Станок для магнитно-абразивной обработки плоского конического колеса с круговыми зубьями

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СТАНОК ДЛЯ МАГНИТНО-АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ ПЛОСКОГО 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 плоского конического колеса с круговыми зубьями, содержащий С-образную станину, на которой с возможностью перемещения установлены нижний ведущий диск с приводом вращения вокруг вертикальной оси и верхний прижимной диск, и магнитную систему, состоящую из проходящего через станину ярма и электромагнитных катушек, установленных на нижнем ведущем и верхнем прижимном дисках, отличающийся тем, что нижний ведущий диск и верхний прижимной диск установлены с возможностью обеспечения их направления вращения в противоположные стороны, при этом нижний ведущий диск связан с приводом горизонтальных возвратно-поступательных перемещений в плоскости симметрии ярма, имеет по центру своей верхней плоскости резьбовое отверстие, в которое ввинчен выполненный из диамагнитного материала стержень для установки своим центральным отверстием с плотной посадкой 17755 1 2013.12.30 до упора своей плоской торцевой поверхностью в верхнюю плоскость нижнего ведущего диска плоского конического колеса с круговыми зубьями, а верхний прижимной диск выполнен цилиндрической формы диаметром, превышающим ширину зубчатого венца обрабатываемого плоского конического колеса с круговыми зубьями на 2-4 мм, с возможностью установки плоским нижним основанием над обрабатываемым плоским коническим колесом с круговыми зубьями с зазором 1-3 мм и закреплен на нижнем конце стержня, связанного с приводом возвратно-поступательных перемещений вдоль и вращения вокруг своей оси, при этом верхний прижимной диск со стержнем установлен с возможностью совершать качательные движения с амплитудой 1-3 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 плоских 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 плоских 2 конических колес с косыми зубьями. Задачей, которую решает изобретение, является повышение качества и производительности магнитно-абразивной обработки рабочих поверхностей плоских конических колес с круговыми зубьями. Поставленная задача решается с помощью станка для магнитно-абразивной обработки плоского конического колеса с круговыми зубьями, содержащего -образную станину, на которой с возможностью перемещения установлены нижний ведущий диск с приводом вращения вокруг вертикальной оси и верхний прижимной диск, и магнитную систему, состоящую из проходящего через станину ярма и электромагнитных катушек, установленных на нижнем ведущем и верхнем прижимном дисках, где нижний ведущий диск и верхний прижимной диск установлены с возможностью обеспечения их направления вращения в противоположные стороны, при этом нижний ведущий диск связан с приводом горизонтальных возвратно-поступательных перемещений в плоскости симметрии ярма,имеет по центру своей верхней плоскости резьбовое отверстие, в которое ввинчен выполненный из диамагнитного материала стержень для установки своим центральным отверстием с плотной посадкой до упора своей плоской торцевой поверхностью в верхнюю плоскость нижнего ведущего диска плоского конического колеса с круговыми зубьями, а верхний прижимной диск выполнен цилиндрической формы диаметром, превышающим ширину зубчатого венца обрабатываемого плоского конического колеса с круговыми зубьями на 2-4 мм, с возможностью установки плоским нижним основанием над обрабатываемым плоским коническим колесом с круговыми зубьями с зазором 1-3 мм и закреплен на нижнем конце стержня, связанного с приводом возвратно-поступательных перемещений вдоль и вращения вокруг своей оси, при этом верхний прижимной диск со стержнем установлен с возможностью совершать качательные движения с амплитудой 1-3 мм. 2 17755 1 2013.12.30 На фиг. 1 изображен общий вид станка на фиг. 2 - видна фиг. 1. Станок для магнитно-абразивной обработки плоского конического колеса с круговыми зубьями содержит установленный с возможностью относительного перемещения на С-образной станине 1 ведущий диск-магнитопровод 2. Ведущий диск 2 имеет привод вращения вокруг вертикальной оси, для чего он кинематически связан с электродвигателем 3 с помощью фрикционной передачи, ведомый каток 4 которой выполнен эллипсной формы и установлен на нижнем конце вала 5. Ведущий диск 2 закреплен на верхнем конце вала 5 с возможностью демонтажа и замены на ведущий диск других размеров (на фигурах не показано). Ведущий диск 2 имеет по центру своей верхней плоскости резьбовое отверстие,в которое ввинчен выполненный из диамагнитного материала стержень 6, на который своим центральным отверстием с плотной посадкой до упора своей плоской торцевой поверхностью в верхнюю плоскость ведущего диска 2 установлено плоское коническое колесо с круговыми зубьями 7. Над зубьями обрабатываемого плоского конического колеса с круговыми зубьями 7 с зазором 1-3 мм