Станок для магнитно-абразивной обработки шариков

(51) МПК 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 Ворошухо Олег Николаевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Станок для магнитно-абразивной обработки шариков, содержащий С-образную станину и электромагнитную систему, состоящую из проходящего через станину ярма и электромагнитных катушек, установленных на находящихся своими вертикальными осями симметрии и вращения в плоскости симметрии ярма нижнем ведущем и верхнем прижимном дисках, первый из которых связан с приводом вращения вокруг вертикальной оси, при этом верхний прижимной диск выполнен с примыкающей к шарикам нижней плоской горизонтальной поверхностью и связан с приводом вращения вокруг вертикальной оси в противоположном нижнему ведущему диску направлении, а его ось смещена относительно оси нижнего ведущего диска на эксцентриситет, равный 45 мм, в сторону, противоположную неразрывной части ярма, причем нижний ведущий диск имеет 84062012.08.30 в своей верхней части расположенный концентрично относительно его оси желоб глубиной 2/3 от радиусоврасположенных в нем шариков, отличающийся тем, что желоб имеет в проходящем через ось ведущего диска и центр шарика радиальном сечении форму симметричной относительно среднего радиуса желоба кривой верзиеры Аньези, описываемой при расположении центра декартовой системы координат в верхней точке шарикас направленной вниз вертикальной осьюи направленной в сторону вертикальной оси нижнего ведущего диска горизонтальной осьюуравнением 83/(242),где- радиус шарика,а средний диаметр желоба нижнего ведущего диска с центром на оси его симметрии и вращения равен Дср(7,27,3) .(56) 1. Ящерицын П.П., Олендер Л.А., Грек С.В. Доводка шариков. - Минск, 1968. - С. 6-9. 2. А.с. СССР 1030147, МПК 24 31/00, 1983. 3. Патент Республики Беларусь 7046 , 2011. 4. Воднев В.Т., Наумович А.Ф., Наумович Н.Ф. Основные математические формулы. Минск Вышэйшая школа, 1980. - С. 181-182. 5. Черменский О.Н., Федотов Н.Н. Подшипники качения Справочник. - М. Машиностроение, 2003. - С. 78. Полезная модель относится к чистовой обработке изделий ферроабразивным порошком (ФАП) в магнитном поле и может быть использована в различных отраслях машиностроения при обработке поверхностей шариков. Известен механизм доводки шариков за счет обработки их поверхности находящимися в пасте абразивными зернами 1 при качении шарика по прямому или круговому желобу, сечение которых имеет радиус закругления, равный радиусу шарика, или конусную форму. Такой механизм не обеспечивает качественную обработку поверхности шариков вследствие образования на его поверхности сферической гранности или кольцевой гранности 1. Известен 2 станок для магнитно-абразивной обработки шариков, содержащий С-образную станину и электромагнитную 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 является сложным и не позволяет производить качественную и производительную магнитно-абразивную обработку поверхностей шариков, в том числе и за счет образования кольцевой гранности 1. Известен 3 станок для магнитно-абразивной обработки шариков, содержащий С-образную станину и электромагнитную 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, при этом верхний прижимной диск выполнен с примыкающей к шарикам плоской горизонтальной поверхностью и связан с приводом вращения вокруг вертикальной оси в противоположном нижнему ведущему диску направлении, а его ось смещена относитель 2 84062012.08.30 но оси нижнего ведущего диска на эксцентриситет, равный 45 мм, причем нижний ведущий диск имеет расположенный концентрично относительно его оси желоб глубиной 2/3 от радиусоврасположенных в нем шариков, имеющий в проходящем через ось ведущего диска радиальном сечении форму симметричной относительно среднего радиуса желоба параболы, описываемой при расположении системы координат в центре шарикас вертикальной осью , горизонтальной осьюв секущей плоскости и горизонтальной осью, перпендикулярной секущей плоскости, уравнением с представленными в нем параметрами (в миллиметрах)(22/3(4)2-,где- радиус шарика. Такое устройство не позволяет производить качественную и высокопроизводительную магнитно-абразивную обработку поверхностей шариков. Задачей, которую решает полезная модель, является повышение качества и производительности магнитно-абразивной обработки поверхностей шариков. Поставленная задача решается с помощью станка для магнитно-абразивной обработки шариков, содержащего С-образную станину и электромагнитную систему, состоящую из проходящего через станину ярма и электромагнитных катушек, установленных на находящихся своими вертикальными осями симметрии и вращения в плоскости симметрии ярма нижнем ведущем и верхнем прижимном дисках, первый из которых связан с приводом вращения вокруг вертикальной оси, при этом верхний прижимной диск выполнен с примыкающей к шарикам нижней плоской горизонтальной поверхностью и связан с приводом вращения вокруг вертикальной оси в противоположном нижнему