Станок для магнитно-абразивной обработки конических колес с тангенциальными зубьями

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СТАНОК ДЛЯ МАГНИТНО-АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ КОНИЧЕСКИХ КОЛЕС С ТАНГЕНЦИАЛЬНЫМИ 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 конических колес с тангенциальными 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, а второй - с приводом возвратно-поступательных перемещений вдоль той же оси, который включает электродвигатель, направленный вниз вертикально вал которого с помощью муфты соединен с вертикальным валом, прикрепленный к нижнему 65842010.10.30 снизу к периферийной части плоского диска с пружиной растяжения вертикальный стержень с присоединенным к его нижнему концу прижимным диском, отличающийся тем,концу вала своей центральной частью под углом к горизонтальной плоскости круглый плоский диск с возможностью изменения угла наклона его к горизонту и прижимаемый что привод вращения ведущего диска выполнен с постоянно изменяющимся направлением, а сам 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 в верхнюю плоскость ведущего диска установлено прямозубое коническое колесо с внешним диаметром вершин зубьев, при этом ведущий диск выполнен диаметром 610 мм,прижимной диск выполнен диаметроми имеет выполненную сферической радиусом , равным величине базового расстояния А конического колеса, нижнюю поверхность с центром, расположенным на вертикальной оси ниже прижимного диска, причем к вертикальному стержню привода возвратно-поступательных перемещений перпендикулярно его оси присоединен горизонтальный стержень, входящий своим концом в закрепленные на станине прямолинейные направляющие, проекция оси которых на плоскость, перпендикулярную оси вертикального стержня, имеет с линией соединяющей точки пересечения оси прямолинейных направляющих с перпендикулярной оси вертикального стержня плоскостью и точкой пересечения этой плоскости с осью вертикального стержня угол, равный углу наклона тангенциальных зубьев в среднем сечении конических колес в их горизонтальной проекции к радиусам делительной окружности этого сечения в точке их пересечения, а проекция оси направляющих на пересекающую ее вертикальную плоскость имеет минимальный угол наклона к горизонтальной плоскости, равный 90 - ,где- угол делительного конуса конического колеса.(56) 1. А.с. СССР 1030147, МПК 24 31/00, 1983. 2. Скойбеда А.Т. и др. Детали машин и основы конструирования. - Минск Вышэйшая школа, 2000. - . 254-262, 408. 3. Андриенко Л.А. Детали машин. - М. Издательство МГТУ имени Н.Э.Баумана, 2002. . 302-305. Полезная модель относится к чистовой обработке изделий ферро-абразивным порошком (ФАП) в магнитном поле и может быть использована в различных отраслях машиностроения при обработке рабочих поверхностей конических колес с тангенциальными зубьями. Известен станок для магнитно-абразивной обработки шариков 1, содержащий Собразную 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 вставка 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 конических колес с тангенциальными зубьями. Задачей, которую решает полезная модель, является повышение качества и производительности магнитно-абразивной обработки рабочих поверхностей конических колес с тангенциальными зубьями. 2 65842010.10.30 Поставленная задача решается с помощью станка для магнитно-абразивной обработки конических колес с тангенциальными зубьями, содержащего С-ообразную 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, а второй - с приводом возвратно-поступательных перемещений вдоль той же оси, который включает электродвигатель, направленный вниз вертикально вал которого с помощью муфты соединен с вертикальным валом, прикрепленную к нижнему концу вала своей центральной частью под углом к горизонтальной плоскости круглый плоский диск с возможностью изменения угла наклона его к горизонту (на фиг. не показано) и прижимаемый снизу к периферийной части плоского диска с пружиной растяжения вертикальный стержень с присоединенным к его нижнему концу прижимным диском, где привод вращения ведущего диска выполнен с постоянно изменяющимся направлением, а сам 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 в верхнюю плоскость ведущего диска установлено прямозубое коническое колесо с внешним диаметром вершин зубьев , при этом ведущий диск выполнен диаметром 610 мм, а прижимной диск выполнен диаметроми имеет выполненную сферической радиусом , равным величине базового расстояния А конического колеса, нижнюю поверхность с центром, расположенным на вертикальной оси ниже прижимного диска, причем к вертикальному стержню привода возвратно-поступательных перемещений перпендикулярно его оси присоединен горизонтальный стержень, входящий своим концом в закрепленные на станине прямолинейные направляющие, проекция оси которых на плоскость, перпендикулярную оси вертикального стержня, имеет с линией соединяющей точки пересечения оси прямолинейных направляющих с перпендикулярной оси вертикального стержня плоскостью и точкой пересечения этой плоскости с осью вертикального стержня угол, равный углу наклона тангенциальных зубьев в среднем сечении конических колес в их горизонтальной проекции к радиусам делительной окружности этого сечения в точке их пересечения, а проекция оси направляющих на пересекающую ее вертикальную плоскость имеет минимальный угол наклона к горизонтальной плоскости, равный 90 - ,где- угол делительного конуса конического колеса. На фиг. 1 изображен общий вид станка, на фиг. 2 - вид В на фиг. 1. Станок для магнитно-абразивной обработки конических колес с тангенциальными зубьями содержит установленный с возможностью относительного перемещения на С-образной станине 1 ведущий диск 2. Ведущий диск 2 имеет привод