Ce poți găti din calmar: rapid și gustos

Esența prelucrării abrazive magnetice (MAT) se bazează pe capacitatea unei mase feromagnetice plasate într-un câmp magnetic, fără mecanisme de conversie, de a exercita un efect abraziv asupra suprafeței piesei de prelucrat. MAO este clasificat ca un tip de tratament de finisare. În acest caz, mișcarea de tăiere poate fi transmisă atât piesei de prelucrat, cât și sculei.

În primul caz, piesa de prelucrat este plasată între piesele polare ale electromagnetului cu niște goluri în care se toarnă pulbere, care are proprietăți magnetice și abrazive. Părțile comunică mișcări de rotație și oscilație (de-a lungul axei). Forțele câmpului magnetic țin granulele de pulbere feromagnetică în goluri și, apăsând pe suprafața piesei, o prelucrează. Lichidul de răcire (emulsol, kerosen) este, de asemenea, furnizat în golurile de lucru.

MAO este folosit pentru prelucrarea pieselor din otel, fonta, metale si aliaje neferoase, materiale plastice, sticla, preprocesate prin strunjire, frezare, slefuire. În comparație cu metodele tradiționale de prelucrare abrazivă, MAO asigură o creștere a productivității muncii de 3...5 ori, iar la lustruirea lentilelor sferice din sticlă - de 5...6 ori. În același timp, costul sculelor abrazive este redus de 2…3 ori.

Folosind MAO, este posibil să se reducă rugozitatea inițială de la Ra=1,25...3,2 µm la Ra=0,08...0,01 µm; ondulație - de 8...10 ori, fațetă - de 1,5...2 ori. Precizia dimensiunilor și formei nu se modifică. Principalele avantaje ale MAO sunt capacitatea de a procesa produse ultra-subțiri (h=0,05...0,5 mm), produse de formă geometrică neregulată, capacitatea de a detecta defectele prelucrării anterioare (fisuri, arsuri...)

Atât MRS universale, cât și instalații speciale de înaltă performanță sunt utilizate ca echipamente pentru MAO.

1. Pentru lustruirea arborilor, puteți folosi strunguri de șuruburi cu un inductor magnetic special realizat instalat pe suportul mașinii și cu un centru frontal suplimentar oscilant.

Următoarele scheme MAO sunt utilizate pentru planurile de lustruire:

Pe o mașină de șlefuit de suprafață cu un ax orizontal. În locul unei roți abrazive, pe axul mașinii este atașat un disc electromagnetic, la periferia căruia o perie de material abraziv feromagnetic este crescută uniform într-un câmp magnetic.

Când sunt atacați, lustruiesc piesele de prelucrat din material nemagnetic. Discul electromagnetic poate consta din mai mulți magneți elementari în formă de U sau solenoizi inel cu miez de oțel instalați într-un ax pe un dorn. Electromagneții sunt alimentați de curent continuu. Un buncăr cu așchii feromagnetice abrazive este instalat pe corpul capului de măcinare lângă discul electromagnetic rotativ. Prin deschiderea buncărului pe măsură ce discul se rotește, mediul abraziv este aplicat uniform pe suprafața discului. Granulele mediului abraziv sunt situate de-a lungul liniilor de câmp și sunt presate pe suprafața cilindrică a discului.

Peria rezultată este destul de elastică și se autoascutează bine.

Mediul abraziv uzat este îndepărtat prin oprirea electromagnetului. Distanța dintre generatoarea discului și piesa de prelucrat este setată la δ=4...6mm. Lustruirea planurilor pieselor conductoare magnetic și a celor subțiri nemagnetice poate fi efectuată pe o mașină de frezat verticală, în axul căreia este introdus un inductor magnetic pentru șlefuirea suprafeței. Pentru MAO a suprafețelor cilindrice interioare se folosesc mașini speciale, în care o piesă polară este introdusă în piesă, la care este furnizată pulbere împreună cu lichid de răcire, iar piesele polare exterioare acoperă piesa care face o mișcare de rotație, iar vârful interior face o mișcare oscilantă.

Modurile MAO sunt determinate de parametrii care caracterizează mișcarea mecanică a piesei și a inductorului magnetic, dimensiuni, configurația golurilor de lucru, puterea câmpului magnetic, proprietățile cermetului și lichidului de răcire. Astfel, pentru lustruirea pieselor din oțel d = 20…100 mm se folosesc următoarele moduri: v z = 1… 2 m/s, v osc = 8… 10 Hz, S = 6… 8 m/min, EBM cermet 40 + 80 % Fe, granulație 160... 250 microni, inducție magnetică 1...1,3 T, spațiu de lucru 1...1,5 mm, lungime vârfuri plate 60...80 mm, unghi de acoperire a piesei cu polii 90˚ , lichid de răcire - soluție 5% de emulsol E2 în apă. În 10...15 s, rugozitatea cu Ra = 0,16...0,08 µm a devenit egală cu Ra = 0,04...0,02 µm.

