SU1696275A1

SU1696275A1 - Polishing device

Info

Publication number: SU1696275A1
Application number: SU894642932A
Authority: SU
Inventors: Виктор Акиндинович Солдатенков; Юрий Григорьевич Архипов; Владимир Васильевич Груздов; Александр Егорович Макаров
Original assignee: Предприятие П/Я В-8337
Priority date: 1989-01-27
Filing date: 1989-01-27
Publication date: 1991-12-07

Abstract

Изобретение относитс к оптико-механической промышленности и может приме- н тьс дл финишной обработки поверхностей деталей металлооптики. Целью изобретени вл етс повышение производительности и качества обработки. Устройство дл полировани состоит из индуктора и магнитно-реологической среды. Рабоча поверхность индуктора сформирована из цилиндрических посто нных магнитов 2, сгруппированных в шесть одинаковых секторов 3. В каждом секторе магниты 2 установлены р дами чередующейс пол рности , образующими с осью симметрии 4 сектора 3 один из углов а 0; 120&deg;; 150&deg;. Магнитно-реологическа среда формирует на поверхности индуктора незамкнутые магнитоупругие элементы 7, оказывающие наибольшее механическое воздействие на обрабатываемую поверхность. При вращении индуктора за счет центробежных сил происходит удаление продуктов износа из зоны обработки по незамкнутым пространствам между элементами 7. 2 ил. ю СThe invention relates to the optomechanical industry and can be used for finishing the surfaces of metal optic parts. The aim of the invention is to increase the productivity and quality of processing. The polishing unit consists of an inductor and a magnetic rheological medium. The working surface of the inductor is formed of cylindrical permanent magnets 2, grouped into six identical sectors 3. In each sector, the magnets 2 are installed in rows of alternating polarity, forming one of the corners a 0 with the axis of symmetry 4 of sector 3; 120 °; 150 °. The magneto-rheological medium forms on the surface of the inductor unclosed magnetoelastic elements 7, exerting the greatest mechanical effect on the surface being treated. When the inductor rotates due to centrifugal forces, the wear products are removed from the treatment area in the open spaces between the elements 7. 2 Il. S

Description

Изобретение относитс к оптико-механической промышленности и может примен тьс дл финишной обработки поверхностей деталей металлооптики.The invention relates to the optomechanical industry and can be used for finishing the surfaces of metal optic parts.

Цель изобретени - повышение производительности и качества при обработке деталей металлооптики за счет формировани на рабочей поверхности индуктора чередующихс зон с повышенной жесткостью инс- трумента и зон отвода продуктов обработки.The purpose of the invention is to increase productivity and quality when machining metal optics parts by forming alternating zones on the working surface of the inductor with increased rigidity of the tool and zones of allotment of machined products.

На фиг.1 схематично изображено устройство в разрезе; на фиг 2 -вид сверху на индуктор.In Fig.1 schematically shows a device in section; Fig 2 is a top view of the inductor.

Устройство дл полировани состоит из индуктора с посто нными магнитами и магнитно-реологической среды (МРС). Индуктор содержит планшайбу 1 из магнитного материала и расположенных на ней упор доченным образом разнопол рных цилиндрических магнитов 2. Система магнитов разбита на шесть одинаковых зон - секторов 3 с углом при вершине 60°. В пределах каждого сектора магниты одной пол рности расположены в линейный р д, ориентированный к оси симметрии сектора 4 под углом а. Вплотную к этому р ду расположен р д магнитов противоположной пол рности. Весь сектор заполнен параллельными р дами посто нных магнитов чередующейс пол рности под определенным углом а (О, 120, 150°). Р ды располагают так, что магнит из каждого р да касаетс двух магнитов противоположной пол рности из соседнего р да.A polishing unit consists of a permanent magnet inductor and a magnetic rheological medium (MRS). The inductor contains a faceplate 1 of magnetic material and heteropolar cylindrical magnets 2 arranged on it in an orderly manner. The system of magnets is divided into six equal zones — sectors 3 with an apex angle of 60 °. Within each sector, the magnets of the same polarity are located in a linear series, oriented to the axis of symmetry of sector 4 at an angle a. Close to this row is a row of magnets of opposite polarity. The entire sector is filled with parallel rows of alternating polar permanent magnets at a certain angle a (0, 120, 150 °). The rows are arranged so that a magnet from each row touches two magnets of opposite polarity from the adjacent row.

