RU2797796C1 - Method for magnetic abrasive treatment of drill rod lock joint - Google Patents
Method for magnetic abrasive treatment of drill rod lock joint Download PDFInfo
- Publication number
- RU2797796C1 RU2797796C1 RU2022128603A RU2022128603A RU2797796C1 RU 2797796 C1 RU2797796 C1 RU 2797796C1 RU 2022128603 A RU2022128603 A RU 2022128603A RU 2022128603 A RU2022128603 A RU 2022128603A RU 2797796 C1 RU2797796 C1 RU 2797796C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drill rod
- magnetic
- processing
- pole pieces
- abrasive
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к магнитно-абразивной обработке машиностроительных изделий, в частности к обработке наружных и внутренних резьбовых поверхностей изделий.The invention relates to magnetic abrasive machining of engineering products, in particular to the processing of external and internal threaded surfaces of products.
Известен способ магнитно-абразивной обработки цилиндрических отверстий (Авторское свидетельство СССР SU 1255403 А1, опубл. 07.09.1986 г.), при котором деталь устанавливают между наружными полюсными наконечниками магнитной системы одноименной полярности, а внутренний полюсной наконечник противоположной полярности располагают в отверстии детали с рабочими зазорами, заполненными ферро-абразивным порошком, и задают относительное перемещение вращающейся детали и полюсным наконечникам.A known method of magnetic-abrasive processing of cylindrical holes (USSR author's certificate SU 1255403 A1, publ. 09/07/1986), in which the part is installed between the outer pole pieces of the magnetic system of the same polarity, and the inner pole piece of opposite polarity is placed in the hole of the part with workers gaps filled with ferro-abrasive powder, and set the relative movement of the rotating part and the pole pieces.
Основным недостатком данного способа является то, что обработка, происходящая в два этапа, при чем первый наладочный этап осуществляется при неравных рабочих зазорах, увеличивает время обработки и, следовательно, влияет на себестоимость финишной обработки.The main disadvantage of this method is that the processing, which takes place in two stages, with the first adjustment stage being carried out with unequal working gaps, increases the processing time and, therefore, affects the cost of finishing.
Известен способ обработки внутренней поверхности волноводов сложной формы и любой длины (патент RU№2534656, опубл. 10.12.2014 г.). Способ, заключающийся в том, что абразивный материал или металлические шарики, помещенные в жидкость или без нее, распределяют по внутренней поверхности волновода, а затем вдоль волновода перемещают рабочий орган с постоянными магнитами, производя магнитно-абразивную обработку внутренней поверхности волновода.There is a known method for processing the inner surface of waveguides of complex shape and any length (patent RU No. 2534656, publ. 10.12.2014). The method consists in that the abrasive material or metal balls, placed in a liquid or without it, are distributed over the inner surface of the waveguide, and then the working body with permanent magnets is moved along the waveguide, performing magnetic-abrasive treatment of the inner surface of the waveguide.
Недостатком данного способа магнитно-абразивной обработки является применение абразивного материала без магнитных частиц, что значительно снижает производительность обработки, а сформированная абразивная щетка будет состоять из большого количества не отработавших абразивных частиц, по причине того, что они не имеют возможности перемешиваться.The disadvantage of this method of magnetic-abrasive processing is the use of abrasive material without magnetic particles, which significantly reduces the productivity of processing, and the formed abrasive brush will consist of a large number of unused abrasive particles, due to the fact that they cannot be mixed.
Известен способ магнитно-абразивной обработки (Авторское свидетельство SU№1585124, опубл. 15.08.1990), в котором обработка производится за счет вращения заготовки между парами двумя парами С-образных магнитных систем, которым придается переменное осциллирующее движение.A known method of magnetic abrasive machining (Author's certificate SU No. 1585124, publ. 08/15/1990), in which the processing is performed by rotating the workpiece between pairs of two pairs of C-shaped magnetic systems, which are given an alternating oscillating movement.