În comparație cu procesele de finisare în care se folosește o unealtă abrazivă cu o legătură rigidă, MAO determină o ușoară încălzire a produsului: fără lichid de răcire la o temperatură de T=270...300˚C, cu utilizarea lichidului de răcire la o temperatură de T= 45...55˚C.

Tratament abraziv magnetic

Relua. Sunt luate în considerare problemele dezvoltării tehnologiilor și creării de echipamente pentru finisarea tratamentului suprafeței folosind metoda abrazivă magnetică. Posibilitatea utilizării sale este arătată atât pentru piese simple, cât și cu forme complexe din diverse materiale - metale și aliaje, ceramică, monocristale etc. Cuvinte cheie: prelucrare abrazivă magnetică, lustruire, modelare.

Compania Polimag are o vastă experiență în dezvoltarea de tehnologii originale eficiente și crearea de echipamente speciale de diferite grade de complexitate pentru prelucrarea de finisare (cel mai adesea abraziv magnetic) a produselor utilizate în industria mecanică și instrumentar, optică, electronică și alte industrii.

Procesul de prelucrare magnetic abraziv (MAT) implică pulbere feroabrazivă compactată de un câmp magnetic. Diferența fundamentală dintre MAO și metodele abrazive tradiționale este absența unui liant, care permite formarea unui contur de tăiere din elemente abrazive direct la suprafață, iar numărul de micro- și submicroelemente de lucru pe unitate de suprafață este de multe ori mai mare decât în ​​timpul măcinare. În același timp, în timpul MAO predomină procesele de submicro-zgâriere, forfecare elastoplastică a metalului și micro-netezire a suprafeței,

Nikolai Homici,

Director al întreprinderii științifice și inginerești „Polimag”, Candidat la Științe Tehnice

valorile de încălzire și presiune în zona de procesare sunt semnificativ mai mici. Temperatura la punctul de contact dintre granul feroabraziv și piesă nu depășește 150 °C și nu se formează defecte caracteristice prelucrării abrazive. În MAO, rolul câmpului magnetic pulsat aplicat este foarte important. Provoacă manifestarea efectelor magnetic-plastice, magnetoelectrice și magnetostrictive în stratul apropiat de suprafață al probei. Sub influența lor, defectele structurale slab fixate (dislocații, disclinații, rotație etc.) formate în timpul procesului anterior sunt aduse în mișcare (asemănătoare mișcării browniene).

operația curentă de prelucrare a piesei. O parte semnificativă dintre ele iese la suprafață, iar o „perie moale” de pulbere feroabrazivă formează un nanorelief cu ușoară rugozitate și un strat aproape de suprafață cu un minim de defecte structurale - surse potențiale de distrugere a materialului piesei.

Metoda este extrem de versatilă și ușor de implementat și întreținut. Datorită diferitelor modele ale elementelor zonei de lucru și unei selecții largi de scheme cinematice, este posibilă prelucrarea cu succes atât a suprafețelor de formă simple, cât și a celor complexe - cilindrice externe și interne, plane, corpuri de rotație cu o generatrică curbă, șuruburi cu diferite profile, forme complexe etc. În același timp, este posibilă Utilizarea mediilor tehnologice de compoziție și proprietăți variate în procesul MAO face posibilă prelucrarea produselor din diverse materiale într-o gamă largă

Nanolume de structuri și fenomene

gama - metale și aliaje, ceramică, monocristale etc.

În funcție de cerințe, metoda abrazivă magnetică poate fi folosită pentru lustruirea sau curățarea piesei, precum și pentru modificarea stratului de suprafață. Lustruirea abrazivă magnetică (MAP) oferă o suprafață de înaltă calitate cu rugozitate scăzută (de la nivel micro până la nivel nano) cu un număr minim de defecte structurale. La rândul său, decaparea îndepărtează contaminanții și pelicula originală de oxid, formând în locul său una nouă subțire similară, care practic nu crește în timp și protejează materialul de bază de coroziune. Modificarea abrazivă magnetică creează un strat de barieră aproape de suprafață prin introducerea anumitor elemente de aliere în acesta și asigurând o stare optimă de efort-deformare.

Astfel, metoda MAO poate oferi calitatea necesară și proprietățile operaționale speciale ale suprafeței produselor - rezistență la coroziune, uzură și distrugere mecanică.

La întreprinderea Polimag se acordă multă atenție cercetării și dezvoltării în domeniul prelucrării superfine a pieselor optice, tehnologiei laser și microelectronică.

Pentru lustruirea abrazivă magnetică a suprafețelor plane, sferice și asferice pentru a îmbunătăți macrogeometria și a reduce rugozitatea, a fost creat un model de instalare controlat prin program A09 (Fig. 1). Principalele sale caracteristici tehnice sunt prezentate în tabel. 1.

Parametrii MAP sunt introduși în unitatea CNC A09 conform datelor interferogramei inițiale (lustruite mecanic).

