Станок для магнитно-абразивной обработки реек с прямыми зубьями

(51) МПК (2009) 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) Станок для магнитно-абразивной обработки реек с прямыми зубьями, содержащий С-образную станину и магнитную систему, состоящую из проходящего через станину ярма и электромагнитных катушек, установленных на нижнем ведущем и верхнем прижимном дисках, первый из которых связан с приводом вращения вокруг вертикальной оси,отличающийся тем, что ведущий диск имеет по центру своей верхней плоскости резьбовое отверстие, в которое ввинчен выполненный из диамагнитного материала стержень, на который своим центральным отверстием с плотной посадкой до упора установлен опорный диск диаметром меньшим, чем у ведущего диска, и толщиной, меньшей высоты не нарезанной зубьями части рейки, установленной своей плоской боковой поверхностью вплотную к торцу опорного диска на верхней плоскости ведущего диска прямыми зубьями 67962010.12.30 вверх, причем ширина рейки вместе с радиусом опорного диска больше радиуса внешнего диска, а ее продольная плоскость симметрии перпендикулярна плоскости симметрии ярма, при этом прижимной диск имеет форму параллелепипеда, горизонтальный контур которого на 24 мм перекрывает ширину рейки, установленного над зубьями рейки своей нижней поверхностью горизонтально с зазором 13 мм и закрепленного на нижнем конце шарнирно присоединенного своим верхним концом к станине стержня, причем горизонтальная ось шарнира перпендикулярна вертикальной плоскости симметрии ярма, а находящийся в этой плоскости симметрии стержень содержит установленный на нем с возможностью вращения ролик, находящийся в контакте с помощью расположенной в этой плоскости симметрии прижимной пружины с жестко установленным на приводном валу кулачком, причем к нижней части станины с внешней по отношению к центру ведущего колеса стороны рейки вдоль ее вплотную установлены с возможностью вращения на вертикальных осях малые ролики, верхний горизонтальный контур которых находится на уровне верхней плоскости опорного диска, а к верхней части станины с внутренней по отношению к центру ведущего колеса стороны рейки вдоль ее вплотную установлены с возможностью вращения на вертикальных осях большие ролики, нижний горизонтальный контур которых находится на уровне, расположенном между нижней и верхней горизонтальными плоскостями опорного диска. Полезная модель относится к чистовой обработке изделий ферроабразивным порошком (ФАП) в магнитном поле и может быть использована в различных отраслях машиностроения при обработке рабочих поверхностей реек с прямыми зубьями. Известен станок для магнитно-абразивной обработки шариков 1, содержащий С-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 реек с прямыми зубьями. Задачей, которую решает полезная модель, является повышение качества и производительности магнитно-абразивной обработки рабочих поверхностей реек с прямыми зубьями. Поставленная задача решается с помощью станка для магнитно-абразивной обработки реек с прямыми зубьями, содержащего С-образную станину и магнитную систему, состоящую из проходящего через станину ярма и электромагнитных катушек, установленных на нижнем ведущем и верхнем прижимном дисках, первый из которых связан с приводом вращения вокруг вертикальной оси, где ведущий диск имеет по центру своей верхней плоскости резьбовое отверстие, в которое ввинчен выполненный из диамагнитного материала стержень, на который своим центральным отверстием с плотной посадкой до упора установлен опорный диск диаметром меньшим, чем у ведущего диска, и толщиной, меньшей высоты не нарезанной зубьями части рейки, установленной своей плоской боковой поверхностью вплотную к торцу опорного диска на верхней плоскости ведущего диска прямыми зубьями вверх, причем ширина рейки вместе с радиусом опорного диска больше радиуса внешнего диска, а ее продольная плоскость симметрии перпендикулярна плоско 2 67962010.12.30 сти симметрии ярма, при этом прижимной диск имеет форму параллелепипеда, горизонтальный контур которого на 24 мм перекрывает ширину рейки, установленного над зубьями рейки своей нижней поверхностью горизонтально с зазором 13 мм и закрепленного на нижнем конце шарнирно присоединенного своим верхним концом к станине стержня, причем горизонтальная ось шарнира перпендикулярна вертикальной плоскости симметрии ярма, а находящийся в этой плоскости симметрии стержень содержит установленный на нем с возможностью вращения ролик, находящийся в контакте с помощью расположенной в этой плоскости симметрии прижимной пружины с жестко установленным на приводном валу кулачком, причем к нижней части станины с внешней по отношению к центру ведущего колеса стороны рейки вдоль ее вплотную установлены с возможностью вращения на вертикальных осях малые ролики, верхний горизонтальный контур которых находится на