Недостатком данного способа магнитно-абразивной обработки является возникающие пересечения магнитных полей, вызванных парами магнитных полюсов, влечет за собой неравномерность магнитно-абразивной обработки и непостоянное формирование качества обрабатываемой поверхности.The disadvantage of this method of magnetic-abrasive processing is the resulting intersection of magnetic fields caused by pairs of magnetic poles, which entails uneven magnetic-abrasive processing and inconsistent formation of the quality of the treated surface.
Известен способ магнитно-абразивной обработки (Акулович Л.М., Сергеев Л.Е., Сенчуров Е.В., Падаляк В.В., Лебедев В.Я., Бабич В.Е. «Магнитно-абразивная обработка поворотных резцов для проходческих и очистных комбайнов» // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия B, Промышленность. Прикладные науки: научно-теоретический журнал- Новополоцк, 2011- №11. - С.78-85.), при котором полюсной наконечник изготовлен с определенной конусностью для обработки деталей с коническими отверстиями.A known method of magnetic-abrasive machining (Akulovich L.M., Sergeev L.E., Senchurov E.V., Padalyak V.V., Lebedev V.Ya., Babich V.E. “Magnetic-abrasive machining of rotary cutters for tunneling and shearing machines" // Bulletin of the Polotsk State University. Series B, Industry. Applied Sciences: Scientific and Theoretical Journal - Novopolotsk, 2011 - No. 11. - P. 78-85.), in which the pole piece is made with a certain taper for processing parts with conical holes.
Основным недостатком данного способа является необходимость смены полюсных наконечников для обработки деталей с другой конусностью, что увеличивает затраты времени на обработку деталей.The main disadvantage of this method is the need to change the pole pieces to process parts with a different taper, which increases the time spent on processing parts.
Известен способ магнитно-абразивной обработки поверхностей цилиндрических отверстий деталей из высоколегированных композитов (патент UA№94657C2, опубл. 25.05.2011 г.), принятый за прототип способа для обработки внутренней резьбы, который включает размещение рабочего инструмента в цилиндрическом отверстии с образованием рабочего зазора между поверхностями инструмента и отверстия, создания в рабочем зазоре магнитного поля, размещение в рабочем зазоре ферро-магнитного абразивного порошка и вращения рабочего инструмента вокруг своей оси, отличающийся тем, что рабочий инструмент дополнительно перемещают по круговой траектории, причем траектория оси рабочего инструмента смещена на расстояние от поверхности отверстия, что составляет сумму величин рабочего зазора и радиуса рабочего инструмента.A known method of magnetic-abrasive machining of the surfaces of cylindrical holes of parts made of high-alloy composites (patent UA No. 94657C2, publ. surfaces of the tool and the hole, creating a magnetic field in the working gap, placing a ferromagnetic abrasive powder in the working gap and rotating the working tool around its axis, characterized in that the working tool is additionally moved along a circular path, and the trajectory of the axis of the working tool is displaced by a distance from surface of the hole, which is the sum of the values of the working gap and the radius of the working tool.
Недостатком данного способа является ограниченность в выборе обработки отверстий другого типа, например, конических.The disadvantage of this method is the limited choice of processing holes of a different type, for example, conical.
Техническим результатом способа является равномерная магнитно-абразивная обработка наружных и внутренних резьбовых поверхностей.The technical result of the method is a uniform magnetic-abrasive treatment of external and internal threaded surfaces.
Технический результат достигается тем, что при обработке наружных резьбовых поверхностей полюсные наконечники устанавливают параллельно углу наклона резьбы и задают им вращательное движение с одновременной синхронизацией их поступательного и осцилляционного движений с поступательным движением заготовки, а при обработке внутренних резьбовых поверхностей вращающиеся полюса устанавливают параллельно оси заготовки, и дополнительно во внутреннюю область обработки устанавливают конусный наконечник, угол уклона которого равен углу наклона резьбовой поверхности заготовки, со смещением относительно собственной оси и оси заготовки, и задают вращательное движение с эксцентриситетом и одновременной синхронизацией его поступательного движения с поступательным движением заготовки.The technical result is achieved by the fact that when processing external threaded surfaces, the pole pieces are set parallel to the angle of inclination of the thread and give them a rotational movement while simultaneously synchronizing their translational and oscillatory movements with the translational movement of the workpiece, and when processing internal threaded surfaces, the rotating poles are set parallel to the axis of the workpiece, and additionally, a conical tip is installed in the inner processing area, the slope of which is equal to the angle of inclination of the threaded surface of the workpiece, with an offset relative to its own axis and the axis of the workpiece, and rotational movement is set with eccentricity and simultaneous synchronization of its translational movement with the translational movement of the workpiece.