Diametrul piesei de prelucrat, mm 10...100

Grosimea piesei de prelucrat, mm 0,5... 30,0

Frecvența de rotație a inductorului magnetic, s-1 5,25

Rugozitate după MAP, Re, nm< 2

Precizia formei piesei prelucrate, μm 0.01.0.05

Timp de procesare, min 3. 15

Consum de energie, kW 1,5

Dimensiuni totale LxLxA, mm 700x600x500

Greutate, kg 80

suprafete. Procesul se realizează prin scanarea automată a probei cu un instrument abraziv magnetic elastic, iar îndepărtarea materialului are loc selectiv pe zonele proeminente ale suprafeței. De exemplu, MAP a unei plăci de sticlă optică plată cu un diametru de 28 mm a permis timp de 6 minute. reduceți parametrul de macrogeometrie RU de la 158 nm la 30 nm și reduceți rugozitatea de la 20 la 1,4 nm.

În 2015, se preconizează finalizarea lucrărilor la realizarea instalației A14, care este superioară ca capacități tehnologice instalației A09 și permite lustruirea pieselor cu dimensiuni de la 20x20 la 200x200 mm, asigurând B.a.< 1 нм (для отдельных задач Б.а < 0,2 нм).

Vedere generală instalația A14 este prezentată în Fig. 2.

Compania a dezvoltat și pus în practică tehnologii și echipamente pentru prelucrarea abrazivă magnetică (modificare, lustruire) a suprafețelor exterioare și interioare ale țevilor din aliaje de zirconiu cu diametrul de 6-15 mm - carcase de elemente de combustibil ale reactoarelor nucleare. Obiectivul principal este de a crește rezistența la coroziune și calitatea suprafeței, precum și de a înlocui procesul tradițional de gravare a țevilor în soluții de fluorură de hidrogen, a căror utilizare este nesigură pentru mediu. Cercetarea procesului abraziv magnetic

modificările componentelor din zirconiu, inclusiv testele reactoarelor pentru placarea elementelor de combustibil modificate, și-au arătat promisiunea aplicatii industrialeîn inginerie nucleară. Tehnologia dezvoltată și instalația T15 (Fig. 3) sunt utilizate în Institut

De bază

tehnic

caracteristici

instalatii

Orez. 1. Instalare A09

Orez. 3. Modulul de lucru al instalației T15

Masă 2. Principalele caracteristici tehnice ale instalației T15

Setări VO

„Z este pentru magnetic

2 S abraziv

< сс О обработки

Numele indicatorului Valoarea indicatorului

Diametrul piesei de prelucrat, mm 6...15

Lungimea piesei de prelucrat, m 0,7...5

Rugozitate după MAP, Pa, µm< 0,2

Îndepărtarea dimensională a metalului, µm 10,30

Viteza de procesare, m/min 0.5.1.5

Consum de energie, kW 2,5

Dimensiuni totale LxLxA, m 11,5x0,6x1,3

Greutate, kg 200

de tehnologii nucleare industriale ale Universității Naționale de Cercetare Nucleară „MEPhI”, și sunt testate și la întreprinderile Rosatom. Specificații Setările T15 sunt date în tabel. 2.

Instalația MK12 (Fig. 4a) pentru lustruirea abrazivă magnetică a suprafețelor complexe ale paletelor compresorului din aliaje de titan și oțeluri rezistente la căldură merită atenție. Obiectivele principale aici sunt îmbunătățirea proprietăților operaționale ale lamelor - rezistența la coroziune, eroziune și sarcini mecanice alternante, ceea ce va contribui la îmbunătățirea siguranței în exploatare. aeronave, precum și înlocuirea muncii manuale a muncitorilor în operațiunile de finisare a prelucrării acestor produse. Tehnologia și dispozitivele specificate sunt utilizate de compania Melita-K (Kazan, Rusia) și este, de asemenea, planificată să le introducă în întreprinderile Ministerului Industriei Aviației din Federația Rusă.

Tehnologia și instalația P12 (Fig. 4 b) au fost dezvoltate și sunt utilizate în producție pentru lustruirea abrazivă magnetică a suprafețelor de capăt ale poansonelor din oteluri pentru scule pentru presarea tabletelor din materiale vrac, inclusiv medicamente. Sarcina principală este îmbunătățirea caracteristicilor de calitate ale suprafețelor de lucru, precum și automatizarea proceselor. Această tehnologie și echipament sunt utilizate la întreprinderea de mecanică de precizie (Minsk) în producția de perforatori pentru diverse aplicații.

Instalația M14 (Fig. 4 c) realizează curățarea abrazivă magnetică a marginilor produselor din aluminiu și alte aliaje înainte de sudare. În timpul operațiunilor, peliculele de oxid sunt îndepărtate, se formează o suprafață cu un minim de defecte structurale și rezistență ridicată la coroziune. Piesele tratate practic nu se oxideaza in timp si sunt potrivite pentru sudura timp de 30 de zile sau mai mult (in cazul pregatirii prin gravare chimica, aceasta perioada este de doar 8 ore). Instalarea conține 3 setări,

permițând, pe lângă curățarea marginilor, lustruirea suprafețelor plane și cilindrice.

