Устройство для магнитно-абразивной обработки прутков или проволоки

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНО-АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ ПРУТКОВ ИЛИ ПРОВОЛОКИ(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 прутка или проволоки, содержащее электромагнитную систему с двумя парами полюсных наконечников, образующих две кольцевые рабочие зоны, при этом одна из пар установлена оппозитно другой паре со смещением относительно нее вдоль оси обрабатываемого прутка или проволоки на расстояние , составляющее от 0,2 до 1,0, где- наружный диаметр полюсных наконечников, а полюсные наконечники в каждой паре установлены оппозитно друг другу на одной оси вращения с эксцентриситетом противоположного знака относительно данной оси, а также электродвигатель, связанный с общим распределительным валом при помощи открытой ременной передачи и механизм продольной подачи прутка или проволоки в кольцевые рабочие зоны, отличающееся тем, что в каждой паре полюсные наконечники установлены отдельно друг от друга с возможностью независимого вращения и снабжены отдельными вращающими приводными механизмами от общего распределительного вала в виде открытых ременных передач, связывающих полюсные наконечники каждой из сторон устройства относительно продольной оси обрабатываемого прутка или проволоки, Фиг. 1 14971 1 2011.10.30 при этом передаточное отношение одной открытой ременной передачи с одной стороны устройства больше на 10-15 , чем передаточное отношение соответствующей открытой ременной передачи с другой стороны устройства, а суммарные передаточные отношения открытых ременных передач сторон равны между собой. Изобретение относится к абразивной обработке длинномерных изделий и может быть использовано во всех отраслях промышленности, в частности для очистки и полирования прутков и проволоки от окисных пленок и слоев окалины. Известно 1 устройство для магнитно-абразивной обработки наружных цилиндрических поверхностей деталей, содержащее электромагнитную систему с парой полюсных наконечников, установленных оппозитно друг другу на одной оси с возможностью вращения и образующих кольцевую рабочую зону, и механизм продольной подачи детали в рабочую зону, причем электромагнитная система снабжена дополнительной парой полюсных наконечников, которая установлена оппозитно первой паре со смещением относительно нее вдоль продольной оси обрабатываемой детали на расстояние(0,2 - 1,0),где- диаметр полюсных наконечников, при этом полюсные наконечники в каждой паре кинематически связаны с друг другом и установлены с эксцентриситетом противоположного знака относительно общей оси, а пары полюсных наконечников снабжены вращающим приводным механизмом и связаны между собой открытой ременной передачей. Такое устройство не позволяет производить качественную равномерную очистку и полирование прутков и проволоки от окисных пленок и слоев окалины, так как устройство не позволяет обеспечить высокую степень осцилляции, обеспечивающей обновление и переориентацию ферроабразивного порошка, постоянное изменение углов резания и замену режущих кромок частиц ферроабразивного порошка по мере их износа. Это резко снижает эффективность применения магнитно-абразивной обработки металлов и увеличивает расход дорогостоящего ферроабразивного порошка при выполнении технологического процесса, а также снижает производительность, а также качество очистки и полирования поверхности прутков и проволоки от окисных пленок и слоев окалины. Задача, которую решает изобретение, заключается в повышении производительности и качества очистки и полирования прутка или проволоки от окисных пленок и слоев окалины. Поставленная задача решается с помощью устройства для магнитно-абразивной обработки прутка или проволоки, содержащего электромагнитную систему с двумя парами полюсных наконечников, образующих две кольцевые рабочие зоны, при этом одна из пар установлена оппозитно другой паре со смещением относительно нее вдоль оси обрабатываемого прутка или проволоки на расстояние , составляющее от 0,2 до 1,0, гденаружный диаметр полюсных наконечников, а полюсные наконечники в каждой паре установлены оппозитно друг другу на одной оси вращения с эксцентриситетом противоположного знака относительно данной оси, а также электродвигатель, связанный общим распределительным валом при помощи открытой ременной передачи и механизм продольной подачи прутка или проволоки в кольцевые рабочие зоны, где в каждой паре полюсные наконечники установлены отдельно друг от друга с возможностью независимого вращения и снабжены отдельными вращающими приводными механизмами от общего распределительного вала в виде открытых ременных передач, связывающих полюсные наконечники каждой из сторон устройства относительно продольной оси обрабатываемого прутка или проволоки, при этом передаточное отношение одной открытой ременной передачи с одной стороны устройства больше на 10-15 , чем передаточное отношение соответствующей открытой ременной передачи с другой стороны устройства, а суммарные передаточные отношения открытых ременных передач сторон равны между собой. 