ведущему диску направлении, а его ось смещена относительно оси нижнего ведущего диска на эксцентриситет, равный 45 мм, в сторону, противоположную неразрывной части ярма, причем нижний ведущий диск имеет в своей верхней части расположенный концентрично относительно его оси желоб глубиной 2/3 от радиусоврасположенных в нем шариков, где желоб имеет в проходящем через ось ведущего диска и центр шарика радиальном сечении форму симметричной относительно среднего радиуса желоба кривой верзиеры Аньези,описываемой при расположении центра декартовой системы координат в верхней точке шарикас направленной вниз вертикальной осьюи направленной в сторону вертикальной оси нижнего ведущего диска горизонтальной осьюуравнением 83/(242),где- радиус шарика,а средний диаметр желоба нижнего ведущего диска с центром на оси его симметрии и вращения равен Дср(7,27,3) . На фиг. 1 изображен общий вид станка на фиг. 2 показан профиль желоба ведущего диска в проходящем через его ось радиальном сечении в узлена фиг. 1. Станок для магнитно-абразивной обработки шариков содержит установленный с возможностью относительного перемещения на С-образной станине 1 нижний ведущий дискмагнитопровод 2. Ведущий диск 2 имеет привод вращения вокруг вертикальной оси, для чего он кинематически связан с выполненным с возможностью реверса электродвигателем 3 с помощью присоединенного к нему через муфту 4 вертикального вала 5 и закреплен на верхнем конце вала 5 с возможностью демонтажа и замены на ведущий диск других размеров (на фигуре не показано). Нижний ведущий диск 2 имеет расположенный концентрично относительно его оси желоб глубиной 2/3 от радиусоврасположенных в нем шариков, который в проходящем через ось ведущего диска и центр шарика радиальном сечении имеет форму симметричной относительно среднего радиуса желоба кривой верзиеры Аньези 4, представляющей собой множество точек, например, М, для каждой из которых, согласно фиг. 2, выполняется условие ОВВОСВМ, описываемой при расположении центра декартовой системы координат в верхней точке шарикас направлен 3 84062012.08.30 ной вниз вертикальной осьюи направленной в сторону вертикальной оси нижнего ведущего диска горизонтальной осьюуравнением 83/(242),(1) где- радиус шарика,а средний диаметр желоба нижнего ведущего диска с центром на оси его симметрии и вращения равен Дср(7,27,3) .(2) Согласно 5, для, например, подшипника 1000932 радиус шарика 8,73 мм, тогда Дср 62,963,7. Верхний прижимной диск 6 выполнен с примыкающей к расположенным в желобе нижнего ведущего диска 2 шарикам 7 плоской горизонтальной поверхностью и связан с приводом вращения от электродвигателя 8 вокруг вертикальной оси в противоположном нижнему ведущему диску 2 направлении. Вертикальные оси симметрии и вращения нижнего ведущего диска 2 и верхнего прижимного диска 6 расположены в плоскости симметрии магнитопроводящего ярма 11, а ось симметрии и вращения верхнего прижимного диска смещена относительно оси нижнего ведущего диска 2 на эксцентриситет е, равный 45 мм, в сторону, противоположную неразрывной части ярма 11. Станок также имеет электромагнитную систему, которая содержит установленную на прижимном дискемагнитопроводе 6 электромагнитную катушку 9 и закрепленную на станине 1 вторую катушку 10, внутри которой размещена с возможностью вращения ступица ведущего дискамагнитопровода 2. При этом катушки 9 и 10 установлены на магнитопроводящем ярме 11,проходящем через станину 1. Вокруг дисков 2 и 6 установлен закрепленный на ведущем диске 2 кожух 12, который ограждает рабочую зону и служит для сбора эмульсии и отходов. Станок работает следующим образом. Перед началом работы после установки обрабатываемых шариков 7 на соответствующего им размера ведущий диск 2 между ведущим диском 2 и соответствующего ему размера прижимным диском 6 помещается ФАП (на фигуре не показано) и прижимной диск 6 приводится в соприкосновение с шариками 7. Ведущий диск 2 вместе с установленными на нем шариками 7 приводится с помощью электродвигателя 3 во вращение вокруг вертикальной оси, а прижимной диск 6 приводится с помощью электродвигателя 3 во вращение вокруг своей вертикальной оси в противоположном диску 2 направлении. Поверхности расположенных между дисками 2 и 6 шариков 7 плавно и равномерно обрабатываются ФАП. Согласно проведенным в БГАТУ исследованиям, электромагнитное поле катушек 9 и 10 удерживает шарики относительно среднего радиуса желоба ведущего диска 2, но заявленная форма желоба обеспечивает относительную свободу более равномерного вращения шариков в пространстве во всех направлениях по сравнению с известными устройствами. Так, наложение электромагнитных полей обеспечивает увеличение углов поворота шариков относительно осидо 15 градусов и оси у до 9 градусов. Это связано с тем, что ферромагнитные шарики ориентируются относительно силовых линий магнитного поля, в результате чего резко уменьшается их качение и проскальзывание относительно осейи . Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5