уровне верхней плоскости опорного диска, а к верхней части станины с внутренней по отношению к центру ведущего колеса стороны рейки вдоль ее вплотную установлены с возможностью вращения на вертикальных осях большие ролики, нижний горизонтальный контур которых находится на уровне, расположенном между нижней и верхней горизонтальными плоскостями опорного диска. На фиг. 1 изображен общий вид станка на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Станок для магнитно-абразивной обработки реек с прямыми 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 присоединенного к нему через вариатор 4 вала 5 и закреплен на верхнем конце вала 5 с возможностью демонтажа и замены на ведущий диск других размеров (на фигуре 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 плоской нижней поверхностью установлен опорный диск 7 с возможностью изменения его размеров, но диаметром меньшим, чем у ведущего диска 2, и толщиной, меньшей высоты не нарезанной зубьями части рейки 8(верхняя горизонтальная плоскость опорного диска 7 ниже плоскости впадин рейки),установленной своей плоской боковой поверхностью вплотную к торцу опорного диска 7 на верхней плоскости ведущего диска прямыми зубьями вверх, причем ширина рейки вместе с радиусом опорного диска больше радиуса внешнего диска. Продольная плоскость симметрии рейки 8 перпендикулярна плоскости симметрии магнитопроводящего ярма 9 магнитной системы станка. Прижимной диск выполнен в форме параллелепипеда 10, горизонтальный контур которого на 24 мм перекрывает ширину рейки 8. Он установлен над зубьями рейки 8 своей нижней поверхностью горизонтально с зазором 13 мм, а боковыми - перпендикулярно или вдоль плоскости симметрии рейки и закреплен на нижнем конце присоединенного с помощью шарнира 12 своим верхним концом 15 к станине 1 стержня 11, причем горизонтальная ось шарнира 12 перпендикулярна совместной вертикальной плоскости симметрии ведущего колеса 2 и ярма 9 магнитной системы станка, содержащей также установленную на прижимном параллелепипеде-магнитопроводе 10 электромагнитную катушку 13 и закрепленную на станине 1 вторую катушку 14, внутри которой размещена с возможностью вращения ступица ведущего дискамагнитопровода 2. Находящаяся в плоскости симметрии ярма верхняя часть 15 стержня 11 содержит установленный на ней с возможностью вращения ролик 16, находящийся в контакте с помощью расположенной в этой плоскости симметрии прижимной пружины 17 с жестко установленным на приводном валу 18 кулачком 19. Приводной вал 18 с помощью ременной передачи 20 подсоединен к электродвигателю 21. Прижимная пружина 17 закреплена на стержне 11 и присоединенном к станине 1 кронштейне 22. Верхний конец 15 стержня 11 соединен со своим нижним концом резьбой 23. К нижней части станины 1 с внешней по отношению к центру ведущего колеса 2 стороны рейки 8 вдоль ее внешней 3 67962010.12.30 боковой стороны вплотную установлены с возможностью вращения на вертикальных осях 24 малые ролики 25, верхний горизонтальный контур которых находится на уровне верхней горизонтальной плоскости опорного диска 7, а к верхней части станины 1 с внутренней по отношению к центру ведущего колеса 2 стороны рейки 8 вдоль ее внутренней боковой стороны вплотную установлены с возможностью вращения на вертикальных осях 26 большие ролики 27, нижний горизонтальный контур которых находится на уровне,расположенном между нижней и верхней горизонтальными плоскостями опорного диска 7. Предусмотрена возможность установки в соответствии с шириной рейки 8 вертикальных осей 24 и 26 роликов на различном расстоянии от продольной плоскости симметрии рейки (на фигуре не показано). Станок работает следующим образом. Перед началом работы после установки обрабатываемой рейки 8 на соответствующего ей размера ведущий диск 2 вплотную к соответствующего ей размера опорному диску 7 между зубьями рейки 8 и соответствующего ей размера прижимным параллелепипедом 10 помещается ФАП (на фигуре не показано) и выставляется минимальный технологический зазор между рейкой 8 и прижимным параллелепипедом 10, равный 13 мм, оптимальный для обработки детали. Ведущий диск 2 вместе с установленной на нем рейкой 8 приводится с помощью электродвигателя 3 во вращение вокруг вертикальной оси. Прижимной параллелепипед 10 с помощью электродвигателя 21, ременной передачи 20, вала 18 с кулачком 19, ролика 16 и стержня 11 совершает качательные движения вокруг шарнира 12 амплитудой 13 мм. 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. Ведущий диск 2 перемещает рейку 8, а ролики 25 и 27 направляют ее строго перпендикулярно плоскости симметрии магнитопроводящего ярма 9. Таким образом, обеспечивается, согласно проведенным в БГАТУ исследованям, оптимальный режим обработки ФАП рабочих поверхностей конических колес с круговыми зубьями. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4