Se efectuează cercetări și se dezvoltă o metodă și o instalație pentru lustruirea abrazivă magnetică a inserțiilor poliedrice înlocuibile cu carbură cu vârfuri din nitrură de bor cubică pentru a asigura o rază dată de rotunjire a tăișului și a îmbunătăți calitatea întregii suprafețe. a insertului înainte de aplicarea acoperirilor. Multe întreprinderi care produc instrumente în diverse scopuri sunt interesate de această tehnologie.

De asemenea, se lucrează la crearea de metode și dispozitive de lustruire abrazivă magnetică a suprafețelor interioare ale țevilor de ghidare de undă din aliaje de cupru pentru dispozitivele radar cu microunde. Introducerea acestei tehnologii și echipamente este planificată la întreprinderile concernului de apărare aeriană Almaz-Antey (Rusia).

S-a organizat producția pentru producerea de medii tehnologice (pulberi feroabrazive, suspensii abrazive) pentru prelucrarea abrazivă magnetică a diverselor materiale, este în curs de finalizare crearea unui site industrial pilot pentru producția în serie de echipamente.

În prezent, compania Polimag desfășoară activități de cercetare și dezvoltare și dezvoltă cooperare cu clienți din țările CSI, UE, precum și din China. SI

A se vedea: http://innosfera.by/2015/06/Magnetic_abrasive_machining

Tratament abraziv magnetic(MAO) - prelucrare abrazivă efectuată prin deplasarea piesei de prelucrat și a granulelor abrazive unele față de altele într-un câmp magnetic (GOST 23505-79).

Esența prelucrării abrazive magnetice este îndepărtarea materialului folosind o metodă predominant abrazivă cu crearea unui câmp magnetic direct în zona de tăiere. În funcție de schema MAO, rolul câmpului magnetic este: în formarea unei scule abrazive (AI) dintr-o pulbere abrazivă magnetică și în menținerea acestei pulberi în zona de tăiere; în crearea forțelor de tăiere; în transmiterea IA sau pregătirea mișcărilor de lucru.

Pulbere abrazivă magnetică- pulbere de măcinat cu proprietăți magnetice și abrazive.

Pulberea abrazivă magnetică se obține după cum urmează. Pulberea de electrocorindon este amestecată cu pulbere fină de fier; Acest amestec este presat în brichete, care sunt apoi arse într-un cuptor. Brichetele arse sunt măcinate, iar boabele pulberii rezultate sunt formate din particule de fier sinterizat (mai mari) și electrocorindon (mai mici). Dimensiunile particulelor abrazive magnetice sunt de 100-200 microni.

Câmpul magnetic creează curenți electrici în stratul de suprafață al piesei de prelucrat în mișcare, iar suprafața acesteia devine contaminată electric. Aceasta activează procesele electrochimice pe suprafața care este prelucrată, iar acțiunea agenților tensioactivi conținuti în fluidele tehnice de răcire a lubrifiantului (LCF) provoacă modificări în structura stratului de suprafață al piesei de prelucrat și a acestuia. proprietăți mecanice. În consecință, MAO sunt clasificate ca ECPMO (electro-fizic-chimic metode combinate prelucrare), bazată pe influența combinată a factorilor electrofizici, electrochimici și mecanici asupra piesei de prelucrat.

Pulberile abrazive magnetice și lichidele reologice magnetice cu umplutură abrazivă sunt utilizate ca AI. În practică, tipurile de MAO s-au răspândit folosind pulbere plasată pe suprafața activă a unui inductor magnetic (MI), în spațiul de lucru sau zona de lucru (Fig. 8.12).

Instrumentul, format din pulbere abrazivă magnetică, permite prelucrarea suprafețelor de forme complexe fără poli modelați (vârfurile polilor) ale MI cu cinematică simplă a proceselor. Piesei de prelucrat, MI sau pulbere sunt aplicate următoarele mișcări de lucru: mișcare principală p, determinarea vitezei de tăiere Şi; mișcarea de avans, care este utilizată pentru a răspândi prelucrarea pe întreaga suprafață a piesei de prelucrat sau pentru a asigura îndepărtarea uniformă în toate zonele; și mișcarea de oscilație, care face posibilă obținerea traiectoriilor de intersectare a granulelor de pulbere pe suprafața prelucrată și favorizează amestecarea (auto-ascuțirea) boabelor de pulbere în golul de lucru; mișcare suplimentară transmisă piesei de prelucrat în zona de lucru (sau zona de lucru în raport cu piesa de prelucrat) și permițând o presiune crescută a pulberii pe suprafața prelucrată.