Индукторе посто нными магнитами помещен в диамагнитный корпус 5, который с помощью хвостовика может быть установлен в шпиндель полировального станка.The inductor with permanent magnets is placed in the diamagnetic case 5, which can be installed with the help of a shank into the spindle of the polishing machine.

В кювету 6 ровным слоем помещают порцию МРС и накладывают ее на индуктор. При этом МРС .образует магнитоупругие элементы 7 в област х магнитного пол с высоким градиентом, соответствующим ме- стам стыковки разнопол рных посто нных магнитов. В этих элементах МРС ферромагнитные частицы расположены наиболее плотно, и абразивные частицы, зафиксированные между ними, оказывают наиболь- шее механическое воздействие на обрабатываемую поверхность. В пределах сектора элементы МРС образуют систему параллельных р дов, ориентированных по отношению к оси симметрии сектора под углом, соответствующим углу ориентации р дов посто нных магнитов а. Между упругими элементами частицы ферромагнитного вещества МРС выстраиваютс в направлении , перпендикул рном поверхности маг- нитов, и наход тс на большом рассто нии друг от друга. Абразивные частицы здесь закреплены очень слабо и оказывают только выглаживающее воздействие. Кроме того, в этих област х находитс больша часть жидкой фазы МРС, и они служат резервуаром дл продуктов износа, В процессе полировани магнитные и абразивные частицы посто нно перенос тс из одной зоны в другую и тем самым обновл етс режущий слой, что обеспечивает высокую стабильность производительности полировани .In a cuvette 6 an even layer is placed a portion of MLS and impose it on the inductor. In this case, the MLS forms magnetoelastic elements 7 in the regions of the magnetic field with a high gradient, corresponding to the junction points of the opposite polar magnets. In these elements of the MPC, ferromagnetic particles are most densely located, and the abrasive particles fixed between them have the greatest mechanical effect on the surface to be treated. Within the sector, the elements of the MDC form a system of parallel rows oriented with respect to the axis of symmetry of the sector at an angle corresponding to the orientation angle of the rows of permanent magnets a. Between the elastic elements, the particles of the ferromagnetic substance MPC are aligned in the direction perpendicular to the surface of the magnets, and are located at a great distance from each other. The abrasive particles here are fixed very weakly and have only a smoothing effect. In addition, in these areas there is a large part of the liquid phase of MPC, and they serve as a reservoir for wear products. During the polishing process, magnetic and abrasive particles are constantly transferred from one zone to another and thus the cutting layer is updated, which ensures high stability polishing performance.

Обрабатываемую деталь 8 закрепл ют в шпинделе 9.The workpiece 8 is secured in the spindle 9.

Устройство работает следующим обра- зом. Полируемую деталь 8 прижимают под регулируемым давлением Р к поверхности МРС с помощью шпиндел 9, который совершает вращательное движение вокруг своей оси и возвратно-поступательное дви- по радиусу индуктора. Индуктор совершает вращательное движение вокруг оси шпиндел полировального станка. Маг- нитоупругие элементы МРС при вращении поочередно взаимодействуют с поверхно- стью детали, производ полирующее воздействие . В зависимости от природы обрабатываемого материала, условий полировани и состава МРС примен ют полировальники , геометрию которых (угол а подбирают экспериментально в каждом случае.The device works as follows. The polished part 8 is pressed under adjustable pressure P to the surface of the MLS with the help of spindle 9, which performs a rotational movement around its axis and a reciprocating movement along the inductor radius. The inductor makes a rotational movement around the axis of the spindle polishing machine. The magnetoelastic elements of the MLS during rotation alternately interact with the surface of the part to produce a polishing effect. Depending on the nature of the material being processed, the polishing conditions and the composition of the MPC, polishing pads are used, whose geometry (angle a is chosen experimentally in each case.