2 14971 1 2011.10.30 Техническим результатом при использовании изобретения является повышение производительности и качества очистки и полирования прутков и проволоки от окисных пленок и слоев окалины, вследствие высокой степени осцилляции, обеспечивающей обновление и переориентацию ферроабразивного порошка, постоянного изменения углов резания и замены режущих кромок частиц ферроабразивного порошка по мере их износа,что обеспечивается за счет вращения расположенных на одной оси полюсных наконечников каждой пары относительно друг друга. На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для магнитно-абразивной обработки прутка или проволоки на фиг. 2 - то же, вид сбоку на фиг. 3 - сечение - на фиг. 2 на фиг. 4 - сечение - на фиг. 2. Устройство для магнитно-абразивной обработки прутка или проволоки, содержит электромагнитную систему, включающую в себя магнитопровод 1, установленный,например, на станине станка (на фиг. не показана), с двумя нижней 2 и верхней 3 парами полюсных наконечников 4 и 5, образующих две кольцевые рабочие зоны 9, при этом одна из пар установлена оппозитно другой паре со смещением относительно нее вдоль оси обрабатываемого прутка или проволоки 11 на расстояние , составляющее от 0,2 до 1,0,где- наружный диаметр полюсных наконечников. Винтами 10 полюсные наконечники 4 и 5 крепятся к валам 8 таким образом, что они установлены с зазором , имеют общую ось вращения - и смещены относительно ее на величину эксцентриситетапротивоположного знака. Пары полюсных наконечников 2 и 3 снабжены вращающим приводным механизмом, обеспечивающим передачу крутящего момента от электродвигателя 12 с помощью открытой ременной передачи 13 на общий распределительный вал 14 и далее с помощью открытых ременных передач левой 15 и правой 16 сторон относительно продольной оси обрабатываемой детали, считая по направлению ее движения, к валам с нижними полюсными наконечниками 4. При этом передаточное отношение открытой ременной передачи левой стороны 15 на 10-15 больше, чем у открытой ременной передачи правой стороны 16. Нижние 4 и верхние 5 полюсные наконечники каждой стороны связаны между собой открытыми ременными передачами 17 и 18, причем суммарные передаточные отношения открытых ременных передач сторон равны между собой, т.е. передаточное отношение открытой ременной передачи 17 на 10-15 меньше, чем у открытой ременной передачи правой стороны 18. Устройство снабжено механизмом продольной подачи прутка или проволоки 11 в рабочую зону, включающий опорные 19 и приводные 20 ролики и вариатор (на фиг. не показан). Пространство между торцовыми поверхностями 21 полюсных наконечников 4 и 5 заполнено ферромагнитным образивным порошком 22. Устройство работает следующим образом. В электромагнитные катушки 6 подается электрический ток, образуется электрическое поле катушек 6 и осуществляется намагничивание полюсных наконечников 4 и 5. Ферромагнитный образивный порошок 22 под воздействием магнитного поля уплотняется в зазорахмежду полюсными наконечниками 4 и 5 и образует две кольцевые рабочие зоны 9. Полюсные наконечники 4 и 5 через валы 8 и ременные передачи 13, 15-18 получают движение вращения. Обрабатываемая деталь в виде прутка или проволоки от вращающихся роликов 20 получает поступательное движение подачи по стрелкеи перемещается между парами 2 и 3 полюсных наконечников 4 и 5 таким образом, что ее ось симметрии является касательной к наружным поверхностям кольцевых зон 9, заполненных порошком 21. При установке наконечников 4 и 5 в паре 2 и 3 на одной оси вращения - каждая пара 2 и 3 обрабатывает свою половину поверхности прутка или проволоки 11. На границах этих обработанных половин съем металла меньше, чем на других участках поверхности. Для гарантированной обработки всей поверхности и повышения равномерности съема металла полюсные наконечники 4 и 5 в каждой паре 2 и 3 смещены от оси вращения - в противоположные стороны, то есть устанавливаются с эксцентриситетом е противоположного знака. В этом случае при вращении пары 2 и 3 полюсных наконечников 4 и 5 с 3 14971 1 2011.10.30 радиальным биением в противофазе порошковые частицы 22 как бы совершают колебательное движение по окружности обрабатываемой поверхности. В результате каждая пара 2 и 3 наконечников 4 и 5 обрабатывает не половину, а большую часть поверхности прутка или проволоки 11, а обработанные каждой парой 2 и 3 участки поверхности частично перекрывают друг друга. Так как передаточное отношение открытой ременной передачи к валам с основными полюсными наконечниками 5 у левой стороны 15 на 10-15 больше,чем у аналогичной открытой ременной передачи правой стороны 16, а основные 4 и дополнительные 5 полюсные наконечники каждой стороны связаны между собой открытыми ременными передачами 17 и 18, причем суммарные передаточные отношения открытых ременных передач сторон равны между собой, т.е. передаточное отношение открытой ременной передачи 17 на 10-15 меньше, чем у открытой ременной передачи правой стороны 18, то полюсные наконечники каждой пары 2 и 3 вращаются относительно друг друга, в результате чего гарантируется высокая степень осцилляции, обеспечивающей обновление и переориентацию ферроабразивного порошка, постоянного изменения углов резания и замены режущих кромок частиц ферроабразивного порошка по мере их износа. Это обеспечивает повышение производительности и качества очистки и полирования прутка и проволоки от окисных пленок и слоев окалины по сравнению с известными устройствами. Механизм продольной подачи прутка или проволоки в рабочую зону,включающий опорные 19 и приводные 20 ролики за счет изменения передаточного числа вариатора по степени загрязнения устанавливается в такой скоростной режим работы, при котором обеспечивается качественная очистка всей поверхности прутка или проволоки за один проход. Источники информации 1. Устройство для магнитно-абразивной обработки наружных цилиндрических поверхностей деталей Международный патент 89/04731, 1.06.1989. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5