RU2802926C1 - Device for magnetic-abrasive processing of cone surfaces of mating products - Google Patents
Device for magnetic-abrasive processing of cone surfaces of mating products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2802926C1 RU2802926C1 RU2023101148A RU2023101148A RU2802926C1 RU 2802926 C1 RU2802926 C1 RU 2802926C1 RU 2023101148 A RU2023101148 A RU 2023101148A RU 2023101148 A RU2023101148 A RU 2023101148A RU 2802926 C1 RU2802926 C1 RU 2802926C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- opposite
- racks
- working
- pole pieces
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при магнитно-абразивной обработке конусных поверхностей сопрягаемых деталей.The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used for magnetic abrasive processing of conical surfaces of mating parts.
Известно устройство для магнитно-абразивной обработки (патент RU № 2314185, опубл. 10.01.2008 г.), которое содержит магнитные системы с индукторами, расположенными друг против друга с возможностью перемещения и поворота, имеющих тороидальную форму, каждый из которых установлена на кронштейне и салазках.A device for magnetic abrasive processing is known (patent RU No. 2314185, published on January 10, 2008), which contains magnetic systems with inductors located opposite each other with the ability to move and rotate, having a toroidal shape, each of which is mounted on a bracket and on a sled.
Недостатком данного устройства является низкое качество магнитно-абразивной обработки вследствие неравномерного рабочего зазора при обработке изделий со сложной геометрической формой, так как индуктор тороидальной формы всегда будет иметь неравномерное распределение магнитного поля и рабочий зазор при обработке, например, плоских или конических поверхностей.The disadvantage of this device is the low quality of magnetic abrasive processing due to the uneven working gap when processing products with complex geometric shapes, since a toroidal inductor will always have an uneven distribution of the magnetic field and a working gap when processing, for example, flat or conical surfaces.
Известно устройство для магнитно-абразивной обработки (патент RU № 2599765, опубл. 10.10.2016 г.), которое содержит магнитные системы с индукторами, расположенными друг против друга с возможностью перемещения вдоль трех взаимно перпендикулярных осей координат и представляющих собой две чаши тороидальной формы, каждая из которых установлена на кронштейне и салазках.A device for magnetic abrasive processing is known (patent RU No. 2599765, published on October 10, 2016), which contains magnetic systems with inductors located opposite each other with the ability to move along three mutually perpendicular coordinate axes and representing two toroidal bowls, each of which is mounted on a bracket and slide.
Недостатком данного устройства является низкое качество магнитно-абразивной обработки вследствие неравномерного рабочего зазора при обработке изделий со сложной геометрической формой, так как индуктор тороидальной формы всегда будет иметь неравномерное распределение магнитного поля и рабочий зазор при обработке, например, плоских или конических поверхностей.The disadvantage of this device is the low quality of magnetic abrasive processing due to the uneven working gap when processing products with complex geometric shapes, since a toroidal inductor will always have an uneven distribution of the magnetic field and a working gap when processing, for example, flat or conical surfaces.
Известно устройство для магнитно-абразивной обработки (патент RU № 2220836, опубл. 10.01.2004 г.), которое содержит 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, при этом 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.A device for magnetic abrasive processing is known (patent RU No. 2220836, published on January 10, 2004), which contains a housing and a magnetic inductor moving relative to it, installed with the possibility of oscillation, inside the magnetic head of which there is an upper one with a moving mechanism and lower blocks made of a number of alternately located vertical magnets and magnetic cores, while the magnets and magnetic cores are arranged in staggered rows and are 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.
Недостатком данного устройства является применение постоянных магнитов, рабочими поверхностями которых описывается обрабатываемая поверхность, является низкопроизводительным при обработке сопрягаемых изделий, имеющих малые размеры, так как обрабатываемую поверхность будет покрывать лишь часть всех постоянных магнитов устройства.The disadvantage of this device is the use of permanent magnets, the working surfaces of which describe the surface being processed, which is low-performance when processing mating products that are small in size, since the surface being processed will cover only a part of all permanent magnets of the device.
Известна установка для магнитно-абразивной очистки и/или обработки поверхностей изделий сложной формы (патент RU № 2336985, опубл. 27.10.2010 г.), которая содержит камеру с мелкозернистым магнитно-абразивным материалом и заслонками для его загрузки/выгрузки, электромагниты переменного тока, расположенные по периметру камеры, и подвеску для закрепления заготовки с возможностью вращения.A known installation for magnetic abrasive cleaning and/or surface treatment of products of complex shape (RU patent No. 2336985, published on October 27, 2010), which contains a chamber with fine-grained magnetic abrasive material and shutters for loading/unloading it, alternating current electromagnets located around the perimeter of the chamber, and a suspension for securing the workpiece with the possibility of rotation.
