SE417168B

SE417168B - PROCEDURE FOR FINE PROCESSING OF FERROMAGNETIC WORK PIECES DOWNLOAD FERROMAGNETIC GRINDING POWDER IN A MAGNET FIELD

Info

Publication number: SE417168B
Application number: SE7806241A
Authority: SE
Inventors: F J Sakulevich; E N Kudinova
Original assignee: Fiz Tech I Akad Nauk
Priority date: 1977-08-05
Filing date: 1978-05-30
Publication date: 1981-03-02
Also published as: DE2823707B2; JPS5440392A; IT7824275A0; DE2823707C3; JPS5628653B2; IT1096374B; DE2823707A1; SU992173A1; SE7806241L; DD138521A1

Description

vsosànw 2 tisk slippolering lämpar sig väl för automatisering och gör det möjligt att minska kostnaden för framställning av delar med stora ytterdimensionar, att förbättra delarnas kvalitet och att åstadkomma bättre arbetsförhållanden. vsosànw 2 tical abrasive polishing is well suited for automation and makes it possible to reduce the cost of manufacturing parts with large outer dimensions, to improve the quality of the parts and to achieve better working conditions.

Ett förfarande för finbeerbetning av ytor medelst att ferromagnetiekt pulver i ett magnetfält förut ïkänt, vilket förfarande är baserat på att det ferromagnetiska arbetsstycke, som skall bearbetas, placeras i ett yttre, av elektromagneter med olika polaritet alstrat magnetfält på sådant sätt att en arbetsspalt 'bildas mellan elektromagneternas poler och arbets- stycket, i vilken spalt åstadkommas ett sammanlagt magnetfält, som utgöres av summan av det yttre magnetfältet och magnetfäl- tet från det medelst det yttre magnetfältet magnetiserade ar- betsstyoket, I arbetespalten införas så ett ferromagnetiskt pulver för åstadkommande av en s.k. magnetisk slipande skär- borste och det ferromagnetiska arbetsstycket och pulvret bring- as att utföra relativa rörelser. Arbetsstycket tilldelas exam- pelvis en rotationsrörelse, medan elektromagneternas poler bringas att utförapen oscillarande rörelse.A method of finishing surfaces by ferromagnetic powder in a magnetic field previously known, which method is based on placing the ferromagnetic workpiece to be machined in an external magnetic field generated by electromagnets of different polarity in such a way that a working gap is formed. between the poles of the electromagnets and the workpiece, in which gap a total magnetic field is provided, which is constituted by the sum of the outer magnetic field and the magnetic field from the working piece magnetized by the outer magnetic field. A ferromagnetic powder is thus introduced into the working gap to provide a sk magnetic abrasive cutting brush and the ferromagnetic workpiece and powder are made to perform relative movements. For example, the workpiece is assigned a rotational motion, while the poles of the electromagnets are caused to perform oscillating motion.

