Устройство для магнитно-абразивной обработки зубчатых колес

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Акулович Леонид Михайлович Сергеев Леонид Ефимович Агейчик Валерий Александрович Ермаков Николай Иванович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Устройство для магнитно-абразивной обработки вращающегося зубчатого колеса, содержащее разомкнутую электромагнитную систему с полюсными наконечниками, при этом каждый полюсный наконечник расположен горизонтально с возможностью охвата обода зубчатого колеса, и механизм создания колебаний электромагнитной системы с приводом, отличающееся тем, что каждый полюсный наконечник выполнен в виде отдельных, прижатых друг к другу с помощью скобы с винтовыми зажимами, изготовленной из диамагнетика, например латуни, одинаковых по ширине трех частей, при этом каждая часть выполнена в виде параллелепипеда, торцевые поверхности которых, расположенные со стороны обрабатываемого зубчатого колеса, стыкуются друг с другом и переходят друг в друга, торцевая поверхность верхней части, расположенной по направлению 15541 1 2012.02.28 вращения зубчатого колеса, расположена в вертикальной плоскости и выполнена из материала слабой магнитной проницаемости, например стали 4013, торцевая поверхность средней части расположена концентрично и эквидистантно по отношению к цилиндрической поверхности обрабатываемого зубчатого колеса и выполнена из материала средней магнитной проницаемости, например стали У 8 А, а торцевая поверхность третьей части расположена асимметрично цилиндрической поверхности обрабатываемого зубчатого колеса и выполнена из материала высокой магнитной проницаемости, например стали 10, при этом нижняя и верхняя части имеют одинаковую высоту, меньшую удвоенной высоты средней части. Изобретение относится к чистовой обработке изделий ферро-абразивным порошком(ФАП) в магнитном поле и может быть использовано в различных отраслях машиностроения при обработке зубчатых колес. Известно устройство для магнитно-абразивной обработки (МАО) зубчатых колес, содержащее механизм вращения обрабатываемой детали, разомкнутую электромагнитную систему с полюсными наконечниками и механизм создания колебаний электромагнитной системы с приводом, причем полюсные наконечники снабжены направляющими пластинами, установленными подвижно относительно полюсных наконечников посредством фиксирующих пальцев 1. Такое устройство не позволяет производить с необходимой производительностью качественную магнитно-абразивную обработку цилиндрических деталей с прерывистой поверхностью, а именно рабочих поверхностей зубчатых колес, так как полюсные наконечники имеют постоянный радиус кривизны их рабочих поверхностей и постоянную магнитную проницаемость по всей обращенной к детали поверхности наконечника, а воздействие направляющих пластин на ФАП оказывается малоэффективным вследствие слабости на этом участки детали обработки магнитного поля. Задачей, которую решает изобретение, является повышение качества и производительности магнитно-абразивной обработки цилиндрических деталей с прерывистой поверхностью, а именно рабочих поверхностей зубчатых колес. Поставленная задача решается с помощью устройства для магнитно-абразивной обработки вращающегося зубчатого колеса, содержащего разомкнутую электромагнитную систему с полюсными наконечниками, при этом каждый полюсный наконечник расположен горизонтально с возможностью охвата обода зубчатого колеса, и механизм создания колебаний электромагнитной системы с приводом, где каждый полюсный наконечник выполнен в виде отдельных, прижимаемых друг к другу с помощью скобы с винтовыми зажимами, изготовленной из диамагнетика, например латуни, одинаковых по ширине трех частей, при этом каждая часть выполнена в виде параллелепипеда, торцевые поверхности которых, расположенные со стороны обрабатываемого зубчатого колеса, стыкуются друг с другом и переходят друг в друга, торцевая поверхность верхней части, расположенной по направлению вращения зубчатого колеса, расположена в вертикальной плоскости и выполнена из материала слабой магнитной проницаемости, например стали 4013, торцевая поверхность средней части расположена концентрично и эквидистантно по отношению к цилиндрической поверхности обрабатываемого зубчатого колеса и выполнена из материала средней магнитной проницаемости, например стали У 8 А, а торцевая поверхность третьей части расположена асимметрично цилиндрической поверхности обрабатываемого зубчатого колеса и выполнена из материала высокой магнитной проницаемости,например стали 10, при этом нижняя и верхняя части имеют одинаковую высоту, меньшую удвоенной высоты средней части. На фиг. 1 изображен общий вид устройства на фиг. 2 изображен разрез -на фиг. 1. 2 15541 1 2012.02.28 Устройство для магнитно-абразивной обработки зубчатых колес включает обрабатываемую деталь в виде вращающегося зубчатого колеса 1, механизм создания вдоль оси вращения зубчатого колеса 1 колебаний электромагнитной системы, разомкнутую электромагнитную систему (на фиг. не показаны) с полюсными наконечниками. Полюсные наконечники выполнены в виде отдельных, прижимаемых друг к другу, изготовленными из диамагнетика, например латуни, скобами 2 с винтовыми зажимами 3 частей в виде параллелепипедов одинаковой ширины. Первая по направлению вращения зубчатого колеса 1 часть 4 полюсного наконечника с ее стороны имеет торцевую поверхность в виде вертикальной плоскости. Вторая (средняя) часть 5 полюсного наконечника выполнена симметричной относительно проходящей через ось зубчатого колеса 1 горизонтальной плоскости с торцевой концентричной эквидистантной зубчатому колесу 1 цилиндрической поверхностью, при этом ее угол обхвата зубчатого колеса 1 равен 60. Третья часть 6 полюсного наконечника выполнена асимметричной с концентричной эквидистантной зубчатому колесу 1 цилиндрической торцевой поверхностью, а ее угол обхвата зубчатого колеса 1 равен 30. Обращенные к зубчатому колесу 1 торцевые поверхности частей 4, 5 и 6 полюсных наконечников стыкуются друг с другом и переходят друг в друга. Верхняя и нижняя части 4 и 6 имеют равную высоту, меньшую более чем в два раза высоты средней части 5, при этом первая по направлению вращения зубчатого колеса 1 часть 4 полюсного наконечника выполнена из материала слабой магнитной проницаемости, например стали 4013, вторая 5 выполнена из материала средней магнитной проницаемости, например стали У 8 А, а третья 6 выполнена из материала высокой магнитной проницаемости,например стали 10. Устройство работает следующим образом. Перед началом работы после установки обрабатываемой зубчатого колеса 1 установленными на скобах 2 винтами 3 части 4, 5 и 6 полюсных наконечников прижимаются друг к другу и выставляется оптимальное для обработки детали эквидистантное расстояние между ободом зубчатого колеса 1 и частями 5 и 6. Механизм вращения приводит в движение зубчатое колесо 1 и при помощи механизма создания колебаний электромагнитной системы наконечники совершают возвратно-поступательное движение вдоль оси вращения детали. Зубчатое колесо сверху покрывается ФАП (на фиг. не показано) посредством их намагниченности, который вместе с вращающимся зубчатым колесом 1 поступает в образованную вертикальной торцевой плоскостью первой части 4 клинообразующую область полюсного наконечника, где происходит наполнение впадин между зубьями порошком посредством вращения зубчатого колеса 1 и уплотняющего воздействия клиновой поверхности. Так как первая часть 4 полюсного наконечника выполнена из материала слабой магнитной проницаемости, например стали 4013 (магнитная проницаемость 2,262/105 г/м 2),то ФАП плавно и равномерно заполняет впадины между зубьями, не оказывая в этой области существенного обрабатывающего воздействия на поверхность зубьев. Далее выполненная из материала средней магнитной проницаемости, например стали У 8 А (магнитная проницаемость 4,85/105 г/м 2) средняя вторая часть 5 полюсного наконечника с помощью ФАП оказывает на поверхность зубьев предварительное обрабатывающее воздействие, при этом магнитные силы позволяют ФАП в этой области плавно и равномерно перемешиваться, постоянно меняя положение режущих граней частиц порошка, что повышает эффективность и качество обработки. Так как третья часть 6 полюсного наконечника выполнена из материала высокой магнитной проницаемости, например стали 10(магнитная проницаемость 5,292/105 г/м 2), то на этом этапе обработки осуществляется основное воздействие ФАП в том числе на труднообрабатываемые участки зубчатого контура для обеспечения требуемой величины равномерного съема материала и качества обработки за счет увеличения давления ФАП на данные участки. 15541 1 2012.02.28 Источники информации 1. Патент на полезную модель Республики Беларусь 2707, МПК 24 31/00, 2006 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4