Недостатком данной установки является наполнение замкнутого объема камеры, который больше объема обрабатываемого изделия, влечет за собой значительное снижение полезного использования магнитно-абразивного материала, так как большая часть материала будет не задействована в обработке. Помимо этого, к снижению производительности обработки ведет наличие одного вращательного движения, которое осуществляется медленно.The disadvantage of this installation is that filling the closed volume of the chamber, which is larger than the volume of the product being processed, entails a significant reduction in the useful use of magnetic abrasive material, since most of the material will not be involved in processing. In addition, the presence of a single rotational movement, which is carried out slowly, leads to a decrease in processing productivity.
Известно устройство для магнитно-абразивной обработки (патент RU № 2098258, опубл. 10.12.1997 г.), принятое за прототип, которое содержит две магнитные системы, полюса противоположной полярности которых расположены друг против друга, собранных из блоков, каждый из которых выполнен в виде постоянного магнита и Г-образного полюсного наконечника, способного поворачиваться на угол 180°, а блоки магнитов установлены с возможностью изменения расстояния между ними.A device for magnetic abrasive processing is known (patent RU No. 2098258, published on December 10, 1997), adopted as a prototype, which contains two magnetic systems, the poles of opposite polarity are located opposite each other, assembled from blocks, each of which is made in in the form of a permanent magnet and an L-shaped pole piece capable of rotating through an angle of 180°, and the magnet blocks are installed with the ability to change the distance between them.
Недостатком данного устройства является использование постоянных магнитов в качестве источников магнитного поля при магнитно-абразивной обработке существенно ограничивает применимость устройства при обработке изделий с различными механическими свойствами, так как магнитное поле постоянных магнитов является неизменным. Помимо этого, выполнение блоков магнитов и полюсных наконечников вдоль одной прямой существенно снижает производительность магнитно-абразивной обработки при обработке изделий с осевой симметрией. Устройство не обеспечивает параллельность рабочих поверхностей полюсов и обрабатываемой поверхности заготовки.The disadvantage of this device is that the use of permanent magnets as sources of magnetic field during magnetic abrasive processing significantly limits the applicability of the device when processing products with different mechanical properties, since the magnetic field of permanent magnets is constant. In addition, making blocks of magnets and pole pieces along one straight line significantly reduces the productivity of magnetic abrasive processing when processing products with axial symmetry. The device does not ensure parallelism of the working surfaces of the poles and the workpiece surface being processed.
Техническим результатом является расширение технологических возможностей устройства.The technical result is the expansion of the technological capabilities of the device.
Технический результат достигается тем, что оно снабжено рабочим столом, стойками Г-образной формы, установленными на рабочем столе друг напротив друга, и катушками индуктивности, установленными на указанные стойки, при этом стойки в своей верхней части выполнены со сквозным отверстием с внутренней резьбой для установки регулировочного штока, обеспечивающего установку заданного рабочего зазора между обрабатываемыми поверхностями и рабочими поверхностями полюсных наконечников, а магнитные подсистемы противоположных полярностей установлены на указанных стойках за катушками индуктивности и состоят из основания, которое зафиксировано на регулировочном штоке болтом регулировочного штока и выполнено с пазом, подшипников, установленных в верхней и нижней частях паза основания, вала, выполненного в верхней части с левой резьбой, а в нижней - с правой резьбой и закрепленного в подшипниках с возможностью вращения, и двух полюсных наконечников Г-образной формы, выполненных с углом наклона рабочих поверхностей, равным углу конусности обрабатываемой поверхности и установленных на противоположных концах вала внешней рабочей поверхностью противоположно друг к другу и с возможностью перемещения относительно друг друга с обеспечением параллельности внутренних рабочих поверхностей и внешних рабочих поверхностей полюсных наконечников и обрабатываемой конусной поверхности.The technical result is achieved by the fact that it is equipped with a work table, L-shaped racks installed on the work table opposite each other, and inductors installed on these racks, while the racks in their upper part are made with a through hole with an internal thread for installation an adjusting rod that ensures the installation of a given working gap between the treated surfaces and the working surfaces of the pole pieces, and the magnetic subsystems of opposite polarities are installed on the specified racks behind the inductance coils and consist of a base, which is fixed on the adjusting rod with a bolt of the adjusting rod and is made with a groove, bearings installed in the upper and lower parts of the groove of the base, a shaft made in the upper part with a left-hand thread, and in the lower part with a right-hand thread and mounted in bearings with the possibility of rotation, and two L-shaped pole pieces made with an angle of inclination of the working surfaces equal to the cone angle of the surface being processed and the outer working surface installed at opposite ends of the shaft opposite to each other and with the ability to move relative to each other, ensuring parallelism of the internal working surfaces and external working surfaces of the pole pieces and the conical surface being processed.