установлен с перекрытием ширины зубчатого венца 3 обрабатываемого плоского конического колеса с круговыми зубьями 7 плоским нижним основанием прижимной диск-магнитопровод 8, который имеет выполненную цилиндрической, диаметром, большим на 2-4 мм ширины зубчатого венца обрабатываемого плоского конического колеса с круговыми зубьями 7, форму. Прижимной диск 8 закреплен на нижнем конце круглого стержня 9, связанного с приводом возвратно-поступательных перемещений вдоль его оси и вращения вокруг его оси. Этот привод содержит электродвигатель 10, направленный вниз вал которого с помощью муфты 11 соединен с валом 12. В средней части вала 12 своей центральной частью под углом к его оси жестко закреплен круглый плоский диск 13. К периферийной части плоского диска 13 прижимается снизу пружиной растяжения 14 с помощью хомута 15 круглый стержень 9 с присоединенным к его нижнему концу прижимным диском 8. Стержень 9 имеет на своем верхнем конце сферический башмак 16 и возможность возвратно-поступательных и вращательных перемещений относительно станины 1. Вал 12 имеет на своем нижнем конце жестко закрепленное цилиндрическое прямозубое колесо 17, входящее в зацепление с жестко закрепленным на стержне 9 цилиндрическим прямозубым колесом 18. Хомут 15 установлен на круглом стержне 9 с возможностью относительного вращения. Вращение нижнего ведущего диска 2 направлено в сторону выпуклой части зуба (показано на фиг. 2 сплошной стрелкой), а направление вращения верхнего прижимного диска 8 противоположно направлению вращения нижнего. В проходящей через ось обрабатываемого плоского конического колеса с круговыми зубьями 7 вертикальной плоскости симметрии расположено магнитопроводящее ярмо 19 магнитной системы станка, содержащей также установленную на прижимном диске-магнитопроводе 8 электромагнитную катушку 20 и закрепленную на станине 1 вторую электромагнитную катушку 21, внутри которой размещена с возможностью вращения ступица ведущего диска-магнитопровода 2. Вокруг ведущего диска 2 установлен закрепленный на ведущем диске 2 кожух 22, который ограждает рабочую зону и служит для сбора эмульсии и отходов. Вал 5 установлен с возможностью вращения внутри плоского шарнира 23, горизонтальная ось которого перпендикулярна проходящей через ось плоского конического колеса и вала 5 вертикальной плоскости симметрии ярма и который выполнен в станине 1 с возможностью поворота вокруг ее. Катки фрикционной передачи прижимаются друг к другу с помощью пружины растяжения 24, присоединенной к установленному на валу 5 с возможностью относительного вращения хомута 25. Разница в размерах большого и малого диаметров эллипсной формы ведомого катка 4 составляет 2-3 мм. Станок работает следующим образом. Перед началом работы после установки обрабатываемого плоского конического колеса с круговыми зубьями 7 на соответствующего ей размера ведущий диск 2 между зубьями обрабатываемого плоского конического колеса с круговыми зубьями 7 и соответст 3 17755 1 2013.12.30 вующего ей размера прижимным диском 8 помещается ФАП (на фигурах не показано) и выставляется минимальный технологический зазор между обрабатываемым плоским коническим колесом с круговыми зубьями 7 и прижимным диском 8, равный 1-3 мм, оптимальный для обработки детали. Ведущий диск 2 вместе с установленным на нем обрабатываемым плоским коническим колесом с круговыми зубьями 7 приводится с помощью электродвигателя 3 одновременно во вращение вокруг вертикальной оси и, за счет эллипсной формы ведомого колеса 4 фрикционной передачи и возможности поворота вала 5 с шарниром 23 относительно станины 1, амплитудой 1-3 мм фактически, в силу малости значений амплитуды, в горизонтальные возвратно-поступательные перемещения в проходящей через ось обрабатываемого плоского конического колеса с круговыми зубьями 7 вертикальной плоскости симметрии ярма 19. Прижимной диск 8 с помощью электродвигателя 10 и деталей 10-18 совершает вместе с круглым стержнем 9 качательные движения амплитудой 1-3 мм относительно станины 1 и вращение относительно ее. ФАП за счет магнитных сил плавно и равномерно заполняет впадины между зубьями, перемешивается,постоянно меняя положение режущих граней частиц порошка, обеспечивая равномерность съема материала обрабатываемой поверхности, что повышает эффективность и качество обработки. Так как вращение нижнего ведущего диска 2 направлено в сторону выпуклой части зуба, а направление вращения верхнего прижимного диска 8 противоположно направлению вращения, то, согласно проведенных в БГАТУ исследованиям, обеспечивается оптимальный режим обработки ФАП рабочих поверхностей плоских конических колес с косыми зубьями. Источники информации 1. А.с. СССР 1030147, МПК 24 31/00, 1983. 2. Левенсон Л.Б.Теория механизмов и машин. - М. Машгиз, 1954. - С. 228-229. 3. Скойбеда А.Т. и др. Детали машин и основы конструирования. - Минск Вышэйшая школа, 2000. - С. 254-262. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4