Vid genomförandet av detta kända förfarande förslites emellertid vid bearbetníngan av arbetsstycket , beroende av polernas oscillerande rörelse och arbetsstyckets rotations- rörelsa, även magnetsystamets poler till följd av att det mag- netiska slippulvret attraheras både till polarna och det mag- natiserade arbatsstycket, vilket leder till att man bearbetar det element, som magnetisarats kraftigare och som utför en rörelse relativt pulvret. ' Ett förfarande för finbaarbetning av ferromagnetiska arbetsstycken medelst ferromagnatiska slippulver i ett mag- netfält är vidare känt, vilket förfarande grundar sig på att det ferromagnatiska arbetsstycke, som skall bearbetas, införas i ett yttre, av elaktromagneter med olika polaritet alstrat magnetfält, så att en arbetsspalt bildas mellan elektromagne- ternas poler och arbetsstycket, i vilken spalt åstadkommas att sammanlagt magnetfält, som är summan av det yttre magnet- fältet och fältet från det av det yttre fältet magnetiserade arbatsstyckat, varvid i arbetsspalten placeras ett ferromag- netiskt pulver för åstadkommande av en magnetisk slipande "skärborste" och det ferromagnetiska arbetsstyckat och det yttre fältet bringas att utföra relativa rörelser.In carrying out this known method, however, in machining the workpiece, depending on the oscillating movement of the poles and the rotational movement of the workpiece, the poles of the magnetic system also wear due to the magnetic abrasive powder being attracted to both the poles and the magnetized workpiece. that the element which has been magnetized more strongly and which performs a movement relative to the powder is processed. A method for refining ferromagnetic workpieces by means of ferromagnetic abrasive powders in a magnetic field is further known, which method is based on the ferromagnetic workpiece to be machined being inserted into an external magnetic field generated by electromagnets of different polarity, so that a a working gap is formed between the poles of the electromagnets and the workpiece, in which gap a total magnetic field is produced, which is the sum of the outer magnetic field and the field from the workpiece magnetized by the outer field, a ferromagnetic powder being placed in the working gap for producing a magnetic abrasive "cutting brush" and the ferromagnetic workpiece and the outer field are made to perform relative movements.

Detta kända förfarande medför en avsevärd energiförbruk- ning, eftersom man för att under hela bearbetningsförloppet kan fasthålla partiklarna längs kraftlinjerna i spalten mel- lan arbetsstycket och polarna måste upprätthålla en förhållan- devis stor magnetisk flödestäthet av 0,8-1,2 T. Den övre grän- sen bestämmas i detta fall av mättnadsflödestätheten i elektro- magneternas poler, men denna magnetiska flödestäthet säkerstäl- ler icke arbetsstyckets magnetisering till mättnadsflödestät- heten, vilket innebär att detta kända förfarande icke kan ge maximal bearbetningskapacitet. Polerna förslites dessutom ge- nem att det magnetiska slippulvret attraheras både till det magnetiserade arbetsstyeket och till polarna, varvid bearbet- ningen blir kraftigast på det element, som rör sig mest re- lativt pulvret. Detta sker till följd av att magnetfältet B i arbetsspalten bestämmes dels av det yttre fältet (det av elektromagneterna alstrade fältet) och dels av fältet från det medelst det yttre fältet magnetiserade arbetsstycket.This known method involves a considerable energy consumption, since in order to be able to hold the particles along the lines of force in the gap between the workpiece and the poles during the entire machining process, a relatively high magnetic flux density of 0.8-1.2 T must be maintained. the upper limit in this case is determined by the saturation flux density in the poles of the electromagnets, but this magnetic flux density does not ensure the magnetization of the workpiece to the saturation flux density, which means that this known method cannot provide maximum machining capacity. The poles are also worn by attracting the magnetic abrasive powder both to the magnetized workpiece and to the poles, whereby the machining becomes most powerful on the element which moves the powder most relatively. This occurs as a result of the magnetic field B in the working gap being determined partly by the outer field (the field generated by the electromagnets) and partly by the field from the workpiece magnetized by the outer field.

Den kraft, som verkar på pulverkorn i arbetsspalten, står i kubiskt samband med fältets B styrka och är riktad i rikt- ningen för fältstyrkeökningen, varför de pulverkorn, som står i omedelbar kontakt med den magnetiserade ytan, attrahe- ras till denna yta (elektromagnetens pol eller det magnetise- rade arbetsstycket). Pulvret kan attraheras t.o.m. kraftigare till polarna än till det arbetsstycke, som skall bearbetas, om polernas magnetisering är större än arbetsstyckets, vilket ofta är fallet, eftersom man strävar att framställa elektro- magneternas poler av stål med hög permeabilitet.The force acting on powder grains in the working gap is in cubic relation to the strength of the field B and is directed in the direction of the field strength increase, so that the powder grains which are in immediate contact with the magnetized surface are attracted to this surface. pole or the magnetized workpiece). The powder can be attracted up to and including more strongly to the poles than to the workpiece to be machined, if the magnetization of the poles is greater than that of the workpiece, which is often the case, since the poles of the electromagnets are made of high permeability steel.

