Станок для магнитно-абразивной обработки прямозубого зубчатого колёса внутреннего зацепления

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СТАНОК ДЛЯ МАГНИТНО-АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ ПРЯМОЗУБОГО ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА ВНУТРЕННЕГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ(71) Заявитель Учреждение образования (56)1030147 , 1983.1949 1, 1997. Белорусский государственный аграр 11337 1, 2007. ный технический университет 1458181 1, 1989.(72) Авторы Акулович Леонид Михайлович Сергеев Леонид Ефимович Агейчик Валерий Александрович Ермаков Николай Иванович(57) Станок для магнитно-абразивной обработки прямозубого зубчатого колеса внутреннего зацепления, содержащий С-образную станину, на которой с возможностью перемещения установлены нижний ведущий и верхний прижимной диски, и 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 постоянно изменять направление вращения, а 17588 1 2013.10.30 сам ведущий диск имеет на своей верхней поверхности углубление в виде обращенной вниз боковой соосной с ведущим диском поверхности конуса, сопряженной с внутренней поверхностью выполненного в виде цилиндрической трубы борта, наружный диаметр которого равен диаметру ведущего диска, в углублении установлена копирующая его форму вставка толщиной 4-6 мм, выполненная из диамагнитного материала, для установки на нее соосно с ведущим диском прямозубого зубчатого колеса внутреннего зацепления с возможностью его фиксации в горизонтальном положении с помощью ввинченных в борт винтов с горизонтальными осями и с возможностью образования пространства между внутренней стенкой борта и цилиндрической наружной поверхностью прямозубого зубчатого колеса внутреннего зацепления для ферромагнетика, имеющего высокий показатель магнитной проницаемости, например для порошка технического железа, борт имеет с верхнего края до вставки расположенные симметрично относительно оси ведущего диска вертикальные прорези шириной 10-15 мм, прижимной диск установлен с возможностью расположения внутри прямозубого зубчатого колеса внутреннего зацепления соосно ему с зазором, составляющим от 1 до 3 мм, при этом прижимной диск закреплен на нижнем конце стержня, связанного с приводом возвратно-поступательных перемещений вдоль и вращения вокруг его оси и с возможностью перекрытия ширины зубчатого венца прямозубого зубчатого колеса внутреннего зацепления на величину, составляющую от 1 до 2 мм с обеих сторон, имеет форму пластины с верхней и нижней поверхностями в виде эллипса и вертикальными боковыми стенками, причем отношение большой полуоси эллипса к малой полуоси эллипса составляет от 2 до 5. Изобретение относится к чистовой обработке изделий ферроабразивным порошком(ФАП) в магнитном поле и может быть использовано в различных отраслях машиностроения при обработке рабочих поверхностей прямозубых зубчатых колес внутреннего зацепления. 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 прямозубых зубчатых колес внутреннего зацепления. Задачей, которую решает изобретение, является повышение качества и производительности магнитно-абразивной обработки рабочих поверхностей прямозубых зубчатых колес внутреннего зацепления. Поставленная задача решается с помощью станка для магнитно-абразивной обработки прямозубого зубчатого колеса внутреннего зацепления, содержащего С-образную станину, на которой с возможностью перемещения установлены нижний ведущий и верхний прижимной диски, и 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 изменения направления вращения, а сам ведущий диск имеет на своей верхней поверхности углубление в виде обращенной вниз боковой соосной с ведущим диском поверхности конуса, сопряженной с внутренней поверхностью выполненного в виде цилиндрической трубы борта,наружный диаметр которого равен диаметру ведущего диска, в углублении установлена 2 17588 1 2013.10.30 копирующая его форму вставка толщиной 4-6 мм, выполненная из диамагнитного материала, для установки на нее соосно с ведущим диском прямозубого зубчатого колеса внутреннего зацепления с возможностью его фиксации в горизонтальном положении с помощью ввинченных в борт винтов с горизонтальными осями и с возможностью образования пространства между внутренней стенкой борта и цилиндрической наружной поверхностью прямозубого зубчатого колеса внутреннего зацепления для ферромагнетика,имеющего высокий показатель магнитной проницаемости, например для порошка технического железа, борт имеет с верхнего края до вставки расположенные симметрично относительно оси ведущего диска вертикальные прорези шириной 10-15 мм, прижимной диск установлен с возможностью расположения внутри прямозубого зубчатого колеса внутреннего зацепления соосно ему с зазором, составляющим от 1 до 3 мм, при этом прижимной диск закреплен на нижнем конце стержня, связанного с приводом возвратно поступательных перемещений вдоль и вращения вокруг его оси и с возможностью перекрытия ширины зубчатого венца прямозубого зубчатого колеса внутреннего зацепления на величину, составляющую от 1 до 2 мм с обеих сторон, имеет форму пластины с верхней и нижней поверхностями в виде эллипса и вертикальными боковыми стенками, причем отношение большой полуоси эллипса к малой полуоси эллипса составляет от 2 до 5. На фиг. 1 изображен общий вид станка и разрез - на фиг. 2 на фиг. 2 - разрез на фиг. 1. Станок для магнитно-абразивной