Устройство для магнитно-абразивной обработки косозубых зубчатых колёс

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНО-АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ КОСОЗУБЫХ ЗУБЧАТЫХ КОЛС(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 косозубых зубчатых колес, содержащее механизм вращения обрабатываемой детали, разомкнутую электромагнитную систему с расположенными горизонтально охватывающими обод зубчатого колеса полюсными наконечниками с концентричной относительно его эквидистантной поверхностью и механизм создания колебаний электромагнитной системы с приводом, причем полюсные наконечники снабжены направляющими пластинами, установленными подвижно относительно полюсных наконечников посредством фиксирующих пальцев, отличающееся тем, что каждый полюсный наконечник имеет на конце охватывающей обод косозубого зубчатого колеса концентричной эквидистантной рабочей поверхности,противоположном своей направляющей пластине, выполненный под углом, равным численно и совпадающим по направлению углу наклона зубьев прилегающей поверхности обрабатываемого косозубого зубчатого колеса к образующей его делительной поверхности, расположенный по всей ширине на концентричной эквидистантной рабочей поверхности полюсного наконечника концентратор магнитного потока в виде выступа высотой 1 мм на его начальном конце, расположенном ближе к центру полюсного наконечника и с линейно увеличивающейся по ширине полюсного наконечника высотой до значения 3 мм 63522010.06.30 на его конце у противоположной начальному концу боковой поверхности этого полюсного наконечника, причем ширина концентратора в виде выступа у его сопрягающегося с концентричной поверхностью полюсного наконечника основания равна нормальному модулю обрабатываемого косозубого зубчатого колеса, причем начальный конец концентратора магнитного потока высотой 1 мм расположен по отношению к своему противоположному концу навстречу направлению вращения обрабатываемого косозубого зубчатого колеса, которое устанавливается на устройство таким образом, что направление угла наклона зубьев обрабатываемого косозубого зубчатого колеса к образующей его делительной поверхности совпадает с направлением углов наклона расположенных на прилежащих концентричных эквидистантных рабочих поверхностях полюсных наконечников к их образующим концентраторов магнитного потока в виде выступов.(56) 1. Патент на полезную модель РБ 2707, МПК В 24 В 31/00, 2006 (прототип). Полезная модель относится к чистовой обработке изделий ферроабразивным порошком (ФАП) в магнитном поле и может быть использована в различных отраслях машиностроения при обработке косозубых зубчатых колес. Известно устройство для магнитно-абразивной обработки (МАО) зубчатых колес, содержащее механизм вращения обрабатываемой детали, разомкнутую электромагнитную систему с полюсными наконечниками и механизм создания колебаний электромагнитной системы с приводом, причем полюсные наконечники снабжены направляющими пластинами, установленными подвижно относительно полюсных наконечников посредством фиксирующих пальцев 1. Такое устройство не позволяет производить с необходимой производительностью качественную магнитно-абразивную обработку цилиндрических деталей с прерывистой поверхностью, а именно рабочих поверхностей косозубых зубчатых колес, так как вследствие не совпадения направления колебаний электромагнитной системы с направлением наклона зубьев к образующей обода колеса воздействие ФАП оказывается малоэффективным из-за слабого его перемешивания. Задачей, которую решает полезная модель, является повышение качества и производительности магнитно-абразивной обработки цилиндрических деталей с прерывистой поверхностью, а именно рабочих поверхностей косозубых зубчатых колес. Поставленная задача решается с помощью устройства для магнитно-абразивной обработки косозубых зубчатых колес, содержащего механизм вращения обрабатываемой детали, разомкнутую электромагнитную систему с расположенными горизонтально охватывающими обод зубчатого колеса полюсными наконечниками с концентричной относительно его эквидистантной поверхностью и механизм создания колебаний электромагнитной системы с приводом, причем полюсные наконечники снабжены направляющими пластинами, установленными подвижно относительно полюсных наконечников посредством фиксирующих пальцев, где каждый полюсный наконечник имеет на конце охватывающей обод косозубого зубчатого колеса концентричной эквидистантной рабочей поверхности, противоположном своей направляющей пластине, выполненный под углом, равным численно и совпадающим по направлению углу наклона зубьев прилегающей поверхности обрабатываемого косозубого зубчатого колеса к образующей его делительной поверхности, расположенный по всей ширине на концентричной эквидистантной рабочей поверхности полюсного наконечника концентратор магнитного потока в виде выступа высотой 1 мм на его начальном конце, расположенном ближе к центру полюсного наконечника и с линейно увеличивающейся по ширине полюсного наконечника 2 63522010.06.30 высотой до значения 3 мм на его конце у противоположной начальному концу боковой поверхности этого полюсного наконечника, причем ширина концентратора в виде выступа у его сопрягающегося с концентричной поверхностью полюсного наконечника основания равна нормальному модулю обрабатываемого косозубого зубчатого