Schema procesării abrazive magnetice:

1,2 - polul inductorului magnetic; 3 - piesa de prelucrat; 4 - pulbere abraziva magnetica; 5 - dozatoare pentru alimentarea cu pulbere abrazivă magnetică; 6 - furnizarea de combustibili lichizi; 8 - decalaj de lucru.

Viteza de rotație a piesei de prelucrat și = 0,5-1,5 m/s, timp de procesare - 30-45 s, dimensiunea golului = 1,2-1,5 mm.

Indiferent de natura câmpului magnetic creat de MI în zona de lucru, acest câmp este de natură variabilă în raport cu fiecare element al volumului piesei în mișcare. Efectul unui câmp magnetic alternant asupra oțelului călit conferă suprafețelor tratate proprietăți de performanță sporite: rezistență la uzură, rezistență la coroziune, durabilitate la contact. Materialele feromagnetice și nemagnetice cu o gamă largă de proprietăți fizice și mecanice sunt supuse procesării abrazive magnetice. Domenii de aplicare ale MAO:

• debavurare;
• rotunjirea muchiilor ascuțite;
• lustruirea părții tăietoare a sculei;
• îndepărtarea calcarului de pe produsele laminate;
• curățarea plăcilor de circuite imprimate de oxizi;
• obținerea unei imagini în relief;
• prelucrarea găurilor;
• întărirea suprafeţelor.

Clasificarea proceselor MAO se bazează pe varietatea de forme și dimensiuni ale pieselor prelucrate și proprietățile acestora, precum și pe tipurile de producție. Acest lucru a determinat apariția diferitelor metode și dispozitive pentru implementarea MAO, care diferă în cinematică, proiectarea MI, natura câmpului magnetic utilizat și capacitățile tehnologice.

Natura diferită a câmpului magnetic din zona de lucru (decalajul de lucru) este creată folosind inductori magnetici (MI) și inductori electromagnetici (EMI), precum și inductori cu magnet permanenți (PMI).

Cu MAO, îndepărtarea permisului se realizează prin tăiere abrazivă, îndepărtarea peliculelor chimice rezultate și este însoțită de netezirea plastică a suprafeței prelucrate. Tăierea abrazivă și netezirea plasticului sunt facilitate de agenții tensioactivi conținuti în HFS, al căror efect este mai pronunțat în condițiile MAO decât în ​​timpul prelucrării abrazive.

MAO permite rugozitatea Ra = 0,3-0,4 µm pe suprafețe după întoarcere și Ra = 0,08-OD microni - după măcinare.

FLUIDE TEHNOLOGICE DE RĂCIRE ​​LUBRIFICANT (LCF)

Funcția distinctivă a HTS în timpul MAO este intensificarea îndepărtării metalului din piesa de prelucrat folosind aditivi activi chimic și de suprafață; influența asupra mobilității boabelor de pulbere în golul de lucru și asupra capacității sale de auto-ascuțire; influența asupra adaptabilității structurale a stratului de suprafață al materialului prelucrat la efecte abrazive; prevenirea aderenței produselor de distrugere în timpul MAO pe suprafața tratată. Compozițiile recomandate de HTS pentru MAO sunt date în Tabelul 8.5.

Nota.În toate compozițiile, apa este restul.

INDUCTOARE MAGNETICE

Pe lângă sursa de câmp - o bobină de magnetizare sau magneți permanenți - MI include următoarele elemente: circuite magnetice care asigură trecerea și închiderea fluxului magnetic pe calea cea mai scurtă cu cea mai mică rezistență magnetică; mecanisme de modificare a dimensiunii zonei de lucru sau a golului de lucru; mecanisme sau mijloace electromagnetice pentru comunicarea mișcărilor de lucru către polii MI; mecanisme de reglare a intensității câmpului magnetic (pentru inductori cu magnet permanenți).

DOMENIILE DE APLICARE AL TRATAMENTULUI ABRASIV MAGNETIC

Domeniile de aplicare a prelucrării abrazive magnetice sunt următoarele:

• lustruirea pieselor nerigide (axii, tije de lungime mare si diametru mic);
• lustruirea suprafețelor plane mari (capete ale discurilor cu diametru mare);
• prelucrarea pieselor cu profil complex cu o mică diferență în dimensiunile profilului.

Există o serie de mașini speciale pentru prelucrarea abrazive magnetice. Se mai folosesc mașini universale (strunguri, freze, rotative) echipate cu dispozitive speciale cu electromagneți și dispozitive de alimentare cu pulbere abrazivă magnetică.

În prezent, în domeniul prelucrării metalelor, s-a determinat o direcție legată de reducerea cotelor și extinderea sferei operațiunilor de finisare. Reducerea alocațiilor vă permite să economisiți resurse materiale pentru fabricarea de piese și mașini, iar cerințele din ce în ce mai mari de precizie și calitate a suprafețelor prelucrate determină tendința spre utilizarea operațiunilor de finisare, în special atunci când despre care vorbim despre precizia ridicată a procesării. Printre operatiile de finisare, prelucrarea magnetica abraziva (MAT) ocupa un loc demn, fiind o metoda performanta de prelucrare a metalelor. Acesta permite, cu cea mai mică cantitate de îndepărtare a materialului, să influențeze cel mai activ suprafața care este prelucrată și să controleze microgeometria și starea fizică a straturilor de suprafață ale materialului produs. Acest lucru le asigură rezistența maximă la uzură și rezistența la oboseală.

Procesul de prelucrare abrazivă magnetică se bazează pe îndepărtarea mecanică și mecanochimică a metalului și a oxizilor acestuia de pe suprafața piesei de prelucrat, precum și pe netezirea micro-rugozității prin deformarea plastică a acestora prin granule de pulbere abrazivă magnetică, care, sub influența unui câmp magnetic constant, își măresc densitatea și sunt presate pe suprafața prelucrată, efectuând mișcare relativă. Alimentarea cu lichid de răcire în zona de procesare, care în acest proces acționează ca un purtător de agenți tensioactivi și nu ca un mijloc de răcire a piesei, asigură apariția procesului de electroliză, în urma căruia stratul de suprafață al materialului piesei. iar baza feromagnetică a boabelor de pulbere se dizolvă. Dizolvarea anodică a suprafeței metalice a piesei de prelucrat afectează îndepărtarea metalului, iar dizolvarea bazei feromagnetice a boabelor de pulbere asigură deschiderea particulelor abrazive și ajută la creșterea capacității de tăiere a acestora.

Procesul de prelucrare prin metoda MAO este de natura micro-tăierea și microlusirea abrazive selective și orientate. Esența microtăierii abrazive selective este aceea că, cu microproeminențe relativ mari, granulele de pulbere vin în contact predominant cu vârfurile crestelor, care sunt concentratoare ale liniilor de câmp magnetic. Fiecare element de lucru (granulație) într-un câmp magnetic este stabilit cu axa sa cea mai mare în direcția liniilor de forță magnetice, adică la suprafata tratata. Când uzura și tocirea vârfurilor au loc în timpul procesării, elementul este reorientat în așa fel încât axa cea mai mare nou formată să fie îndreptată de-a lungul liniilor de forță magnetice. Ca urmare, suprafața piesei de prelucrat este prelucrată cu margini ascuțite, de exemplu. are loc procesul de tăiere abrazivă orientată.

Deoarece în MAO legătura unei scule abrazive este energia câmpului magnetic al unui electromagnet, capabilă să țină boabele pulberii (uneltei) într-o stare legată mobil, precum și să le coordoneze în raport cu suprafața prelucrată, devine posibilă modificarea semnificativă a condițiilor de lustruire.

Caracteristicile metodei MAO: contactul continuu al pulberii cu suprafața prelucrată a piesei de prelucrat, ceea ce reduce sarcinile ciclice asupra sistemului mașină-fixare-uneltă-piesă și ajută la creșterea preciziei dimensiunilor geometrice și formei suprafeței prelucrate ; absența fixării rigide a granulelor abrazive în lipire, care promovează nivelarea spontană a sculei de tăiere în raport cu forma suprafeței care este prelucrată și elimină probabilitatea apariției presiunilor și temperaturilor critice în zona de tăiere; creșterea indicatorilor de calitate fizică și mecanică a stratului de suprafață al materialului produsului; capacitatea de a controla rigiditatea sculei și, prin urmare, de a asigura reglarea îndepărtării metalului de pe suprafața de formare a produsului; absența frecării ligamentului pe suprafața produsului, ceea ce reduce semnificativ temperatura în zona de prelucrare abrazivă; capacitatea de a tăia boabele de pulbere abrazivă magnetică cu marginea cea mai ascuțită (nu este nevoie de reascuțirea periodică a sculei); implementarea prelucrărilor dimensionale sau adimensionale (decorative), asigurând îndepărtarea metalului de 0,02...0,50 mm pe diametru în 10... 120 s; reducerea rugozității c Ra= 1,25...0,32 la Ra - - 0,08...0,01 µm sau s Ra-= 10,0... 2,5 la Ra- 0,32... 0,08 um; menținerea dimensiunilor geometrice în toleranța rămasă pentru operația de șlefuire; eliminarea colmatarii sculelor, care permite lustruirea materialelor moi si vascoase precum cuprul, aluminiul, titanul.

Orez. 9.1.

