулируется смещением криволинейного пальца 13 относительно оси оправки 12. Величина рабочего зазора и амплитуда осцилляции для каждой фасонной поверхности определяются экспериментально так, чтобы во время работы не происходило касание рабочей поверхности нижнего 4 блока магнитного индуктора с обрабатываемой фасонной поверхностью. At the beginning, the working surface of the lower 4 unit is brought into contact with the workpiece shaped surface of the workpiece, while the magnets 5 and magnetic circuits 6, spring-loaded relative to the monolithic part 10 of the upper 3 unit, move in the vertical direction with loose screws 11 and come into contact with the workpiece surface. Each row of magnets 5 and magnetic cores 6 is fixed in the lower 4 block using screws 11. The device is retracted from the surface to be machined by the working gap Δ (Fig. 4). The oscillation amplitude (Fig. 3) is controlled by the displacement of the curved finger 13 relative to the axis of the mandrel 12. The magnitude of the working gap and the oscillation amplitude for each shaped surface are determined experimentally so that during operation the contact surface of the lower 4 block of the magnetic inductor does not touch the machined shaped surface.

При обработке фасонных поверхностей, имеющих ось вращения (например, гиперболоида, параболоида и т.д., фиг.5), детали возможно сообщать дополнительное движение - вращение для расширения возможных режимов обработки. When machining shaped surfaces having an axis of rotation (for example, a hyperboloid, a paraboloid, etc., Fig. 5), it is possible to communicate additional movement details - rotation to expand the possible processing modes.

В рабочий зазор подается ферромагнитный абразивный порошок, который силами магнитного поля прижимается к обрабатываемой поверхности, а осцилляция магнитной головки сообщает зернам порошка движение, необходимое для полирования. A ferromagnetic abrasive powder is fed into the working gap, which is pressed against the work surface by magnetic field forces, and the oscillation of the magnetic head gives the powder grains the movement necessary for polishing.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет расширить технологические возможности устройства и увеличить оперативность переналадки. Thus, the present invention allows to expand the technological capabilities of the device and increase the efficiency of readjustment.

Claims

A device for magnetic abrasive processing, comprising a housing and a magnetic inductor moving relative to it, mounted with the possibility of oscillation, inside the magnetic head of which there is a top with a movement mechanism and lower blocks of a number of alternately arranged vertical magnets and magnetic circuits, characterized in that the magnets and magnetic circuits are located staggered in rows and spring-loaded relative to the monolithic part of the upper block with the possibility of fixing each row in the lower magnetic block inductor.