Способ магнитно-абразивной обработки поясняется следующими фигурами:The method of magnetic abrasive processing is illustrated by the following figures:
фиг.1 - схема магнитно-абразивной обработки наружной резьбовой поверхности буровой штанги;figure 1 is a diagram of magnetic-abrasive processing of the outer threaded surface of the drill rod;
фиг.2 - схема магнитно-абразивной обработки внутренней резьбовой поверхности буровой штанги;figure 2 - diagram of the magnetic-abrasive processing of the internal threaded surface of the drill rod;
фиг.3 - график изменения шероховатости наружной резьбовой поверхности;figure 3 is a graph of changes in the roughness of the outer threaded surface;
фиг.4 - график изменения шероховатости внутренней резьбовой поверхности;figure 4 is a graph of changes in the roughness of the internal threaded surface;
фиг.5 - график зависимости шероховатости наружной резьбовой поверхности от угла наклона полюсных наконечников, α;Fig.5 is a graph of the roughness of the external threaded surface from the angle of inclination of the pole pieces, α;
фиг.6 - график зависимости шероховатости внутренней резьбовой поверхности от величины эксцентриситета Е, где:Fig.6 is a graph of the dependence of the roughness of the internal threaded surface on the value of the eccentricity E, where:
1 - заготовка;1 - blank;
2 - магнитно-абразивный порошок;2 - magnetic abrasive powder;
3 - полюсные наконечники;3 - pole pieces;
4 - электромагнитные катушки;4 - electromagnetic coils;
5 - конусный наконечник;5 - conical tip;
6 - ось заготовки;6 - workpiece axis;
7 - ось конусного наконечника;7 - axis of the cone tip;
8 - ось эксцентриситета Е.8 - axis of eccentricity E.
Способ осуществляется следующим образом. В начале для обработки наружной резьбовой поверхности (Фиг.1), заготовку 1 закрепляют в шпинделе станка, например, вертикально-фрезерного между полюсными наконечниками разноименной полярности 3 с установленным рабочим зазором, создаваемым магнитной системой с электромагнитными катушками 4. Полюсные наконечники установлены параллельно углу наклона резьбы заготовки 1. Рабочий зазор заполнен магнитно-абразивным порошком 2, который под действием сил магнитного поля удерживается и прижимается к обрабатываемой поверхности, копируя ее. После этого одновременно задают полюсным наконечникам 3 вращательное движение с одновременной синхронизацией их поступательного и осцилляционного движений с поступательным движением заготовки 1, чтобы соблюдать постоянный рабочий зазор, что позволяет магнитно-абразивной щетке воздействовать на наружную резьбовую поверхность заготовки 1 и производить равномерную магнитно-абразивную обработку по всей поверхности.The method is carried out as follows. At the beginning, for processing the outer threaded surface (Figure 1), the
Для обработки внутренней резьбовой поверхности (Фиг.2) заготовку 1 закрепляют в шпинделе станка, например, вертикально-фрезерного между полюсными наконечниками разноименной полярности 3 с установленным рабочим зазором, создаваемым магнитной системой с электромагнитными катушками 4. Полюсные наконечники установлены параллельно оси заготовки 1. Во внутреннее пространство заготовки 1 устанавливают конусный наконечник 5, угол уклона которого равен углу наклона резьбы заготовки 1. Конусному наконечнику 5 со смещением относительно собственной оси 7 и оси заготовки 6 задают вращательное движение с эксцентриситетом. Пространство между конусным наконечником 5 и внутренней поверхностью заготовки 1 заполнено магнитно-абразивным порошком 2, который под действием сил магнитного поля удерживается и прижимается к обрабатываемой поверхности, копируя ее. После этого одновременно задают вращательное движение полюсных наконечников 3 с одновременной синхронизацией поступательного движения конусного наконечника 5 с поступательным движением заготовки 1, что позволяет магнитно-абразивной щетке воздействовать на внутреннюю резьбовую поверхность заготовки 1 и производить равномерную магнитно-абразивную обработку по всей поверхности.To process the internal threaded surface (Figure 2), the
Способ поясняется следующими примерами.The method is illustrated by the following examples.