Устройство поясняется следующими фигурами:The device is illustrated by the following figures:
фиг. 1 - общий вид устройства;fig. 1 - general view of the device;
фиг. 2 - магнитная подсистема;fig. 2 - magnetic subsystem;
фиг. 3 - механизм горизонтального перемещения полюсного наконечника;fig. 3 - mechanism for horizontal movement of the pole piece;
фиг. 4 - вид устройства при обработке конуса;fig. 4 - view of the device when processing a cone;
фиг. 5 - вид устройства при обработке кольца, где:fig. 5 - type of device when processing a ring, where:
1 - основание;1 - base;
2 - полюсные наконечники;2 - pole pieces;
3 - вал;3 - shaft;
4 - подшипник;4 - bearing;
5 - катушка индуктивности;5 - inductor;
6 - регулировочный шток;6 - adjusting rod;
7 - стойка;7 - stand;
8 - рабочий стол;8 - desktop;
9 - рабочий зазор;9 - working gap;
10 - оправка;10 - mandrel;
11 - конус;11 - cone;
12 - кольцо;12 - ring;
13 - внутренняя рабочая поверхность;13 - internal working surface;
14 - внешняя рабочая поверхность;14 - external working surface;
15 - болт регулировочного штока;15 - adjusting rod bolt;
16 - паз;16 - groove;
17 - угол наклона рабочей поверхности.17 - angle of inclination of the working surface.
Устройство содержит рабочий стол 8, на котором установлены стойки 7 (Фиг. 1) Г-образной формы. На стойках 7 (фиг. 3) установлены катушки индуктивности 5. Внутри верхней части стойки 7 выполнено сквозное отверстие, на стенках которого нанесена резьба, в него установлен регулировочный шток 6. На стойке 7 за катушкой индуктивности 5 закреплена магнитная подсистема противоположных полярностей, которая состоит из основания 1, которое фиксируется на регулировочном штоке 6 болтом регулировочного штока 15. В основании 1 выполнен паз 16 (Фиг. 2) в верхней и нижней части которого установлены подшипники 4, в которые закреплен с возможностью вращения вал 3. На валу 3 с возможностью перемещения относительно друг друга установлены не менее двух полюсных наконечников 2 с внутренними рабочими поверхностями 13 и внешними рабочими поверхностями 14. Магнитные подсистемы противоположных полярностей установлены друг напротив друга на стойках 7 (фиг. 1). Полюсные наконечники 2 (фиг. 3) Г-образной формы с углом наклона рабочей поверхности 17, который равен углу конусности обрабатываемой поверхности. На валу 3 выполнена резьба в верхней части левая, а в нижней - правая. Внутренняя рабочая поверхность 13 и внешняя рабочая поверхность 14 полюсного наконечника 2 параллельны друг другу (Фиг. 3).The device contains a work table 8 on which L-shaped racks 7 (Fig. 1) are installed. On the racks 7 (Fig. 3) inductors 5 are installed. Inside the upper part of the rack 7 there is a through hole, the walls of which are threaded, and an adjusting rod 6 is installed in it. On the rack 7 behind the inductor 5 there is a magnetic subsystem of opposite polarities, which consists from the base 1, which is fixed on the adjusting rod 6 with a bolt of the adjusting rod 15. In the base 1 there is a groove 16 (Fig. 2) in the upper and lower parts of which bearings 4 are installed, into which the shaft 3 is fixed with the possibility of rotation. On the shaft 3 with the possibility moving relative to each other, at least two pole pieces 2 with internal working surfaces 13 and external working surfaces 14 are installed. Magnetic subsystems of opposite polarities are installed opposite each other on racks 7 (Fig. 1). Pole pieces 2 (Fig. 3) are L-shaped with an inclination angle of the working surface 17, which is equal to the cone angle of the surface being processed. Shaft 3 has a left thread in the upper part and a right thread in the lower part. The inner working surface 13 and the outer working surface 14 of the pole piece 2 are parallel to each other (Fig. 3).