Det huvudsakliga syftet med uppfinningen är att åstad- komma ett förfarande för finbearbetning av ferromagnetiska arbetsstycken medelst ferromagnetiska slippulver, som gör det möjligt att genom minskning av det yttre magnetfältets mag- netiska flödestäthet och genom ökning av tryckkraften för det f ferromagnetiska slippulvret mot arbetsstycket minska energi- förbrukningen och förhindra förslitning av elektromagneternas poler.The main object of the invention is to provide a method for finishing ferromagnetic workpieces by means of ferromagnetic abrasive powders, which makes it possible to reduce energy by reducing the magnetic flux density of the outer magnetic field and by increasing the compressive force of the ferromagnetic abrasive powder against the workpiece. consumption and prevent wear of the poles of the electromagnets.

Detta uppnås enligt uppfinningen vid ett känt förfaran- de för finbearbetning av ferromagnetiska arbetsstycken medelst ferromagnetiska slippulver i ett magnetfält, vilket förfarande är baserat på att det ferromagnetiska arbetsstycke, som skall bearbetas, placeras i ett yttre, av elektromagneter med olika "i7aO62¿i41i 'ïffíóšïiá -1 4 §olaritet alstrat magnetfält, så att en arbetsspalt bildas mel- lan elektromagneternas poler och arbetsstycket, i vilken spalt åstadkommas ett sammanlagt magnetfält, som utgöres av summan av det yttre magnetfältet och fältet från det medelst det yttre fältet magnetiserade arbetsstycket, och i arbetsspalten infö- res ett ferromagnetiskt pulver för åstadkommande av en s.k. magnetisk slipande skärborste och det ferromagnetiska arbets- .stycket och det yttre fältet bringas att utföra relativa rö- relser, varvid i enlighet med uppfinningen det ferromagnetiska pulvret, innan det införts i arbetsspalten, och det ferromag- netiska arbetsstycket, innan det införts i det yttre magnet- fältet, magnetiseras till mättningsflödestätheten.This is achieved according to the invention in a known method for finishing ferromagnetic workpieces by means of ferromagnetic abrasive powders in a magnetic field, which method is based on the ferromagnetic workpiece to be machined being placed in an exterior of electromagnets with different "i7aO62¿i41i" ïffíóšïiá -1 4 §olarity generated magnetic field, so that a working gap is formed between the poles of the electromagnets and the workpiece, in which gap a total magnetic field is provided, which consists of the sum of the outer magnetic field and the field from the workpiece magnetized by the outer field, and a ferromagnetic powder is introduced into the working gap to provide a so-called magnetic abrasive cutting brush and the ferromagnetic workpiece and the outer field are made to perform relative movements, the ferromagnetic powder according to the invention, before it is introduced into the working gap, and the ferromagnetic workpiece, before being inserted into the outer magnetic field, is magnetized to the saturation flux density.

Detta bidrar till att det ferromagnetiska slippulvret tryckas mot det arbetsstycke, som skall bearbetas, med största möjliga kraft genom att fältet B i arbetsspalten bestämmas av det yttre fältet (dvs. det av elektromagneterna alstrade fältet) och fältet från det medelst det yttre fältet magne- tiserade arbetsstycket, medan den.kraft, som verkar på pulv- rets korn i arbetsspalten, står i kubiskt samband med fältets B styrka och är riktad i riktningen för fältstyrkeökningen, dvs. i det givna fallet riktad in mot arbetsstycket, eftersom arbetsstycket är magnetiserat till största möjliga magnetiska flödestäthet, dvs. mättningsflödestätheten. Det i arbetsspal- ten uppträdande yttre magnetfältets styrka bör helst vara li- ka med 0,06-0,98 T.This contributes to the ferromagnetic abrasive powder being pressed against the workpiece to be machined with the greatest possible force by determining the field B in the working gap by the outer field (ie the field generated by the electromagnets) and the field from the magnetic field by the outer field. the workpiece, while the force acting on the grain of the powder in the working gap is in cubic relation to the strength of the field B and is directed in the direction of the field strength increase, ie. in the given case directed towards the workpiece, since the workpiece is magnetized to the greatest possible magnetic flux density, i.e. saturation flux density. The strength of the external magnetic field appearing in the working gap should preferably be equal to 0.06-0.98 T.