вращения вокруг вертикальной оси с постоянно изменяющимся направлением, 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 подшипникподпятник 9 2, стр. 408, и закреплен на верхнем конце вала 8 с возможностью демонтажа и замены на ведущий диск других размеров (на фиг. не показано). Прижимной диск 10 связан с механизмом возвратно-поступательных вертикальных перемещений, который включает электродвигатель 11, направленный вниз вертикально, вал которого с помощью муфты 12 соединен с вертикальным валом 13, прикрепленную к нижнему концу вала 13 своей центральной частью под углом к горизонтальной плоскости круглый плоский диск 14 с возможностью изменения угла наклона его к горизонту (на фиг. не показано) и прижимаемый снизу к периферийной части плоского диска 14 с пружиной растяжения 15 вертикальный стержень 16 с присоединенным к его нижнему концу прижимным диском 10. Вертикальный стержень 16 имеет на своем верхнем конце сферический башмак 17 и возможность возвратно-поступательных вертикальных перемещений относительно станины 3 65842010.10.30 1, он выполнен с целью изменения его длины составным, причем его верхняя и нижняя с закрепленным на ней снизу прижимным диском 10 части соединены друг с другом фиксирующими устройствами 18. Станок также имеет магнитную систему, которая содержит установленную на прижимном диске-магнитопроводе 10 электромагнитную катушку 19 и закрепленную на станине 1 вторую катушку 20, внутри которой размещена с возможностью вращения ступица ведущего диска-магнитопровода 2. При этом катушки 19 и 20 установлены на магнитопроводящем ярме 21, проходящем через станину 1. Вокруг дисков 2 и 10 установлен закрепленный на ведущем диске 2 кожух 22, который ограждает рабочую зону и служит для сбора эмульсии и отходов. Ведущий диск 2 имеет по центру своей верхней плоскости резьбовое отверстие, в которое ввинчен выполненный из диамагнитного материала стержень 23, на который своим центральным отверстием с плотной посадкой до упора в верхнюю плоскость ведущего диска установлено прямозубое коническое колесо 24 с внешним диаметром вершин зубьев , при этом ведущий диск 2 выполнен диаметром 610 мм, а прижимной диск 10 выполнен диаметроми имеет выполненную сферической радиусом , равным величине базового расстояния А конического колеса 2, - . 254-262 от вершины делительного конуса 1 до большей торцевой поверхности конического колеса, нижнюю поверхность с центром 2, расположенным на вертикальной оси ниже прижимного диска. Прижимной диск 10 выполнен толщиной с таким расчетом, что при высоте обрабатываемой деталии минимальном технологическом зазоре между деталью 24 и прижимным диском 10, равным 0,51,0 мм нижняя кромка прижимного диска 10 расположена на (0,200,25)ниже верхнего контура детали 24. К вертикальному стержню 16 привода возвратно-поступательных перемещений перпендикулярно его оси присоединен горизонтальный стержень 25, входящий своим концом в закрепленные на станине 1 прямолинейные направляющие 26, проекция оси (на фиг. 1 показан линией -) которых на плоскость, перпендикулярную оси вертикального стержня (на фиг. 1 показан след этой плоскости -) имеет с линией, соединяющей точкупересечения оси прямолинейных направляющих с перпендикулярной оси вертикального стержня плоскостью со следом - и точкой 3 пересечения этой плоскости с осью вертикального стержня угол(на фиг. 1 показан условно), равный углам 3 наклона тангенциальных зубьев в среднем сечении конических колес в их горизонтальной проекции к радиусамделительной окружности этого сечения в точке их пересечения (фиг. 2), а проекция оси направляющих 26 на пересекающую ее вертикальную плоскость имеет минимальный угол наклона к горизонтальной плоскости равный 90 - ,где- угол делительного конуса конического колеса. Станок работает следующим образом. Перед началом работы после установки обрабатываемой детали 24 на соответствующего ей размера ведущий диск 2 между деталью 24 и соответствующего ей размера прижимным диском 10 помещается ФАП (на фигурах не показано) и выставляется минимальный технологический зазор между деталью 24 и прижимным диском 10, равный 0,51,0 мм,оптимальный для обработки детали. Ведущий диск 2 вместе с установленной на нем деталью 24 приводится с помощью электродвигателя 3 и передаточных деталей 4-9 во вращение вокруг вертикальной оси с постоянно изменяющимся направлением, а прижимной диск 10 с помощью электродвигателя 11 и передаточных деталей 12-18 совершает возвратно-поступательные вертикальные перемещения с установленной с помощью поворота круглого плоского диска 14 относительно вертикального вала 13 на оптимальный для обработки угол амплитудой и одновременно согласовано с вертикальными вращательные в противоположных направлениях движения за счет перемещения конца горизонтального стержня 25 в закрепленных на станине 1 прямолинейных направляющих 26. ФАП плавно и равномерно заполняет впадины между зубьями, перемешивается, в том числе вдоль зубьев постоянно меняя положение режущих граней частиц порошка, что повышает эффективность и качество обработки. 4 65842010.10.30 Создание с помощью станка комплекса движений, состоящего из возвратно-поступательного вертикального перемещения с установленной оптимальной для обработки амплитудой и одновременно согласовано с вертикальными вращательные в противоположных направлениях движения прижимного диска и вращения вокруг вертикальной оси с постоянно изменяющимся направлением ведущего диска, обеспечивает увеличение давления частиц ФАП на рабочую поверхность обрабатываемого прямозубого конического колеса,что связано с ростом магнитных сил в рабочем зазоре и оптимальной конфигурацией геометрического контура магнитно-абразивного инструмента в рабочей зоне. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5