Устройство работает следующим образом. Стойки 7 устанавливают на рабочий стол 8 друг напротив друга. На стойки 7 устанавливают катушки индуктивности 5. На противоположные концы вала 3, выполненных с разнонаправленной резьбой, устанавливают два полюсных наконечника 2 Г-образной формы с углом наклона рабочей поверхности 17, который равен углу конусности обрабатываемой поверхности, ввиду необходимости обеспечения параллельности внутренних рабочих поверхностей 13 и внешних рабочих поверхностей 14 полюсных наконечников 2 и обрабатываемой конусной поверхности. Полюсные наконечники 2 устанавливают таким образом, чтобы они находились внешней рабочей поверхностью 14 противоположно друг к другу. Вал закрепляют в пазе 16 основания 1 при помощи подшипников 4. Вал 3, два полюсных наконечника 2, подшипники 4 и основание 1 представляют собой магнитную подсистему. На стойки 7 при помощи регулировочного штока 6 и болта регулировочного штока 15 закрепляют магнитную подсистему. Устройство устанавливают на станок, например, фрезерный. Таким образом, две магнитные подсистемы устанавливают симметрично относительно оси вращения шпинделя станка. При закреплении в шпиндель станка на оправку 10 конуса 11 (Фиг. 4) или кольца 12 (Фиг. 5), которые необходимо обработать, расстояние между полюсными наконечниками 2 регулируют при помощи регулировочного штока 6 таким образом, чтобы между обрабатываемыми поверхностями заготовки и рабочими поверхностями полюсных наконечников 2 установился необходимый и предусмотренный режимными параметрами обработки рабочий зазор 9. Обрабатываемые поверхности заготовки ориентируют относительно рабочих поверхностей полюсных наконечников 2 - если необходимо обработать наружную поверхность конуса 11, то ориентируют относительно внешних рабочих поверхностей 14 полюсных наконечников 2, если необходимо обработать внутреннюю поверхность кольца 12, то ориентируют относительно внутренней рабочей поверхности 13 полюсных наконечников 2. Регулирование рабочего зазора 9 между рабочими поверхностями полюсных наконечников 2 и обрабатываемой поверхностью производится с помощью вала 3, вращением которого полюсные наконечники 2 взаимно отдаляются или приближаются друг к другу, а также регулировочного штока 6, возвратно-поступательным движением которого магнитные подсистемы отдаляются или приближаются к оси заготовки. После установления необходимого рабочего зазора 9 производится включение установки для магнитно-абразивной обработки и заполнение рабочего зазора 9 магнитно-абразивной массой, а заготовке придается вращательное движение, в результате чего производится равномерная магнитно-абразивная обработка конической поверхности заготовки.The device works as follows. The racks 7 are installed on the work table 8 opposite each other. Inductors 5 are installed on the racks 7. On the opposite ends of the shaft 3, made with multi-directional threads, two L-shaped pole pieces 2 are installed with an inclination angle of the working surface 17, which is equal to the taper angle of the surface being processed, due to the need to ensure parallelism of the internal working surfaces 13 and external working surfaces of 14 pole pieces 2 and the processed conical surface. The pole pieces 2 are installed in such a way that they are located with the outer working surface 14 opposite to each other. The shaft is secured in groove 16 of base 1 using bearings 4. Shaft 3, two pole pieces 2, bearings 4 and base 1 constitute a magnetic subsystem. The magnetic subsystem is secured to the racks 7 using the adjusting rod 6 and the bolt of the adjusting rod 15. The device is installed on a machine, for example, a milling machine. Thus, two magnetic subsystems are installed symmetrically relative to the axis of rotation of the machine spindle. When attaching a cone 11 (Fig. 4) or a ring 12 (Fig. 5) to the machine spindle onto a mandrel 10 that needs to be processed, the distance between the pole pieces 2 is adjusted using the adjusting rod 6 so that between the machined surfaces of the workpiece and the working surfaces pole pieces 2, the required working gap 9, provided for by the processing parameters, has been established. The workpiece surfaces to be processed are oriented relative to the working surfaces of the pole pieces 2 - if it is necessary to process the outer surface of the cone 11, then they are oriented relative to the external working surfaces 14 of the pole pieces 2, if it is necessary to process the inner surface of the ring 12, then they are oriented relative to the inner working surface 13 of the pole pieces 2. Regulation of the working gap 9 between the working surfaces of the pole pieces 2 and the surface being processed is carried out using shaft 3, by rotating which the pole pieces 2 move apart or move closer to each other, as well as the adjusting rod 6 , the reciprocating movement of which the magnetic subsystems move away or approach the axis of the workpiece. After establishing the required working gap 9, the installation for magnetic abrasive processing is turned on and the working gap 9 is filled with a magnetic abrasive mass, and the workpiece is given a rotational movement, resulting in uniform magnetic abrasive processing of the conical surface of the workpiece.
