Патент на изобретение №2212992

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано для обработки режущего инструмента в магнитном поле с целью повышения его износостойкости. Установка содержит корпус с размещенными в нем устройствами для намагничивания и для размагничивания. Устройство для намагничивания содержит обмотки возбуждения, установленные на сердечнике П-образного магнитопровода, оснащенного съемными элементами для размещения инструмента. Устройство для размагничивания выполнено в виде соленоида длиной, равной 0,3-0,4 его среднего диаметра, установленного по ходу перемещения инструмента и ориентированного плоскостью намотки вдоль плоскости перемещения инструмента. Обмотки возбуждения имеют длину, равную 6-7 средним диаметрам, и намотаны таким образом, что сечение витков обмотки, расположенных снаружи и составляющих 30-50% от общего числа витков, на 10-15% меньше, чем сечение внутренних витков. Элементы для размещения инструмента могут быть выполнены с рабочей поверхностью, соответствующей конфигурации инструмента. В результате одна установка обеспечивает полный технологический цикл магнитной обработки, что позволяет использовать ее для длительной непрерывной работы в условиях серийного производства инструмента с применением средств автоматизации и механизации. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области металлообработки, а именно к обработке режущего инструмента в магнитном поле для повышения его износостойкости.

Известно устройство для магнитной обработки режущего инструмента по а.с. СССР 837719, содержащее соленоид и магнитопровод броневого типа, включающий цилиндр, один конец которого соединен с сердечником, а другой оканчивается площадкой для размещения инструмента. При работе на этом устройстве затруднен отвод тепла от соленоида, поэтому невозможна длительная работа в непрерывном режиме.

Наиболее близким по технической сущности, принятым за прототип, является устройство для магнитной обработки режущего инструмента по а. с. СССР 1313619, содержащее две обмотки возбуждения и П-образный магнитопровод с элементами размещения инструмента. В этом устройстве улучшен отвод тепла от обмоток возбуждения за счет того, что они выполнены открытыми снаружи. Но они также не выдерживают длительный режим работы в течение смены, так как имеют многовитковую намотку, что ограничивает возможности установки. Кроме того, в этом устройстве не предусмотрена операция размагничивания инструмента, поэтому для завершения технологического цикла обработки необходимо дополнительное устройство для размагничивания.

Известно устройство для размагничивания, например, по а.с. СССР 720545, содержащее неподвижный соленоид и механизм для перемещения изделий сквозь соленоид.

Недостатком этого устройства является ограничение номенклатуры средств механизации для перемещения инструмента, а также номенклатуры инструмента по размерам окна соленоида.

Поэтому по вышеперечисленным причинам известное устройство не пригодно при серийном и массовом производстве инструмента. Для работы при серийном производстве необходимо обеспечение функциональных действий в течение непрерывной многосменной работы и возможность механизации и автоматизации техпроцесса. Необходимость автоматизации обусловлена негативным воздействием магнитного поля на органы человека.

Предлагаемым изобретением решается задача создания устройства, пригодного для работы в условиях серийного производства инструмента за счет обеспечения полного технологического цикла магнитной обработки в одном устройстве, а также за счет обеспечения возможности длительной непрерывной работы и механизации (автоматизации) технологического процесса.

Для достижения этого технического результата установка для магнитной обработки режущего инструмента, содержащая корпус, внутри которого размещено устройство для намагничивания с обмотками возбуждения, установленными на сердечнике П-образного магнитопровода c элементами для размещения инструмента, снабжена устройством для размагничивания, выполненным в виде соленоида с длиной, равной 0,3-0,4 его среднего диаметра, установленного по ходу перемещения инструмента и ориентированного плоскостью намотки вдоль плоскости перемещения инструмента, а обмотки возбуждения намагничивания выполнены длиной, равной 6-7 средним диаметрам, и намотаны таким образом, что сечение витков обмотки, расположенных снаружи и составляющих 30-50% от общего числа витков, на 10-15% меньше, чем сечение внутренних витков.

Кроме того, элементы для размещения инструмента выполнены съемными и имеют рабочую поверхность, соответствующую конфигурации инструментов.

Отличительными признаками предлагаемой установки для магнитной обработки режущего инструмента от известного решения являются:
– наличие размагничивающего устройства, выполненного в виде соленоида длиной, равной 0,3-0,4 его среднего диаметра, установленного по ходу перемещения инструмента и ориентированного плоскостью намотки вдоль плоскости перемещения инструмента;
– обмотки возбуждения намагничивания выполнены длиной, равной 6-7 средним диаметрам, и намотаны таким образом, что 30-50% наружных витков имеют сечение на 10-15% меньше, чем внутренние витки;
– элементы для размещения инструмента выполнены съемными и имеют рабочую поверхность, соответствующую конфигурации инструмента.

Благодаря наличию этих признаков возможно осуществление полного цикла магнитной обработки в течение длительного времени с применением средств механизации и автоматизации. Выполнение обмотки возбуждения намагничивания с указанными параметрами позволяет перераспределить токовую нагрузку и улучшить отвод тепла от обмоток, тем самым увеличить продолжительность непрерывной работы. Выполнение соленоида размагничивания с указанными параметрами позволяет получить тороидальный магнитный поток по торцу соленоида. При размещении соленоида плоскостью намотки вдоль плоскости перемещения инструмент несколько раз пересекает магнитные силовые линии с переменной направленностью потока и за счет этого размагничивается. При этом не надо помещать инструмент внутрь соленоида.

Размещение намагничивающего устройства внутри корпуса с выходом наружу элементов для размещения инструмента и подобное же размещение размагничивающего устройства с выходом наружу тороидального магнитного потока создает пространство над столом корпуса открытым для использования любого средства механизации и автоматизации.

Выполнение элементов размещения инструмента съемными с рабочей поверхностью, соответствующей необходимому контакту с инструментом, позволяет обрабатывать всю номенклатуру инструмента с наименьшими потерями энергии.

Предлагаемая установка для магнитной обработки инструмента поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен вид спереди установки; на фиг.2 – вид сверху; на фиг. 3 – сечение А-А устройства для намагничивания; на фиг.4 – сечение Б-Б устройства для размагничивания.

Установка для магнитной обработки режущего инструмента содержит корпус 1, внутри которого размещены намагничивающее устройство 2 и устройство 3 для размагничивания. Устройство 2 для намагничивания содержит две обмотки 4, 5 возбуждения, которые установлены на сердечники П-образного магнитопровода 6. На концах сердечника магнитопровода 6 установлены съемные элементы 7, 8 для размещения инструмента 9. Для инструмента круглого и квадратного сечения они выполнены в виде призмы, для плоского – в виде площадок. Обмотки 4, 5 возбуждения намагничивающего устройства имеют вытянутую форму и длину, равную 6-7 средним диаметрам. Обмотки выполнены таким образом, что наружные витки, имеющие лучшие условия теплопередачи, намотаны проводом с сечением на 10-15% меньшим, чем внутренние. Устройство 2 для намагничивания закреплено внутри корпуса 1 таким образом, что снаружи над столом 10 выступают только элементы 7, 8 для размещения инструмента. Рядом с намагничивающим устройством 2 размещено устройство 3 для размагничивания. Оно выполнено в виде плоского соленоида 11 длиной, равной 0,3-0,4 среднего диаметра соленоида. Устройство 3 для размагничивания закреплено внутри корпуса 1 под поверхностью стола 10 и ориентировано плоскостью намотки вдоль плоскости перемещения инструмента 9 при размагничивании.

Обмотки 4, 5 намагничивания через трансформатор и выпрямитель, а соленоид размагничивания через трансформатор подключены к сети переменного тока.

Установка работает следующим образом.

На элементы 7, 8 для размещения инструмента устанавливают обрабатываемый инструмент 9. Определяют необходимый режим намагничивания (напряжение тока, время намагничивания). Подают напряжение питания на обмотки 4, 5. При прохождении электрического тока в них создается магнитный поток, который через магнитопровод 6 и элементы 7, 8 передается на инструмент 9 и намагничивает его. После намагничивания ток автоматически отключается и инструмент 9 с ранее определенной скоростью перемещается известным способом над поверхностью соленоида 3 размагничивания. Переменный ток возбуждает вокруг соленоида 3 тороидальный магнитный поток переменного направления, который поднимается над столом 10. При перемещении инструмента 9 через тороидальный магнитный поток переменного направления он несколько раз пересекает магнитные силовые линии и размагничивается. Таким образом осуществляется полный цикл магнитной обработки намагничивание – размагничивание. Размещение всей аппаратуры внутри корпуса с выходом наружу силовых полей создает на поверхности стола свободное пространство, позволяющее использовать в данном устройстве любое средство механизации – конвейер, манипулятор.

Таким образом создана возможность применения установки в линиях серийного изготовления инструмента.

Формула изобретения

1. Установка для магнитной обработки режущего инструмента, содержащая корпус, внутри которого размещено устройство для намагничивания с обмотками возбуждения, установленными на сердечнике П-образного магнитопровода с элементами для размещения инструмента, отличающаяся тем, что она снабжена устройством для размагничивания, выполненным в виде соленоида длиной, равной 0,3-0,4 его среднего диаметра, установленного по ходу перемещения инструмента и ориентированного плоскостью намотки вдоль плоскости перемещения инструмента, а обмотки возбуждения намагничивания выполнены длиной, равной 6-7 средним диаметрам, и намотаны таким образом, что сечение витков обмотки, расположенных снаружи и составляющих 30-50% от общего числа витков, на 10-15% меньше, чем сечение внутренних витков.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что элементы для размещения инструмента выполнены съемными и имеют рабочую поверхность, соответствующую конфигурации инструмента.

РИСУНКИ