Nämnda fältstyrka medför icke mättningsflödestäthet i elektromagneternas poler och befrämjar därigenom dels att pulvret tryckes svagare mot polerna och dels att polerna icke förslites, då polarna rör sig i förhållande till pulvret, sam- tidigt som energiförbrukningen minskas i hög grad.Said field strength does not cause saturation flux density in the poles of the electromagnets and thereby promotes partly that the powder is pressed weaker against the poles and partly that the poles do not wear when the poles move in relation to the powder, at the same time as energy consumption is greatly reduced.

Om den magnetiska flödeetätheten i arbetsspalten över- stiger 0,08 T, blir det föreslagna förfarandet normalt mindre ekonomiskt. Om den magnetiska flödestätheten understiger 0,06 T, tryckas pulvret svagare mot arbetsstycket, vilket minskar bearbetningskapaciteten. ' Det enligt uppfinningen föreslagna förfarandet för finbearbetning av ferromagnetiska arbetsstycken medelst fer- romagnstiska slippulver i ett magnetfält kan genomföras på följande sätt. Det ferromagnetiska slippulvret och det ferro-J 5 magnetiska arbetsstycket magnetiseras till mättningsflödes- tätheten. Det ferromagnetiska arbetsstycke, som skall bear- betas, av exempelvis ett stål med en permeabilitet av 4,08 . 4O'5 H/m, placeras i ett yttre, av elektromagneter med motsatt polaritet alstrat magnetfält så, att en arbets- spalt bildas mellan elektromagneternas poler och arbetsstyc- ket, i vilken spalt man åstadkommer ett sammanlagt magnet- fält, som är summan av det yttre magnetfältet och fältet från det medelst det yttre fältet magnetiserade arbetsstyc- ket och som har en magnetisk flödestäthet lika med 0,06-0,08 T. Man placerar sedan i arbetsspalten ett ferromagnetiskt Blip' pulver för ástadkommande av en magnetisk slipande skärborste.If the magnetic flux density in the working gap exceeds 0.08 T, the proposed method will normally be less economical. If the magnetic flux density is less than 0.06 T, the powder is pressed more weakly against the workpiece, which reduces the machining capacity. The method proposed according to the invention for finishing fine ferromagnetic workpieces by means of ferromagnetic abrasive powders in a magnetic field can be carried out in the following manner. The ferromagnetic abrasive powder and the ferro-magnetic workpiece are magnetized to the saturation flux density. The ferromagnetic workpiece to be machined, for example, of a steel with a permeability of 4.08. 40.5 H / m, is placed in an outer magnetic field generated by electromagnets of opposite polarity so that a working gap is formed between the poles of the electromagnets and the workpiece, in which gap a total magnetic field is produced, which is the sum of the outer magnetic field and the field from the workpiece magnetized by the outer field and having a magnetic flux density equal to 0.06-0.08 T. A ferromagnetic Blip 'powder is then placed in the working gap to produce a magnetic abrasive cutting brush.

Elektromagneternas poler bringas att utföra en oscillerande rörelse och en translationsrörelse, medan arbetsstycket bring- as att utföra en rotationsrörelse kring sin axel. Pa pulvrets ferromagnetiska korn i magnetfältet verkar en kraft, som står i kuhkt samband med magnetfältets magnetiska flödestäthet.The poles of the electromagnets are caused to perform an oscillating movement and a translational movement, while the workpiece is caused to perform a rotational movement about its axis. The ferromagnetic grain of the powder in the magnetic field has a force which is closely related to the magnetic flux density of the magnetic field.