Предлагаемая конструкция устройства для магнитно-абразивной обработки конических поверхностей позволяет обеспечить постоянство базы при обработке поверхностей изделий, которые будут эксплуатироваться парно и находиться в одной паре зацепления, а также параллельность рабочих поверхностей полюсных наконечников и обрабатываемых поверхностей, что обеспечивает равномерность формирования наклепа, шероховатости и волнистости обрабатываемой поверхности.The proposed design of a device for magnetic abrasive processing of conical surfaces allows us to ensure consistency of the base when processing the surfaces of products that will be operated in pairs and located in the same pair of engagement, as well as the parallelism of the working surfaces of the pole pieces and the processed surfaces, which ensures uniform formation of hardening, roughness and waviness treated surface.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2802926C1 true RU2802926C1 (en) | 2023-09-05 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1664530A1 (en) * | 1989-03-30 | 1991-07-23 | Физико-технический институт АН БССР | Device for magnetic abrasive treatment |
RU2098258C1 (en) * | 1996-02-26 | 1997-12-10 | Алтайский государственный технический университет им.И.И.Ползунова | Device for magnetic-abrasive treatment |
RU151704U1 (en) * | 2014-11-25 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | MAGNETIC ABRASIVE MACHINING DEVICE |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1664530A1 (en) * | 1989-03-30 | 1991-07-23 | Физико-технический институт АН БССР | Device for magnetic abrasive treatment |
RU2098258C1 (en) * | 1996-02-26 | 1997-12-10 | Алтайский государственный технический университет им.И.И.Ползунова | Device for magnetic-abrasive treatment |
RU151704U1 (en) * | 2014-11-25 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | MAGNETIC ABRASIVE MACHINING DEVICE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2802926C1 (en) | Device for magnetic-abrasive processing of cone surfaces of mating products | |
CN109396966B (en) | Method for processing concave spherical crown or concave spherical ring surface by multi-magnet arrangement annular magneto-rheological polishing tool | |
JPS6246306B2 (en) | ||
JP3761791B2 (en) | Magnetically assisted polishing method and apparatus for bent pipe inner surface | |
CN113996885A (en) | Method for improving forming precision of arc additive manufacturing edge of thick-wall structural part | |
US4170849A (en) | Rotary machine for three-dimensional polishing of workpieces shaped as solids of revolution in a magnetic field using ferromagnetic abrasive powders | |
RU2314185C2 (en) | Magnetic-abrasive treatment apparatus | |
KR101211826B1 (en) | Apparatus and method for polishing workpiece using magnetorheological fluid) | |
CN211517121U (en) | Surface type and cavity surface type grinding and finishing processing system | |
RU152715U1 (en) | MAGNETIC ABRASIVE MACHINING DEVICE | |
RU2632732C1 (en) | Device for magnetic abrasive treatment of product | |
RU2599765C2 (en) | Device for magnetic-abrasive processing | |
SU1585124A1 (en) | Method of magnetoabrasive machining | |
RU2715269C1 (en) | Method of mechanical treatment of ceramic articles with external spherical surface | |
SU975358A1 (en) | Apparatus for magnetic abrasive working | |
SU1650401A1 (en) | A method for magneto-abrasive treatment of outer surfaces of cylindrical parts | |
JP2619740B2 (en) | Magnetic polishing equipment | |
JP2609182B2 (en) | Magnetic polishing equipment | |
SU500044A1 (en) | Magnetic Abrasive Device | |
SU1024241A1 (en) | Apparatus for magnetic abrasive machining | |
RU2195517C2 (en) | Method for creating electric arc discharge and apparatus for performing the same | |
SU1234169A1 (en) | Device for feeding long bodies of revolution | |
RU162223U1 (en) | MAGNETIC ABRASIVE MACHINING DEVICE | |
JPS5823548Y2 (en) | Tilt device for electrical processing | |
SU1760657A1 (en) | Work-coil for heat treatment of blanks |