Наружная резьбовая поверхность заготовки 1 из стали 40Х имела значение шероховатости Ra - 0,322 мкм, величина рабочего межполюсного зазора равна 1,5 мм. Приведен график зависимости шероховатости наружной резьбовой поверхности заготовки 1 от угла наклона оси полюсных наконечников 3 (Фиг.5), на котором показано, что угол наклона оси полюсных наконечников 3, равный углу наклона резьбы заготовки 1 является оптимальным для достижения равномерной магнитно-абразивной обработки.The outer threaded surface of the
В результате предлагаемой магнитно-абразивной обработки значение шероховатости наружной резьбовой поверхности Ra после магнитно-абразивной обработки принимает значение 0,151 мкм (Фиг.3) при времени обработки t=120 с.As a result of the proposed magnetic-abrasive processing, the value of the roughness of the outer threaded surface Ra after magnetic-abrasive processing takes on a value of 0.151 μm (Figure 3) at a processing time of t =120 s.
Внутренняя резьбовая поверхность заготовки из стали 40Х имела значение шероховатости Ra - 0,325 мкм. Приведен график зависимости шероховатости внутренней резьбовой поверхности заготовки 1 от величины эксцентриситета конусного наконечника 5 (Фиг.6), на котором показано, что величина эксцентриситета Е=2 мм является оптимальной для достижения равномерной магнитно-абразивной обработки.The internal threaded surface of the workpiece made of steel 40Kh had a roughness value of Ra - 0.325 μm. A graph of the dependence of the roughness of the inner threaded surface of the
В результате предлагаемой магнитно-абразивной обработки значение шероховатости внутренней резьбовой поверхности Ra после магнитно-абразивной обработки принимает значение 0,151 мкм (Фиг.4) при времени обработки t=145 с, при Е=2 мм.As a result of the proposed magnetic-abrasive processing, the value of the roughness of the internal threaded surface Ra after magnetic-abrasive processing takes on a value of 0.151 μm (Figure 4) at a processing time of t =145 s, at E=2 mm.
Способ магнитно-абразивной обработки замкового соединения буровой штанги позволяют повысить качество обрабатываемых наружных и внутренних резьбовых поверхностей. Установка вращающихся полюсных наконечников параллельно углу наклона резьбы и задание им вращательного движения с одновременной синхронизацией их поступательного и осцилляционного движений с поступательным движением заготовки позволяет производить равномерную магнитно-абразивную обработку по всей наружной резьбовой поверхности. Установка вращающихся полюсных наконечников параллельно оси заготовки, и размещение во внутреннюю область обработки конусного наконечника, со смещением относительно собственной оси и оси заготовки, которому задают вращательное движение с эксцентриситетом и одновременной синхронизацией его поступательного движения с поступательным движением заготовки позволяет производить равномерную магнитно-абразивную обработку по всей внутренней резьбовой поверхности.The method of magnetic-abrasive processing of the tool joint of the drill rod makes it possible to improve the quality of the processed external and internal threaded surfaces. Installation of rotating pole pieces parallel to the angle of inclination of the thread and setting them to rotational motion with simultaneous synchronization of their translational and oscillatory motions with the translational motion of the workpiece allows for uniform magnetic-abrasive machining over the entire outer threaded surface. The installation of rotating pole pieces parallel to the axis of the workpiece, and the placement of a cone tip in the inner processing area, with an offset relative to its own axis and the axis of the workpiece, which is given a rotational movement with eccentricity and simultaneous synchronization of its translational movement with the translational movement of the workpiece, allows for uniform magnetic-abrasive machining along the entire internal threaded surface.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2797796C1 true RU2797796C1 (en) | 2023-06-08 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU716648A1 (en) * | 1978-03-27 | 1980-02-25 | Предприятие П/Я А-7291 | Apparatus for magnetic abrasive cleaning of magnetically non-conductive pipe inner surface |
SU1440676A1 (en) * | 1987-04-13 | 1988-11-30 | Белорусский Политехнический Институт | Arrangement for magnetic-abrasive machining of articles |
RU2098258C1 (en) * | 1996-02-26 | 1997-12-10 | Алтайский государственный технический университет им.И.И.Ползунова | Device for magnetic-abrasive treatment |
UA44708U (en) * | 2009-05-15 | 2009-10-12 | Винницкий Национальный Технический Университет | method of magnetic-abrasive working |
UA94657C2 (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-25 | Национальный Технический Университет Украины "Киевский Политехнический Институт" | Method for magnetic abrasive surface finishing cylindrical holes of parts from high-alloyed composite materials |
CN109333164A (en) * | 2018-09-13 | 2019-02-15 | 太原理工大学 | Controlling magnetic field and the magnetic abrasive tool finishing processing device and method in adaptive aperture |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU716648A1 (en) * | 1978-03-27 | 1980-02-25 | Предприятие П/Я А-7291 | Apparatus for magnetic abrasive cleaning of magnetically non-conductive pipe inner surface |
SU1440676A1 (en) * | 1987-04-13 | 1988-11-30 | Белорусский Политехнический Институт | Arrangement for magnetic-abrasive machining of articles |
RU2098258C1 (en) * | 1996-02-26 | 1997-12-10 | Алтайский государственный технический университет им.И.И.Ползунова | Device for magnetic-abrasive treatment |
UA44708U (en) * | 2009-05-15 | 2009-10-12 | Винницкий Национальный Технический Университет | method of magnetic-abrasive working |
UA94657C2 (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-25 | Национальный Технический Университет Украины "Киевский Политехнический Институт" | Method for magnetic abrasive surface finishing cylindrical holes of parts from high-alloyed composite materials |
CN109333164A (en) * | 2018-09-13 | 2019-02-15 | 太原理工大学 | Controlling magnetic field and the magnetic abrasive tool finishing processing device and method in adaptive aperture |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2797796C1 (en) | Method for magnetic abrasive treatment of drill rod lock joint | |
RU2710085C1 (en) | Magnetic abrasive processing method | |
RU2787597C1 (en) | Method for magnetic abrasive treatment of complex profile surfaces and a device for its implementation | |
US3609280A (en) | Method of making apertures and slots in electrically conductive workpieces by edm | |
RU2569261C2 (en) | Method of magnetic and abrasive polishing of taper tap | |
CN112969554B (en) | Surface treatment method, roller bearing component and device | |
RU2802926C1 (en) | Device for magnetic-abrasive processing of cone surfaces of mating products | |
Zou et al. | Study on internal magnetic field assisted finishing process using a magnetic machining Jig for thick non-ferromagnetic tube | |
CN107848046A (en) | For mach method and system | |
Tatarkin et al. | Modeling of the magnetic abrasive machining process of flat surface workpieces on numerically controlled machine tools | |
RU2632732C1 (en) | Device for magnetic abrasive treatment of product | |
RU2071395C1 (en) | Method of working cone surface of part | |
SU867619A1 (en) | Method of magnetic-abrasive working of shaped surfaces | |
RU2047468C1 (en) | Tool for strengthening treatment | |
SU1627383A1 (en) | Method for magnetoabrasive machining of inner surfaces of nonmagnetic tubular parts | |
RU2715269C1 (en) | Method of mechanical treatment of ceramic articles with external spherical surface | |
SU1717323A2 (en) | Apparatus for magnetic abrasive treatment of sheet materials | |
RU2314185C2 (en) | Magnetic-abrasive treatment apparatus | |
RU2344921C1 (en) | Method for honing of blind holes | |
SU1703413A2 (en) | Method for magnetic abrasive machining of parts | |
JP7051948B2 (en) | Methods and systems for machining | |
JPH06143127A (en) | Magnetic rolishing of round groove surface and device thereof and magnetic polishing member | |
SU764954A1 (en) | Apparatus for magneric-abrasive working | |
SU948639A1 (en) | Method of finishing articles | |
Xu et al. | A basic study on precision in electrochemical abrasive lapping of plate |