De korn i det ferromagnetiska pulvret som står i kontakt med arbetsstycket, påverkas av ett fält med en magnetisk flödes- täthet motsvarande arbetsstyckets magnetisering, dvs. 2,04 T, vilket motsvarar arbetsstyckets magnetiska mättningsflödes- täthet. Pulvrets korn kommer att tryckas mot det magnetiserade arbetsstyckets yta med en kraft, som är proportionell mot 0,06-0,08 T, vilket innebär att metallen intensivare kommer att avverkas från arbetsstyckets yta, vilket bidrar till att öka förfarandets verkningsgrad, medan polarna praktiskt taget ej förslites, på grund av att de är svagt magnetiserade.The grains in the ferromagnetic powder which are in contact with the workpiece are affected by a field with a magnetic flux density corresponding to the magnetization of the workpiece, ie. 2.04 T, which corresponds to the magnetic saturation flux density of the workpiece. The grains of the powder will be pressed against the surface of the magnetized workpiece with a force proportional to 0.06-0.08 T, which means that the metal will be more intensively felled from the surface of the workpiece, which helps to increase the efficiency of the process, while the poles are practically do not wear out, because they are weakly magnetized.

Om arbetsstycket är framställt av exempelvis stål med . en absolut permeabilitet av 4,08 . 10'5 H/m, är mättnings- flödestätheten lika med 2,04 T, i vilket fall det magnetise- rande :anses styrka är 50 . 405 A/m.If the workpiece is made of, for example, steel with. an absolute permeability of 4.08. 10'5 H / m, the saturation flux density is equal to 2.04 T, in which case the magnetizing: strength is considered to be 50. 405 A / m.

Under hela bearbetningstiden upprätthålles i spalten mellan arbetsstycket och elektromagneternas poler ett mag- netfält med en magnetisk flödestäthet lika med 0,06-0,08 T, vilket motsvarar en fältstyrka av 50 . 405 A/m (1 A/m - 4 W . 405 -ßauss). Detta fält verkar så, att arbetsstycket - och pulvrets korn icke förlorar sin magnetisering och de ferromagnetiaka partiklarna fasthålles i arbetsspalten, och bidrar till att de ferromagnetiska partiklarna svagare tryc- J kes mot polarna än mot det magnetiserade arbetsstycket. tvs6s241-1tDuring the entire machining time, a magnetic field with a magnetic flux density equal to 0.06-0.08 T is maintained in the gap between the workpiece and the poles of the electromagnets, which corresponds to a field strength of 50. 405 A / m (1 A / m - 4 W. 405 -sut). This field acts in such a way that the workpiece and powder grains do not lose their magnetization and the ferromagnetic particles are retained in the working gap, and contribute to the ferromagnetic particles being pressed weaker against the poles than against the magnetized workpiece. tvs6s241-1t

Claims

1. veósznw ¿y * F Eetentkrav

A method for finishing ferromagnetic workpieces by means of ferromagnetic abrasive powders in a magnetic field, which method is based on placing the ferromagnetic workpiece to be machined in an external magnetic field generated by electromagnets of different polarity so that a working gap is formed. between the poles of the electromagnets and the workpiece, in which gap a combined magnetic field is provided, which corresponds to the sum of the outer magnetic field and the field from the workpiece magnetized by the outer field, and a ferromagnetic abrasive powder is introduced into the working gap to provide a so-called the cutting brush and the ferromagnetic workpiece and the outer field are caused to perform relative movements, characterized in that the ferromagnetic abrasive powder, before it is introduced into the working gap, and the ferromagnetic workpiece, before it is introduced into the outer stomach. the net field, is magnetized to magnetic saturation flux density. _

Method according to claim 1, characterized in that the magnetic flux density of the total magnetic field in the working gap is equal to 0.06-0.08 T. PRESENTED PUBLICATIONS: