Станок для магнитно-абразивной обработки конического колеса с круговыми зубьями

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СТАНОК ДЛЯ МАГНИТНО-АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ КОНИЧЕСКОГО КОЛЕСА С КРУГОВЫМИ ЗУБЬЯМИ(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) Станок для магнитно-абразивной обработки конического колеса с круговыми зубьями,содержащий -образную станину, на которой с возможностью перемещения установлен нижний ведущий диск с приводом вращения вокруг вертикальной оси, верхний прижимной диск с приводом возвратно-поступательных перемещений вдоль той же оси, магнитную систему, состоящую из проходящего через станину ярма и электромагнитных катушек, установленных на нижнем ведущем и верхнем прижимном дисках, отличающийся тем, что привод вращения ведущего диска выполнен с возможностью реверса с обеспечением направления окружной скорости ведущего диска в сторону наклона части зуба, примыкающей к нижнему большому торцу обрабатываемого конического колеса с 16584 1 2012.12.30 круговыми зубьями, а сам ведущий диск имеет по центру своей верхней плоскости резьбовое отверстие, в которое ввинчен выполненный из диамагнитного материала стержень для установки центральным отверстием с плотной посадкой до упора в верхнюю плоскость ведущего диска обрабатываемого конического колеса с круговыми зубьями, при этом прижимной диск выполнен диаметром, равным внешнему диаметру вершин зубьев обрабатываемого конического колеса с круговыми зубьями, установлен с эксцентриситетом, составляющим 2-4 мм, относительно ведущего диска и имеет выполненную сферической радиусом , равным величине базового расстоянияобрабатываемого конического колеса с круговыми зубьями, нижнюю поверхность с центром, расположенным на вертикальной оси ниже прижимного диска, а ведущий диск выполнен диаметром, превышающим внешний диаметр вершин зубьев обрабатываемого конического колеса с круговыми зубьями на величину от 6 до 10 мм. Изобретение относится к чистовой обработке изделий ферроабразивным порошком(ФАП) в магнитном поле и может быть использовано в различных отраслях машиностроения при обработке рабочих поверхностей конических колес с круговыми зубьями. Известен станок для магнитно-абразивной обработки шариков 1, содержащий образную станину и магнитную систему, состоящую из проходящего через станину ярма и электромагнитных катушек, установленных на ведущем и прижимном дисках, первый из которых связан с приводом вращения вокруг вертикальной оси, а второй - с приводом возвратно-поступательных перемещений вдоль той же оси, причем на обращенных друг к другу торцах дисков выполнены канавки полукруглого профиля, а в канавке каждого диска установлены вставки из диамагнитного материала, которые расположены поочередно по обе стороны от оси симметрии полукруглого профиля канавки. Такое устройство не позволяет производить качественную и производительную магнитно-абразивную обработку рабочих поверхностей конических колес с круговыми 2 зубьями. Задачей, которую решает изобретение, является повышение качества и производительности магнитно-абразивной обработки рабочих поверхностей конических колес с круговыми зубьями. Поставленная задача решается с помощью станка для магнитно-абразивной обработки конического колеса с круговыми зубьями, содержащего -образную станину, на которой с возможностью перемещения установлен нижний ведущий диск с приводом вращения вокруг вертикальной оси, верхний прижимной диск с приводом возвратно-поступательных перемещений вдоль той же оси, магнитную систему, состоящую из проходящего через станину ярма и электромагнитных катушек, установленных на нижнем ведущем и верхнем прижимном дисках, где привод вращения ведущего диска выполнен с возможностью реверса с обеспечением направления окружной скорости ведущего диска в сторону наклона части зуба, примыкающей к нижнему большему торцу обрабатываемого конического колеса с круговыми зубьями, а сам ведущий диск имеет по центру своей верхней плоскости резьбовое отверстие, в которое ввинчен выполненный из диамагнитного материала стержень для установки центральным отверстием с плотной посадкой до упора в верхнюю плоскость ведущего диска обрабатываемого конического колеса с круговыми зубьями, при этом прижимной диск выполнен диаметром, равным внешнему диаметру вершин зубьев обрабатываемого конического колеса с круговыми зубьями, установлен с эксцентриситетом, составляющим 2-4 мм, относительно ведущего диска и имеет выполненную сферической радиусом , равным величине базового расстоянияобрабатываемого конического колеса с круговыми зубьями, нижнюю поверхность с центром,расположенным на вертикальной оси ниже прижимного диска, а ведущий диск выполнен 2 16584 1 2012.12.30 диаметром, превышающим внешний диаметр вершин зубьев обрабатываемого конического колеса с круговыми зубьями на величину от 6 до 10 мм. Станок для магнитно-абразивной обработки конического колеса с круговыми зубьями содержит установленный с возможностью относительного перемещения на -образной станине 1 ведущий диск 2. Ведущий диск 2 имеет привод вращения вокруг вертикальной оси, для чего он кинематически связан с выполненным с возможностью реверса электродвигателем 3 с помощью присоединенного к нему через муфту 4 вала 5 и закреплен на верхнем конце вала 5 с возможностью демонтажа и замены на ведущий диск других размеров (на фигуре не показано). Прижимной диск 6 связан с механизмом возвратнопоступательных вертикальных перемещений, который включает электродвигатель 7,направленный вниз вертикально вал которого с помощью муфты 8 соединен с вертикальным валом 9, прикрепленный к нижнему концу вала 9 своей центральной частью под углом к горизонтальной плоскости круглый плоский диск 10 с возможностью изменения угла наклона его к горизонту (на фигуре не показано) и прижимаемый снизу к периферийной части плоского диска 10 пружиной растяжения 11 вертикальный стержень 12 с присоединенным к его нижнему концу прижимным диском 6. Вертикальный стержень 12 имеет на своем верхнем конце сферический башмак 13 и возможность возвратнопоступательных вертикальных перемещений относительно станины 1, он выполнен с целью изменения его длины составным, причем его верхняя и нижняя с закрепленным на ней снизу прижимным диском 6 части соединены друг с другом фиксирующими устройствами 14. Станок также имеет магнитную систему, которая содержит установленную на прижимном диске - магнитопроводе 6 электромагнитную катушку 15 и закрепленную на станине 1 вторую катушку 16, внутри которойразмещена с возможностью вращения ступица ведущего диска-магнитопровода 2. При этом катушки 15 и 16 установлены на магнитопроводящем ярме 17, проходящем через станину 1. Вокруг дисков 2 и 6 установлен закрепленный на ведущем диске 2 кожух 18, который ограждает рабочую зону и служит для сбора эмульсии и отходов. Ведущий диск 2 имеет по центру своей верхней плоскости резьбовое отверстие, в которое ввинчен выполненный из диамагнитного материала стержень 19, на который своим центральным отверстием с плотной посадкой до упора своей большей торцевой поверхностью на верхнюю плоскость ведущего диска установлено обрабатываемое коническое колесо с круглыми зубьями 20 с внешним диаметром вершин зубьев , при этом ведущий диск 2 выполнен диаметром 610 мм, а прижимной диск 6 выполнен диаметром , установлен на нижней части стержня 12 с эксцентриситетом 24 мм относительно ведущего диска и имеет выполненную сферической радиусом, равным величине базового расстоянияконического колеса 3 от вершины делительного конуса О 1 до большей торцевой поверхности конического колеса, нижнюю поверхность с центром О 2, расположенным на вертикальной оси ниже прижимного диска. Прижимной диск 6 выполнен толщиной с таким расчетом, что при высоте обрабатываемой деталии минимальном технологическом зазоре между обрабатываемым коническим колесом с круговыми зубьями 20 и прижимным диском 6, равным 0,51,0 мм,нижняя кромка прижимного диска 6 расположена на (0,2-0,25) ниже верхнего контура обрабатываемого конического колеса с круговыми зубьями 20. Направление вращения ведущего диска 2 выполнено так, что окружная скорость направлена в сторону наклона примыкающей к нижнему большему торцу обрабатываемого конического колеса с круговыми зубьями 20 части зуба. Станок работает следующим образом. Перед началом работы после установки обрабатываемой детали 20 на соответствующего ей размера ведущий диск 2 между деталью 20 и соответствующего ей размера прижимным диском 6 помещается ФАП (на фигуре не показано) и выставляется минимальный технологический зазор между деталью 20 и прижимным диском 6, равный 0,5-1,0 мм, оптимальный для обработки детали. Ведущий диск 2 вместе с установленной 3 16584 1 2012.12.30 на нем деталью 20 приводится с помощью электродвигателя 3 во вращение вокруг вертикальной оси таким образом, что окружная скорость колеса 20 направлена в сторону наклона примыкающей к нижнему большему торцу колеса части зуба, а прижимной диск 6 с помощью электродвигателя 7 и передаточных деталей 8-14 совершает возвратнопоступательные вертикальные перемещения с установленной с помощью поворота круглого плоского диска 10 относительно вертикального вала 12 на оптимальный для обработки угол амплитудой. ФАП плавно и равномерно заполняет впадины между зубьями,перемешивается, постоянно меняя положение режущих граней частиц порошка, что повышает эффективность и качество обработки. Таким образом, обеспечивается, согласно проведенным в БГАТУ исследованиям, оптимальный режим обработки ФАП рабочих поверхностей конических колес с круговыми зубьями. Источники информации 1. А.с. СССР 1030147, МПК 24 31/00 // Бюл.27. - 1983. 2. Кожевников С. И., Есипенко Я.И., Раскин Я.М. Механизмы. - М., 1976. - С. 161-162. 3. Скойбеда А.Т. и др. Детали машин и основы конструирования. - Минск Вышэйшая школа, 2000. - С. 254-262, 408. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4