Magnetyczna obróbka ścierna. Schematy MAO grupy I

Obecnie w zakresie obróbki metali ustalono kierunek związany z redukcją naddatków i poszerzaniem zakresu operacji wykończeniowych. Zmniejszanie naddatków pozwala na oszczędność zasobów materiałowych do produkcji części i maszyn, a stale rosnące wymagania dotyczące dokładności i jakości obrabianych powierzchni wyznaczają trend w kierunku stosowania operacji wykończeniowych, zwłaszcza jeśli chodzi o obróbkę o wysokiej precyzji. Wśród operacji wykończeniowych godne miejsce zajmuje magnetyczna obróbka ścierna (MAT), będąc wysokowydajną metodą obróbki metalu. Pozwala przy jak najmniejszym usunięciu materiału najaktywniej oddziaływać na obrabianą powierzchnię oraz kontrolować mikrogeometrię i stan fizyczny warstw wierzchnich materiału wyrobu. Zapewnia to ich maksymalną odporność na zużycie i wytrzymałość zmęczeniową.

Proces magnetycznej obróbki ściernej polega na mechanicznym i mechanochemicznym usunięciu metalu i jego tlenków z powierzchni obrabianego przedmiotu oraz wygładzeniu mikrochropowatości poprzez ich odkształcenie plastyczne przez ziarna magnetycznego proszku ściernego, które, pod wpływem stałego pola magnetycznego zwiększają swoją gęstość i dociskają do obrabianej powierzchni, wykonując ruch względny. Doprowadzenie chłodziwa do strefy przetwarzania tj ten proces działa jako nośnik środków powierzchniowo czynnych, a nie jako środek chłodzący część i zapewnia zajście procesu elektrolizy, w wyniku którego rozpuszcza się warstwa wierzchnia materiału części oraz baza ferromagnetyczna ziaren proszku. Anodowe rozpuszczenie metalowej powierzchni obrabianego przedmiotu wpływa na usuwanie metalu, a rozpuszczenie podstawy ferromagnetycznej ziaren proszku zapewnia otwarcie cząstek ściernych i pomaga zwiększyć ich zdolność skrawną.

Proces obróbki metodą MAO ma charakter selektywnego i zorientowanego mikroskrawania i mikronagniatania ściernego. Istotą selektywnego mikroskrawania ściernego jest to, że przy stosunkowo dużych mikrowystępach ziarna proszku stykają się głównie z wierzchołkami grzbietów, które są koncentratorami linii pola magnetycznego. Każdy element roboczy (ziarno) w polu magnetycznym jest ustawiony swoją największą osią w kierunku magnetycznych linii siły, tj. do obrabianej powierzchni. Gdy w trakcie obróbki następuje zużycie i stępienie wierzchołków, element zostaje przeorientowany w taki sposób, aby nowo utworzona największa oś była skierowana wzdłuż linii sił magnetycznych. W rezultacie powierzchnia przedmiotu obrabianego jest obrabiana ostrymi krawędziami, tj. zachodzi proces zorientowanego cięcia ściernego.

Ponieważ w MAO wiązaniem narzędzia ściernego jest energia pola magnetycznego elektromagnesu, zdolna do utrzymania ziaren proszku (narzędzia) w stanie ruchomo związanym, a także koordynowania ich względem obrabianej powierzchni, to staje się możliwa znacząca zmiana warunków polerowania.