При вращении инструмента продукты износа за счет центробежных сил удал ютс на периферийную часть индуктора по не- замкнутым линейным пространствам между упругими рабочими элементами.When the tool rotates, the wear products due to centrifugal forces are removed to the peripheral part of the inductor along non-closed linear spaces between the elastic working elements.

Сформированный из посто нных цилиндрических магнитов индуктор позвол етThe inductor formed from permanent cylindrical magnets allows

образовать прочные и высокие упругие элементы МРС, что в сочетании с посто нством давлени , наличием линейных промежуточных зон и обменными процессами между этими зонами создает гарантированный высокостабильный рабочий зазор между деталью и подложкой и обеспечивает стабильные оптические свойства зеркальной поверхности из м гких металлов.to form strong and high elastic elements of the MLS, which, in combination with the constant pressure, the presence of linear intermediate zones and exchange processes between these zones, creates a guaranteed highly stable working gap between the part and the substrate and provides stable optical properties of the mirror surface made of soft metals.

Пример. Индуктор собирают из разнопол рных цилиндрических магнитов диаметром , например, 6 мм марки КС-37А, ГОСТ 21559-76, разбива магниты на шесть секторов с одинаковой ориентацией р дов магнитов одной пол рности в каждом секторе . Таким образом собирают два индуктора с углами 0 и 90°. Индукторы испытывали на образцах, например, алюминиевого сплава АМГ-б ГОСТ 4784-74 с исходной шероховатостью 0,32 мкм при следующих режимах полировани :Example. The inductor is assembled from heteropolar cylindrical magnets with a diameter of, for example, 6 mm KS-37A, GOST 21559-76, breaking the magnets into six sectors with the same orientation of the rows of magnets of the same polarity in each sector. Thus collect two inductor with angles of 0 and 90 °. Inductors were tested on samples, for example, AMG-b aluminum alloy, GOST 4784-74, with an initial roughness of 0.32 µm under the following polishing conditions:

Углова скорость вращени индуктора, 120 об/мин.Angular rotational speed of the inductor, 120 rpm.

Углова скорость вращени образца, 90 об/мин,Angular sample rotation speed, 90 rpm

Частота возвратно-поступательного движени образца, дв. ход/мин 16.The frequency of the reciprocating movement of the sample, dv. stroke / min 16.

Величина удельного давлени на образец варьировалась от 4 до 24 КПа.The value of the specific pressure on the sample varied from 4 to 24 KPa.

МРС составлена из магнитной фазы, абразива зернистостью М10 и дисперсной фазы (вода и глицерин). Скорость полировани образцов из АМГ-6 на индукторе с а 0° равн лась 1,70 мкм/мин, а на индукторе с - 1,30 мкм/мин. Удельное давление на образец равн лось 24 КПа. При этом за 15 мин достигали шероховатости 0,04 мкм.MRS is composed of a magnetic phase, abrasive M10 grit and dispersed phase (water and glycerin). The polishing rate of samples from AMG-6 on an inductor with a 0 ° was 1.70 µm / min, and on an inductor c - 1.30 µm / min. The specific pressure on the sample was 24 KPa. In this case, for 15 minutes, a roughness of 0.04 μm was achieved.

Claims

Invention Formula

A device for polishing, containing an inductor of permanent magnets installed in contact with each other, a cuvette for a magnetically rheological medium, located above the inductor, characterized in that, in order to improve the performance and quality of metalworking parts, the permanent magnets are cylindrical and are grouped into six identical zones in the form of sectors that form the working surface of the inductor, and in each zone the magnets are arranged in rows of alternating polarities arranged so that it from each row touches two magnets of opposite polarity from the adjacent row, and the rows form one of the angles with the axis of symmetry of the zone: 0, 120, 150 °.

JilfliUi lU.Aai i "i tlAiHf llMi f4Ml llftn tl" l ll A lfl tfc

Schr7 $ TA

&

Y / W /////// /////,

oL

7

Y //// X / // ///%.

f

five

FIG. I

FIG. 2