колеса, причем начальный конец концентратора магнитного потока высотой 1 мм расположен по отношению к своему противоположному концу навстречу направлению вращения обрабатываемого косозубого зубчатого колеса, которое устанавливается на устройство таким образом,что направление угла наклона зубьев обрабатываемого косозубого зубчатого колеса к образующей его делительной поверхности совпадает с направлением углов наклона расположенных на прилежащих концентричных эквидистантных рабочих поверхностях полюсных наконечников к их образующим концентраторов магнитного потока в виде выступов. На фиг. 1 изображен общий вид устройства на фиг. 2 изображен разрез А-А на фиг. 1 на фиг. 3 изображен вид В на фиг. 1 на фиг. 4 изображен разрез С-С на фиг. 2. Устройство для магнитно-абразивной обработки косозубых зубчатых колес включает механизм вращения обрабатываемой детали в виде косозубого зубчатого колеса 1 (направление вращения показано на фиг. 1 стрелкой), механизм создания вдоль оси вращения детали 1 колебаний электромагнитной системы, разомкнутую электромагнитную систему(на фигуре не показаны) с полюсными наконечниками. Полюсные наконечники 2 электромагнитной системы снабжены направляющими пластинами 3, установленными подвижно относительно полюсных наконечников 2 посредством фиксирующих пальцев в виде болтовых соединений 4. Между полюсными наконечниками 2 устанавливается обрабатываемая деталь 1. Каждый полюсный наконечник 2 имеет на конце охватывающей обод косозубого зубчатого колеса 1 концентричной эквидистантной рабочей поверхности, противоположном своей направляющей пластине 3, выполненный под углом 1, равным численно и совпадающим по направлению углу наклона зубьев прилегающей поверхности обрабатываемого косозубого зубчатого колеса 1 к образующей его делительной поверхности 2,расположенный по всей ширине на концентричной эквидистантной рабочей поверхности полюсного наконечника 2 концентратор магнитного потока в виде выступа 5 высотой 1 мм на его начальном конце, расположенном ближе к центру полюсного наконечника и с линейно увеличивающейся по ширине полюсного наконечника высотой до значения 3 мм на его конце у противоположной начальному концу боковой поверхности этого полюсного наконечника, причем ширина концентратора в виде выступа 5 у его сопрягающегося с концентричной поверхностью полюсного наконечника основания равна нормальному модулюобрабатываемого косозубого зубчатого колеса, причем начальный конец концентратора магнитного потока высотой 1 мм расположен по отношению к своему противоположному концу навстречу направлению вращения обрабатываемого косозубого зубчатого колеса 1, которое устанавливается на устройство таким образом, что направление угла наклона зубьев обрабатываемого косозубого зубчатого колеса к образующей его делительной поверхности 2 совпадает с направлением углов наклона 1 расположенных на прилежащих концентричных эквидистантных рабочих поверхностях полюсных наконечников к их образующим концентраторов магнитного потока в виде выступов 5. Устройство работает следующим образом. Перед началом работы обрабатываемая деталь (косозубое зубчатое колесо) 1 устанавливается на устройство таким образом, чтобы зазор между концентрической эквидистантной ободу зубчатого колеса поверхностью полюсного наконечника и деталью 1 составлял 45 мм, а зазор между деталью 1 и концентраторами магнитного потока в виде выступов 5 составлял не менее 1 мм. При помощи болтового соединения 4 направляющие пластины 3 закрепляются на полюсных наконечниках 2 на необходимом расстоянии от обрабатываемой детали 1 под углом к ее наружной поверхности, образуя клин между обрабатывае 3 63522010.06.30 мой деталью 1 и направляющими пластинами 3. Механизм вращения обрабатываемой детали приводит в движение обрабатываемую деталь 1, и при помощи механизма создания колебаний электромагнитной системы полюсные наконечники 2 совершают возвратнопоступательное движение вдоль оси вращения детали 1. Зубчатое колесо сверху покрывается ФАП (на фигуре не показано) посредством их намагниченности, который вместе с вращающимся зубчатым колесом 1 поступает в образованную направляющими пластинами 3 клинообразующую область, где происходит наполнение впадин между зубьями порошком посредством вращения детали и уплотняющего воздействия клиновой поверхности направляющих пластин 3. Здесь ФАП плавно и равномерно заполняет впадины между зубьями, не оказывая в этой области существенного обрабатывающего воздействия на поверхность зубьев. Далее полюсные наконечники с помощью ФАП оказывают на поверхность зубьев основное обрабатывающее воздействие, при этом магнитные силы позволяют ФАП в этой области плавно и равномерно перемешиваться, постоянно меняя положение режущих граней частиц порошка, что повышает эффективность и качество обработки. На заключительном этапе обработки, за счет наличия расположенных под углом 1 концентраторов магнитного потока в виде выступов и равенства этого угла углу наклона зубьев прилегающей поверхности обрабатываемого косозубого зубчатого колеса к образующей его делительной поверхности 2, осуществляется интенсивное и увеличивающееся по мере вращения и колебаний вдоль оси детали за счет уменьшения зазора воздействие ФАП, в том числе на труднодоступные обработке места поверхности зубьев косозубого колеса. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5