обработки прямозубого зубчатого колеса внутреннего зацепления содержит установленный с возможностью относительного перемещения на С-образной станине 1 ведущий диск-магнитопровод 2. Ведущий диск 2 имеет привод вращения вокруг вертикальной оси с возможностью изменения направления вращения, для чего он кинематически связан с электродвигателем 3 с помощью присоединенного к нему через муфту 4 вала 5 с кривошипом, камня 6, размещенного с возможностью перемещения внутри паза расположенной в горизонтальной плоскости кулисы 7, прикрепленной своим концом к вертикальному валу 8, опирающемуся своим нижним концом на плоский упорный подшипник-подпятник 9 2, и закреплен на верхнем конце вала 8 с возможностью демонтажа и замены на ведущий диск других размеров (на фиг. 1 не показано). Ведущий диск 2 имеет в своей верхней поверхности углубление в виде глухого отверстия с торцевой поверхностью, имеющую обращенную вниз соосно с ведущим диском форму конуса,размер глухого отверстия ведущего диска выполнен таким образом, что имеет зазоры для размещения в углублении ведущего диска прямозубого зубчатого колеса внутреннего зацепления причем на торцевой поверхности углубления ведущего диска в форме конуса установлена копирующая его форму вставка 10 толщиной 46 мм, выполненная из диамагнитного материала, например алюминия, причем стенки ведущего диска имеют с верхнего края до вставки расположенные симметрично относительно оси ведущего колеса вертикальные технологические прорези 11 шириной 1015 мм с параллельными стенками, а на вставку 10 соосно с ведущим диском установлено прямозубое зубчатое колесо внутреннего зацепления 12 с возможностью его фиксации в горизонтальном положении с помощью ввинченных в стенки ведущего диска 2 винтов 13 с горизонтальными осями, с заменой прямозубого зубчатого колеса внутреннего зацепления после окончания его обработки другим, причем пространство между внутренней стенкой борта и цилиндрической наружной поверхностью зубчатого колеса 12 заполнено ферромагнетиком 14,имеющим высокий показатель магнитной проницаемости 100150 мкГ/м, например порошком технического железа типа ПЖ 2 М. Внутри прямозубого зубчатого колеса внутреннего зацепления 12 соосно ему и с зазорами по линии большой полуоси 13 мм относительно зубчатого колеса расположена пластина 15 с верхней и нижней горизонтальными поверхностями в виде эллипса с отношением большей полуоси эллипса к малой полуоси эллипса, равным 25, и вертикальными боковыми стенками, имеющая высоту,большую ширины зубчатого венца на 12 мм с обеих сторон, и закрепленная на нижнем 3 17588 1 2013.10.30 конце стержня 16, связанного с приводом возвратно-поступательных перемещений вдоль и вращения вокруг его оси. Этот привод содержит электродвигатель 17, направленный вниз, вал которого с помощью муфты 18 соединен с валом 19. В средней части вала 19 своей центральной частью под углом к его оси жестко закреплен круглый плоский диск 20. К периферийной части плоского диска 20 прижимается снизу пружиной растяжения 21 с помощью хомута 22 круглый стержень 16 с присоединенной к его нижнему концу пластиной 15. Стержень 16 имеет на своем верхнем конце сферический башмак 23 и возможность возвратно-поступательных и вращательных перемещений относительно станины 1. Вал 19 имеет на своем нижнем конце жестко закрепленное цилиндрическое прямозубое колесо 24, входящее в зацепление с жестко закрепленным на стержне 16 цилиндрическим прямозубым колесом 25. Хомут 22 установлен на круглом стержне 16 с возможностью относительного вращения. В проходящей через ось ведущего диска 2 вертикальной плоскости симметрии расположено магнитопроводящее ярмо 26 магнитной системы станка,содержащей также установленную на пластине-магнитопроводе 15 электромагнитную катушку 27 и закрепленную на станине 1 вторую электромагнитную катушку 28, внутри которой размещена с возможностью вращения ступица ведущего диска-магнитопровода 2. Стержень 16 имеет в своей средней части вставку 29, прикрепленную с помощью фланцев и винтов 30 к верхней и нижней части стержня 16. Станок работает следующим образом. Перед началом работы после установки обрабатываемой детали 12 на соответствующего ей размера ведущий диск 2 и фиксации ее винтами 13 в пространство между внутренней стенкой ведущего диска и цилиндрической наружной поверхностью зубчатого колеса 12 засыпается ферромагнетик 14. Между зубьями детали 12 и соответствующего ей размера пластиной 15 помещается ФАП (на фигуре не показано). Ведущий диск 2 вместе с установленной на нем деталью 12 приводится с помощью электродвигателя 3 во вращение вокруг вертикальной оси с возможностью изменения направления вращения. Пластина 15 в виде эллипса с помощью электродвигателя 17 и деталей 18-25, 29 совершает вместе с круглым стержнем 16 качательные движения амплитудой 35 мм относительно станины 1 и вращение относительно ее. Предназначенные для формирования магнитной цепи между полюсами - технологические прорези 11 создают ферроабразивный инструмент в рабочей зоне. 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, при этом, согласно проведенным в БГАТУ исследованиям, обеспечивается оптимальный режим обработки ФАП рабочих поверхностей прямозубых зубчатых колес внутреннего зацепления. Монтаж и демонтаж различных деталей 12 производится с помощью вставки 29, размеры которой могут изменяться. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5