Cechy metody MAO: ciągły kontakt proszku z obrobioną powierzchnią przedmiotu, co zmniejsza cykliczne obciążenia układu obrabiarka-uchwyt-narzędzie-część i pozwala zwiększyć dokładność wymiarów geometrycznych i kształtu obrabianej powierzchni ; brak sztywnego mocowania ziarna ściernego w spoiwie, co sprzyja samoistnemu wypoziomowaniu narzędzia tnącego względem kształtu obrabianej powierzchni i eliminuje prawdopodobieństwo wystąpienia krytycznych ciśnień i temperatur w strefie skrawania; zwiększenie wskaźników jakości fizycznej i mechanicznej warstwy wierzchniej materiału produktu; możliwość kontrolowania sztywności narzędzia i tym samym zapewnienia regulacji usuwania metalu z powierzchni formującej wyrobu; brak tarcia więzadła na powierzchni produktu, co znacznie obniża temperaturę w strefie obróbki ściernej; możliwość cięcia ziaren proszku ściernego magnetycznego z najostrzejszą krawędzią (brak konieczności okresowego doostrzania narzędzia); wykonanie obróbki wymiarowej lub bezwymiarowej (dekoracyjnej), zapewniającej usuwanie metalu 0,02...0,50 mm na średnicę w czasie 10...120 s; zmniejszenie szorstkości, c Ra= 1,25...0,32 do Ra - - 0,08...0,01 µm lub s Ra-= 10,0... 2,5 do Ra- 0,32... 0,08 µm; zachowanie wymiarów geometrycznych w granicach tolerancji pozostawionej dla operacji szlifowania; eliminowanie zatykania narzędzi, co pozwala na polerowanie miękkich i lepkich materiałów takich jak miedź, aluminium, tytan.

Ryż. 9.1.

Na ryc. Rysunek 9.1 pokazuje diagram MAO na przykładzie obróbki części cylindrycznych. Przedmiot obrabiany 1 mieści się pomiędzy elementami biegunowymi 2 elektromagnes 3 z pewnymi szczelinami, do których podawany jest proszek 4, posiadające właściwości magnetyczne i ścierne. Części są przekazywane do przedmiotu obrabianego za pomocą napędu mechanicznego ruch obrotowy i oscylujące wzdłuż osi. Siły pola magnetycznego utrzymują ziarna proszku w szczelinach roboczych, dociskają je do powierzchni przedmiotu obrabianego i poddają go obróbce. Płyn chłodzący (emulsja, nafta itp.) Doprowadzany jest do szczelin roboczych. W tym przypadku funkcje źródła prądu i więzadła sprężystego pełni energia stałego pola magnetycznego. Stopień elastyczności wiązania „magnetycznego” można łatwo regulować poprzez zmianę natężenia pola magnetycznego, co pozwala w procesie MAO zbliżyć się do szlifowania ze związanym lub wolnym ścierniwem, a tym samym wykorzystać pierwszy i drugi w jednym cyklu roboczym.

Jedną z nowych, obiecujących metod obróbki wykańczającej jest polerowanie magnetyczne (MAP), które pozwala na obróbkę materiałów o różnych właściwościach fizyko-mechanicznych (stal, stopy twarde, metale i stopy nieżelazne, szkło i inne niemetale) w celu uzyskania niskich parametrów chropowatości powierzchni o wysokości mikrochropowatości 0,05-0,4 mikrona i innych korzystnych w eksploatacji cechach. Rolę narzędzia tnącego w MAP pełnią magnetyczne proszki ścierne, które jednocześnie posiadają wysokie właściwości magnetyczne i skrawające. Asortyment takich materiałów proszkowych powstał w ZSRR i jest produkowany przemysłowo. Siły skrawające powstają za pomocą pola magnetycznego działającego na ziarna magnetycznego proszku ściernego umieszczone pomiędzy biegunami induktora magnetycznego a obrabianą powierzchnią.

Istotą MAP jest to, że obrobiona powierzchnia części lub proszku o właściwościach magnetycznych i ściernych, umieszczona w polu magnetycznym, wymuszona jest przemieszczaniem się względem siebie. Usuwanie metalu odbywa się w wyniku siły proszku na powierzchni części i określonych ruchów względnych.

Różnorodność kształtów geometrycznych powierzchni wymagających obróbki wykańczającej oraz szerokie możliwości pól magnetycznych mogących pełnić różne funkcje podczas obróbki ściernej doprowadziły do ​​powstania różnorodnych schematów polerowania magnetyczno-ściernego. W szczególności Rysunek 3.50 przedstawia niektóre schematy polerowania części. W tym przypadku pole magnetyczne tworzy z ferromagnetycznej masy proszku ściernego 3 swego rodzaju narzędzie tnące, odtwarzające kształt obrabianej powierzchni i wytwarza siły normalne i styczne, które dociskają ziarna proszku do części 1 i utrzymują je w luka robocza. Ruchy tnące przedmiotu obrabianego są przekazywane w konwencjonalny sposób elektromechaniczny. Oprócz obrotu części, który w tym schemacie stanowi główny ruch tnący, części lub biegunom elektromagnesów 2 można nadać oscylację wzdłuż osi obrotu.

Siły tnące, niezależnie od schematu polerowania, powstają w wyniku działania pola magnetycznego, a wielkość i kierunek tych sił wyznacza siła i struktura pola w przestrzeni roboczej.

Ryż. 3,50. Schematy polerowania części.

Na wielkość sił tnących można wpływać zmieniając natężenie prądu w uzwojeniach elektromagnesu, wielkość szczelin pomiędzy częścią a biegunami elektromagnesu, a także strukturę pola w przestrzeni roboczej, co jest w pewnym stopniu zdeterminowana konfiguracją biegunów elektromagnesów i wymiarami przestrzeni międzybiegunowej.

Cechami magnetycznego polerowania ściernego jest eliminacja obciążeń dynamicznych ziaren ściernych podczas cięcia narzędziem ściernym i wynikających z tego powstawania wysokich temperatur krytycznych w lokalnych obszarach obrabianej powierzchni, brak tarcia spoiwa na części oraz gwałtowny spadek ogólnej temperatury skrawania, brak konieczności okresowego obciągania kształtowego narzędzia ściernego i brak konieczności wytwarzania narzędzi ściernych na sztywnym spoiwie.


Powtarzające się przestrzenne odwrócenie namagnesowania powierzchni przedmiotu obrabianego i silne działanie na nią ziaren proszku przyczyniają się do wzmocnienia cienkiej warstwy powierzchniowej materiału, zwiększenia mikrotwardości i odporności na zużycie oraz zmniejszenia wielkości naprężeń własnych rozciągających.

MAP zapewnia pracę przy stosunkowo małych prędkościach obrotowych (1-3 m/s) detalu, małych amplitudach (0,5-2 mm) drgań z indukcją magnetyczną w szczelinie roboczej 1-2 T i uziarnieniu proszku 0,2 mm.

MAP zmniejsza chropowatość obrabianej powierzchni z Ra = 1,25-0,32 do Ra = 0,08-0,02 mikrona lub z Rz = 40-10 do Ra = 0,32-0,16 mikrona, poprawia indywidualne cechy geometryczne dokładności kształtów części: zmniejsza falistość i fasety; zapewnia dużą intensywność usuwania metalu przy operacjach wykańczających (do 1 µm/s na średnicę; w ciągu 10-50 s czasu magnetycznego usuwanie wynosi 0,01-0,05 mm), zachowując wymiary uzyskane w wyniku poprzedniej operacji w granicach tolerancji , zwiększając siłę styku i odporność na zużycie części 1,5-2 razy. Obróbka części podczas MAP odbywa się głównie kawałek po kawałku w stanie zorientowanym.

Praktyczne użycie Metoda MAP otrzymała obecnie głównie przetwarzanie danych zewnętrznych i powierzchnie wewnętrzne korpusy obrotowe (tłoki, osie itp.) do płaszczyzn polerskich.

Obecnie nie ma scentralizowanej produkcji urządzeń do magnetycznego polerowania ściernego, dlatego tokarki, frezarki i szlifierki można przystosować do stosowania tego procesu po pewnej modernizacji.

  • Kiselew Wiaczesław Waleriewicz, nauczyciel
  • Akademia Pożarnictwa i Ratownictwa w Iwanowie Państwowej Straży Pożarnej Ministerstwa Sytuacji Nadzwyczajnych Rosji
  • CZYSTOŚĆ POWIERZCHNI
  • MAGNES
  • POLEROWANIE

Magnetyczne polerowanie ścierne jest dobre znana metoda przeprowadzenie obróbki wykańczającej, która pozwala uzyskać wysoka jakość i czystość obrabianej powierzchni. Ten rodzaj obróbki można stosować w przypadku skomplikowanych reliefów i powierzchni o skomplikowanych kształtach. W artykule przedstawiono niektóre cechy zastosowania tej obróbki.

  • Instalacja do oceny jakości środków smarnych stosowanych w sprzęcie przeciwpożarowym
  • Cechy technologiczne procesu polerowania magnetyczno-ściernego
  • Konserwacja sprzętu samochodowego gwarancją jego niezawodności
  • Opracowanie kombinowanej kompozycji środków smarnych do zespołów ciernych sprzętu pożarniczego
  • Nowy projekt fotela naprawczego do konserwacji samochodów

Wiadomo, że trwałość części trących w dużej mierze zależy od jakości obróbki powierzchni. Polerowanie mechaniczne jest najczęściej stosowane jako obróbka wykończeniowa powierzchni ciernych. Obecnie opracowywana jest kolejna metoda polerowania – polerowanie metodą magnetycznego ścierania. Na ten temat opublikowano znaczną liczbę prac; spróbujmy zrozumieć zalety tego rodzaju obróbki.

Polerowanie to fizyczny i chemiczny proces wykańczania, który zapewnia gładkie powierzchnie części o zestawie określonych właściwości użytkowych. Celem operacji jest wysoka jakość obrabianej powierzchni. Pod pojęciem „jakość powierzchni” rozumie się jedność trzech wskaźników: chropowatości powierzchni, jej „falistości” oraz właściwości fizyko-mechanicznych. Jakość warstwy wierzchniej jest wyjątkowa w inżynierii mechanicznej bardzo ważne. Aby to ocenić, stosuje się wartości ilościowe: szorstkość i falistość.

Stan powierzchni i warstwy przypowierzchniowej części i narzędzi skrawających w dużej mierze decyduje o ich właściwościach użytkowych. W przypadku produktów i narzędzi, które podlegają wymaganiom trwałości i niezawodności, istotne są takie cechy powierzchni, jak współczynnik tarcia, czas docierania, odporność na zużycie, obecność defektów w postaci mikropęknięć, wewnętrzne naprężenia własne i odporność na korozję. W przypadku innych produktów istotne mogą być właściwości odblaskowe powierzchni, jej zdolność do pochłaniania gazów i cząstek atomowych oraz przewodność elektryczna i magnetyczna warstwy wierzchniej.

Jedną z obiecujących metod wykańczania narzędzi jest metoda magnetycznego polerowania ściernego (MAP). Polerowanie w polu magnetycznym pozwala uzyskać wysokiej jakości, bardzo precyzyjne powierzchnie sferyczne, kuliste i płaskie wyrobów optycznych, w tym: powierzchnie cienkich soczewek i części mikrooptycznych.

Istota metody: magnetyczny proszek ścierny umieszczany jest pomiędzy biegunami elektromagnesów, tworząc narzędzie tnące w postaci swoistego „pędzla polerskiego”. Kiedy obrabiany przedmiot się przemieszcza miejsce pracy Proszek wywiera nacisk na detal w każdym punkcie powierzchni, co powoduje usunięcie metalu i wygładzenie mikronierówności. Pole magnetyczne wykorzystuje się w postaci pęczka ziaren ściernych, w którym na poszczególne ziarna działają siły sprężyste. Ponadto stopień elastyczności tego więzadła można łatwo regulować poprzez zmianę natężenia pola magnetycznego, zapewniając różne etapy obróbki (obróbka zgrubna, dokładne polerowanie). Tym samym MAP może podejść do szlifowania z użyciem ścierniwa wolnego lub związanego, pozwalając na wykorzystanie zalet pierwszego lub drugiego w jednym cyklu pracy.

Ogólnie rzecz biorąc, podczas magnetycznej obróbki ściernej (MAT) narzędzi jako głównego środowisko pracy Stosowany jest proszek żelazościerny (FAP). Większość procesy technologiczne MAO realizowany jest przy użyciu płynów obróbkowych (płynów tnących), które znacznie zwiększają wydajność obróbki.

Jednakże wykorzystanie energii pola magnetycznego do celów technologicznych jest złożonym zadaniem naukowo-technicznym. Wraz z wykorzystaniem elektromagnetyzmu teoretycznego i stosowanego oraz elektrotechniki konieczne było przeprowadzenie skomplikowanych badań w celu określenia najbardziej optymalnych warunków funkcjonowania pola magnetycznego. W celu bardziej dogłębnego zbadania topografii pola magnetycznego, jego dynamiki, kinematyki i innych cech, konieczne jest stworzenie najbardziej optymalnych parametrów dla urządzeń generujących pole magnetyczne.

Jedną z nowych, obiecujących metod obróbki wykańczającej jest magnetyczne polerowanie ścierne (MAP), które umożliwia uzyskanie niskich parametrów chropowatości powierzchni przy wysokości mikrochropowatości równej 0 na materiałach o różnych właściwościach fizyko-mechanicznych (stale, stopy twarde, metale nieżelazne metale i stopy, szkło i inne niemetale). Rolę narzędzia tnącego w MAP pełnią magnetyczne proszki ścierne, które jednocześnie posiadają wysokie właściwości magnetyczne i skrawające. Asortyment takich materiałów proszkowych powstał w ZSRR i jest produkowany przemysłowo. Siły skrawające powstają za pomocą pola magnetycznego działającego na ziarna magnetycznego proszku ściernego umieszczone pomiędzy biegunami induktora magnetycznego a obrabianą powierzchnią.

Istotą MAP jest to, że obrobiona powierzchnia części lub proszku o właściwościach magnetycznych i ściernych, umieszczona w polu magnetycznym, wymuszona jest przemieszczaniem się względem siebie. Usuwanie metalu odbywa się w wyniku siły proszku na powierzchni części i określonych ruchów względnych.

Różnorodność kształtów geometrycznych powierzchni wymagających obróbki wykańczającej oraz szerokie możliwości pól magnetycznych mogących pełnić różne funkcje podczas obróbki ściernej doprowadziły do ​​powstania różnorodnych schematów polerowania magnetyczno-ściernego. W szczególności istnieją pewne schematy polerowania części. W tym przypadku pole magnetyczne tworzy z ferromagnetycznej masy proszku ściernego 3 swego rodzaju narzędzie tnące, odtwarzające kształt obrabianej powierzchni i wytwarza siły normalne i styczne, które dociskają ziarna proszku do części 1 i utrzymują je w luka robocza. Ruchy tnące przedmiotu obrabianego są przekazywane w konwencjonalny sposób elektromechaniczny. Oprócz obrotu części, który w tym schemacie stanowi główny ruch tnący, części lub biegunom elektromagnesów 2 można nadać drgania wzdłuż osi obrotu.

Siły tnące, niezależnie od schematu polerowania, powstają w wyniku działania pola magnetycznego, a wielkość i kierunek tych sił wyznacza siła i struktura pola w przestrzeni roboczej.

Na wielkość sił tnących można wpływać zmieniając natężenie prądu w uzwojeniach elektromagnesu, wielkość szczelin pomiędzy częścią a biegunami elektromagnesu, a także strukturę pola w przestrzeni roboczej, co jest w pewnym stopniu zdeterminowana konfiguracją biegunów elektromagnesów i wymiarami przestrzeni międzybiegunowej.

Cechami magnetycznego polerowania ściernego jest eliminacja obciążeń dynamicznych ziaren ściernych podczas cięcia narzędziem ściernym i wynikających z tego powstawania wysokich temperatur krytycznych w lokalnych obszarach obrabianej powierzchni, brak tarcia spoiwa na części oraz gwałtowny spadek ogólnej temperatury skrawania, brak konieczności okresowego obciągania kształtowego narzędzia ściernego i brak konieczności wytwarzania narzędzi ściernych na sztywnym spoiwie.

Bibliografia

  1. Baron Yu. M. Magnetyczna obróbka ścierna i magnetyczna wyrobów i narzędzi skrawających.. - L.: Inżynieria mechaniczna. Leningr. 1986. - 176 s.;
  2. Sakulewicz F.Yu. itp. - Magnetyczna obróbka ścierna precyzyjnych części. - Mn.: "Szkoła Wyższa", 1977. -288 s.
  3. Skvorchevsky N.Ya., Fedorovich E.N., Yashcheritsyn P.I. Efektywność magnetycznej obróbki ściernej - Mn.: Nauka i technologia, 1991.-215 s.

Według GOST 3675-56 błąd kinematyczny jest największym błędem obrotu kątowego koła ślimakowego w ciągu jednego obrotu. Błąd cykliczny jest składnikiem błędu kinematycznego i powtarza się okresowo podczas jednego obrotu koła ślimakowego. Błąd kinematyczny jest konsekwencją niedokładności elementów ślimaka i ślimacznicy, natomiast błąd cykliczny jest jedynie niedokładnością elementów ślimaka. Obydwa typy błędów, wraz z błędami względnego położenia ślimaka i ślimacznicy, powodują „błąd efektywny”, wyrażający się pulsacją prędkości obwodowej ślimacznicy. W takim przypadku mogą wystąpić obciążenia dynamiczne porównywalne z obciążeniem użytkowym. Aby błąd efektywny zredukować do minimum i aby on w odróżnieniu od miejsca styku nie miękł z biegiem czasu, konieczne jest zachowanie dokładności profilu i stałości parametrów ślimaka, co na tym etapie rozwój techniczny można osiągnąć w operacjach wykończeniowych.

3.4 Główne istniejące i zaawansowane metody wykańczania skomplikowanych powierzchni

Tradycyjne metody szlifowania.

1. Obróbka ściernicą do szlifowania boku płaskiego, a także ściernicą tarczową o bokach stożkowych i ściernicą garnkową przypomina szlifowanie zębów przekładni ewolwentowej. Metodę tę można zastosować wyłącznie w przypadku robaków ewolwentowych.

2. Szlifowanie specjalnie wyprofilowaną ściernicą. Nadaje się do rozdrabniania wszystkich rodzajów robaków. Główne wady: niska dokładność, trudność w wykonaniu koła, niska trwałość i konieczność okresowego prostowania za pomocą obciągacza.

3. Metoda polegająca na zastosowaniu spoiwa elastycznego lub wolnego (luźnego) ścierniwa. Zastosowanie jest ograniczone ze względu na brak możliwości zapewnienia równomiernego usunięcia ściśle kontrolowanej warstwy metalu z całej obrabianej powierzchni.

4. Metoda polerowania ręcznego. Wykonuje się go ręcznie przy użyciu past ściernych, elastycznych narzędzi itp. Metoda ta jest bardzo pracochłonna, mało produktywna, a jakość obrobionej powierzchni zależy od subiektywnych danych wykonawcy. Ponadto przy tej metodzie nie można zastosować stabilnych trybów obróbki: prędkości skrawania, posuwu, nacisku na obrabianą powierzchnię, głębokości skrawania itp.

Progresywną metodą wykańczania jest polerowanie magnetyczne.

W przypadku wyrobów wykończeniowych o skomplikowanych profilach tradycyjne metody z użyciem twardych narzędzi ściernych są niepraktyczne, szczególnie w produkcji na małą skalę, ponieważ wymagają stosowania ściernic kształtowych, których proces przywracania profilu jest bardzo pracochłonny. W wielu przypadkach nie da się zastosować spoiwa elastycznego ani luźnego materiału ściernego, ponieważ... w tym przypadku następuje niekontrolowane, nierównomierne usuwanie metalu z całej powierzchni obrotowej zakrzywioną tworzącą.

Na podstawie prac Shuleva G.S., Barona Yu.M., Khomich N.S., Yashcheritsyn P.I., Konovalov E.G., Chachin V.N., Minin L.K., Kravchenko L.N. , Skvorchevsky N.Ya., Kosuro Yu.S., Zabavsky M.T., Kozhuro L.M., Akulovich L.M. Opracowano metodę wykańczającej obróbki magnetycznego ścierniwa, wykorzystującą energię pola magnetycznego jako spoiwa magnetycznego proszku ściernego.

Istota magnetycznej obróbki ściernej powierzchni śrub jest następująca. Ślimak lub śruba jest wkładana w połączenie z końcówkami. Do szczeliny pomiędzy nimi wprowadza się ferromagnetyczny proszek ścierny, który ma właściwości magnetyczne i ścierne. Napęd mechaniczny nadaje śrubie ruch obrotowy. Pod wpływem pola magnetycznego gęstość proszku wzrasta. Powierzchnia ślimaka styka się wyłącznie z ziarnami proszku, które pod wpływem pola magnetycznego przyjmują kształt zęba koła. Funkcję więzadła elastycznego pełni energia stałego pola magnetycznego. Stopień elastyczności więzadła można regulować poprzez zmianę natężenia pola magnetycznego, co pozwala kontrolować usuwanie metalu i chropowatość obrabianej powierzchni zgodnie z literaturą. Moment oporu ślimacznicy wyznacza się za pomocą dynamometru.

Istota magnetycznej obróbki ściernej (MAT) opiera się na zdolności masy ferromagnetycznej umieszczonej w polu magnetycznym, bez żadnych mechanizmów przetwarzających, do wywierania działania ściernego na powierzchnię obrabianego przedmiotu. MAO zalicza się do zabiegów kończących. W takim przypadku ruch skrawania może być przenoszony zarówno na przedmiot obrabiany, jak i na narzędzie.

W pierwszym przypadku przedmiot obrabiany umieszcza się pomiędzy nabiegunnikami elektromagnesu ze szczelinami, w które wsypuje się proszek o właściwościach magnetycznych i ściernych. Części komunikują ruch obrotowy i oscylacyjny (wzdłuż osi). Siły pola magnetycznego utrzymują ziarna proszku ferromagnetycznego w szczelinach i dociskając do powierzchni części, poddają ją obróbce. Do szczelin roboczych dostarczany jest również płyn chłodzący (emulsol, nafta).

MAO stosuje się do obróbki części wykonanych ze stali, żeliwa, metali nieżelaznych i stopów, tworzyw sztucznych, szkła, wstępnie obrobionych poprzez toczenie, frezowanie, szlifowanie. W porównaniu do tradycyjnych metod obróbki ściernej MAO zapewnia wzrost wydajności pracy 3...5 razy, a przy polerowaniu sferycznych soczewek szklanych - 5...6 razy. Jednocześnie koszty narzędzi ściernych zmniejszają się 2…3 razy.

Stosując MAO można zmniejszyć chropowatość początkową z Ra=1,25...3,2 µm do Ra=0,08...0,01 µm; falistość - 8...10 razy, fasety - 1,5...2 razy. Dokładność wymiarów i kształtu nie ulega zmianie. Główne zalety MAO to możliwość obróbki ultracienkich wyrobów (h=0,05...0,5 mm), wyrobów o nieregularnym kształcie geometrycznym, możliwość wykrycia wad poprzedniej obróbki (pęknięcia, przypalenia...)

Jako wyposażenie MAO stosowane są zarówno uniwersalne instalacje MRS, jak i specjalne instalacje o wysokiej wydajności.

1. Do polerowania wałów można użyć tokarki do cięcia śrub ze specjalnie wyprodukowanym induktorem magnetycznym zamontowanym na wsporniku maszyny oraz z dodatkowym oscylującym środkiem przednim.

Do polerowania płaszczyzn stosuje się następujące schematy MAO:

    Na szlifierce do płaszczyzn z poziomym wrzecionem. Zamiast koła ściernego do wrzeciona maszyny przymocowana jest tarcza elektromagnetyczna, na obwodzie której w polu magnetycznym równomiernie narasta szczotka z ferromagnetycznego materiału ściernego. Zaatakowane polerują elementy wykonane z materiału niemagnetycznego. Dysk elektromagnetyczny może składać się z kilku elementarnych magnesów w kształcie litery U lub elektromagnesów pierścieniowych z rdzeniami stalowymi zamontowanych we wrzecionie na trzpieniu. Elektromagnesy zasilane są prądem stałym. Na korpusie wrzeciennika szlifierskiego obok obracającego się dysku elektromagnetycznego zamontowany jest zbiornik zawierający ścierne wióry ferromagnetyczne. Otwierając zbiornik podczas obracania się tarczy, środek ścierny jest równomiernie nakładany na powierzchnię tarczy. Ziarna ośrodka ściernego rozmieszczone są wzdłuż linii pola i dociskane są do cylindrycznej powierzchni tarczy. Powstały pędzel jest dość elastyczny i dobrze się samoostrzy. Zużyty środek ścierny usuwa się poprzez wyłączenie elektromagnesu. Szczelina pomiędzy tworzącą tarczą a przedmiotem obrabianym jest ustawiona na δ=4...6mm.

Polerowanie płaszczyzn przedmiotów magnetycznie przewodzących i cienkich niemagnetycznych można przeprowadzić na frezarce pionowej, we wrzeciono którego włożona jest induktor magnetyczny w celu szlifowania powierzchni.

    Do MAO wewnętrznych powierzchni cylindrycznych stosuje się specjalne maszyny, w których jeden nabiegunnik jest wkładany w część, do której dostarczany jest proszek wraz z chłodziwem, a zewnętrzne nabiegunniki zakrywają część wykonującą ruch obrotowy i wykonywany jest ruch oscylacyjny przez wewnętrzną końcówkę.

Jako materiały ścierne w MAO stosuje się cermetale otrzymywane w wyniku tłoczenia składników ściernych i ferromagnetycznych, a także opiłki żeliwa i stali. W cermetalach składnikiem ściernym może być biały elektrokorund, węglik chromu, węglik tytanu lub węglik krzemu. Ułamek masowyżelazo wynosi 70...80 5. Optymalna wielkość ziaren powinna mieścić się w przedziale 125...315 mikronów.

Tryby MAO są określane na podstawie parametrów charakteryzujących ruch mechaniczny części i cewki magnetycznej, wymiarów, konfiguracji szczelin roboczych, natężenia pola magnetycznego, właściwości cermetalu i chłodziwa. Zatem do polerowania detali stalowych d = 20…100 mm stosuje się następujące tryby: v z = 1… 2 m/s, v osc = 8… 10 Hz, S = 6… 8 m/min, EBM cermet 40 + 80 % Fe, wielkość ziarna 160… 250 mikronów, indukcja magnetyczna 1...1,3 T, szczelina robocza 1...1,5 mm, długość końcówek płaskich 60...80 mm, kąt pokrycia detalu przez bieguny 90˚ , płyn chłodzący - 5% roztwór emulsolu E2 w wodzie. W ciągu 10...15 s chropowatość o Ra = 0,16...0,08 µm stała się równa Ra = 0,04...0,02 µm.

W porównaniu do procesów wykańczających, w których stosuje się narzędzie ścierne o sztywnym spoiwie, MAO powoduje lekkie nagrzanie produktu: bez chłodziwa do temperatury T=270...300˚C, przy zastosowaniu chłodziwa do temperatury T= 45...55˚C.

Podziel się ze znajomymi lub zapisz dla siebie:

Ładowanie...