În fig. Figura 9.1 prezintă diagrama MAO folosind exemplul de prelucrare a pieselor cilindrice. Piesa de prelucrat Piesa de prelucrat 1 se potrivește între piesele polare 2 electromagnet 3 cu nişte goluri în care se introduce pulberea 4, având proprietăți magnetice și abrazive. O acționare mecanică conferă piesei de prelucrat mișcare de rotație și oscilație de-a lungul axei. Forțele câmpului magnetic țin granulele de pulbere în golurile de lucru, le presează pe suprafața piesei de prelucrat și o prelucrează. Lichidul de răcire (emulsie, kerosen etc.) este furnizat în golurile de lucru. În acest caz, funcțiile unei surse de energie și ale unui ligament elastic sunt îndeplinite de energia unui câmp magnetic constant. Gradul de elasticitate al legăturii „magnetice” este ușor de ajustat prin schimbarea intensității câmpului magnetic, ceea ce permite procesului MAO să se apropie de șlefuire cu abraziv legat sau liber și astfel să profite de primul și al doilea dintr-un ciclu de lucru.

Tratament abraziv magnetic (MAT)(prelucrare magnetic-abrazivă în engleză, germană Magnetschleifbearbeitung) - prelucrare abrazivă efectuată atunci când piesa de prelucrat și boabele abrazive se deplasează unul față de celălalt în câmp magnetic(conform GOST 23505-79 „Prelucrare abrazivă. Termeni și definiții”).

Esența prelucrării abrazive magnetice este aceea că masa abrazivă feromagnetică a pulberii, compactată cu energie câmp magnetic, exercită un efect abraziv asupra piesei de prelucrat.

Metoda abrazivă magnetică poate fi utilizată pentru prelucrarea cu succes a suprafețelor: cilindrice exterioare și interioare, plane, corpuri de rotație cu generator curbat, șuruburi etc.

Cea mai comună aplicație a prelucrarii abrazive magnetice este reducerea rugozitate pe suprafețele tratate crescând în același timp caracteristicile de calitate ale stratului de suprafață.

Istoria dezvoltării tehnologiei MAO

Ideea utilizării energiei unui câmp magnetic pentru prelucrarea mecanică a pieselor îi aparține lui N.I Kargalov, care în 1938 a propus o metodă de prelucrare a suprafețelor interne ale țevilor cu o pulbere abrazivă care are proprietăți feromagnetice.

În 1956-1959. au fost înregistrate o serie de brevete în SUA, Franța și alte țări pentru metode și dispozitive pentru prelucrarea abrazivelor magnetice cu pulbere abrazivă liberă într-un câmp magnetic alternant, schimbător ciclic.

În 1960-1961 În URSS, două grupuri de cercetători conduse de V. A. Shalnov și V. N. Verezub au propus metode de prelucrare abrazivă în domeniul unui electromagnet pe curent continuu a suprafețelor plane din material nemagnetic.

În URSS în anii 1980 - începutul anilor 1990, cercetările în domeniul prelucrării abrazive magnetice au fost efectuate în principal de echipe științifice Minsk(Skvorchevsky N. Ya., P. I. Yashcheritsyn, Chachin V. N., Sakulevich F. Yu., Khomich N. S., Kudinova E. N., Abramov V. I., Kulgeiko M. P., Romanyuk S. I., Mikholap S. V., Lepshiy A.P., Ali Hussein Kadhum) și Leningrad (Baron V. Hod. Nesterov V.M., Zheltobryukhov E.M.).

În anii 1990, prelucrarea abrazive magnetice a fost efectuată de echipe ale departamentelor științifice ale Institutului Fizico-Tehnic al Academiei Naționale de Științe din Belarus, BNTU, întreprinderea științifică și de inginerie „Polimag” (Belarus). Teoretic și probleme practice lustruirea în câmp magnetic a suprafețelor cilindrice și sferice ale produselor care lucrează în principal în unitățile de frecare ale mașinilor și mecanismelor. Studiile exploratorii au arătat promisiunea utilizării tratamentului abraziv magnetic pentru pregătirea suprafețelor produsului înainte de operațiuni sudareși acoperire.

ÎN ultimii ani Se efectuează cercetări privind prelucrarea abrazivă magnetică a suprafețelor pieselor de precizie electronice , opticași tehnologie laser ( Întreprinderea unitară „Polymag”. . , MATI (SUA)).

În ultimul deceniu, tehnologia de prelucrare a abrazivelor magnetice a fost dezvoltată în multe țări din întreaga lume. Echipe de cercetare din diverse universități și companii sunt angajate în cercetare în acest domeniu:

Clasificarea regimurilor MAO

Clasificare după trei criterii:

• Scop functional
  • I - câmpul magnetic formează o unealtă de tăiere cu rigiditate controlată dintr-o masă abrazivă feromagnetică sub formă de pulbere și creează forțe de tăiere;
  • II - câmpul magnetic formează o unealtă de tăiere cu rigiditate controlată dintr-o masă abrazivă feromagnetică sub formă de pulbere, creează forțe de tăiere și dă mișcări de tăiere sculei de tăiere;
  • III - câmpul magnetic imprimă forțe și mișcări de tăiere masei neformate de pulbere abrazivă feromagnetică;
  • IV - câmpul magnetic transmite mișcările necesare tăierii direct piesei de prelucrat sau sculei abrazive;
  • V - câmpul magnetic din zona de prelucrare intensifică sau îmbunătățește caracteristicile de calitate ale metodelor de prelucrare abrazive existente.
• Forma suprafețelor prelucrate
  • A - scheme de prelucrare a suprafețelor exterioare de rotație;
  • B - scheme de prelucrare a suprafețelor interne de rotație;
  • B - scheme de prelucrare a planurilor și suprafețelor în formă riglată;
  • D - scheme de prelucrare a suprafețelor modelate tridimensionale.
• Tipul de inductor magnetic utilizat
  • 1 - circuite cu bobine electromagnetice DC;
  • 2 - circuite cu bobine electromagnetice de curent alternativ;
  • 3 - circuite cu inductoare electromagnetice de curent trifazat;
  • 4 - circuite cu inductori cu magnet permanent.

Regimuri MAO grupa I:

a) Prelucrarea suprafețelor exterioare cilindrice sau modelate de rotație (Figura 1a). Pentru a face acest lucru, piesa de prelucrat 1 este plasată între polii unui electromagnet de curent continuu. Golurile dintre polii 2 și suprafața care este tratată sunt umplute cu pulbere abrazivă magnetică 3. Aceasta creează un fel de unealtă abrazivă care copiază forma suprafeței care este tratată. Rigiditatea acestui instrument poate fi controlată prin schimbarea intensității câmpului magnetic în golurile de lucru. Câmpul magnetic reține pulberea în goluri și o presează pe suprafața tratată. Mișcările de tăiere necesare procesării sunt rotirea și oscilația piesei de prelucrat de-a lungul axei.

b) Prelucrarea suprafețelor exterioare cilindrice și profilate de rotație de diametre mici cu fixare în consolă a pieselor de prelucrat (Figura 1b). Mai multe piese de prelucrat 5 sunt prelucrate simultan, fiecare dintre acestea fiind fixată într-un ax separat. Baia inelară 4 este realizată din material nemagnetic și umplută cu pulbere abrazivă magnetică. Polii electromagneților de polaritate opusă sunt localizați de-a lungul perimetrelor interioare și exterioare ale băii. Când sunt pornite, pulberea formează un mediu abraziv cu duritate reglabilă în interiorul băii. Piesele de prelucrat sunt supuse la trei mișcări de lucru: rotație în jurul propriilor axe, oscilație de-a lungul axei și mișcare de-a lungul circumferinței mijlocii a băii inelare.

c) Prelucrarea suprafețelor șuruburilor (Figura 1c). Piesa de prelucrat este plasată în interiorul unei camere cilindrice nemagnetice 9, fixată între polii unui electromagnet de curent continuu 8, care, atunci când este pornit, conferă o anumită rigiditate masei de pulbere abrazivă magnetică din interiorul camerei. Când piesa de prelucrat 10 se rotește, filetul lustruit, ca un șurub, tinde să deplaseze pulberea abrazivă magnetică din cameră, iar o parte a profilului filetului este supusă în mod predominant lustruirii. Pentru a prelucra cea de-a doua parte a profilului, direcția de rotație a piesei de prelucrat 10 este schimbată în același timp, direcția de mișcare a pulberii.

d) Finisarea suprafeței de lucru a frezei (Figura 1d). Electromagnetul 12 servește la menținerea pulbei abrazive magnetice 13 între poli și la modificarea rigidității acesteia sincron cu oscilațiile verticale ale tăietorului. Când tăietorul se mișcă în sus, electromagnetul se pornește, iar când se mișcă în jos, se oprește. Această sincronizare pornit-oprit este necesară pentru a preveni tocirea muchiilor de tăiere ale tăietorului.

e) Tratarea suprafeței interne a unui recipient nemagnetic cu pereți subțiri (Figura 1d). O porțiune de pulbere abrazivă magnetică 15 de forțele unui câmp magnetic indus de un electromagnet 16 este presată pe suprafața care este prelucrată și este împiedicată să se rotească împreună cu piesa de prelucrat.

Regimuri MAO grupa II:

a) Prelucrarea suprafețelor exterioare de rotație (Figura 2a). Oscilația pieselor polare conferă mișcări suplimentare pulberii abrazive magnetice în golurile de lucru prin forțele câmpului magnetic în loc de oscilația piesei de prelucrat. Această schemă este eficientă pentru prelucrarea abrazive magnetice pe strunguri, unde axul nu are mișcare oscilantă de-a lungul axei, precum și pentru prelucrarea pieselor masive.

b) Prelucrarea planelor folosind un inductor cu magnet permanent (Figura 2b). Pe suprafața de lucru a inductorului 2, poli alternativi și magneți permanenți. Pulberea abrazivă magnetică, fixată de forțele câmpului magnetic pe suprafața de capăt a inductorului, se rotește împreună cu inductorul și lustruiește suprafața piesei de prelucrat 1 în mișcare progresivă.

c) Prelucrarea unei suprafețe în formă de rigle (Figura 2c). Pe piesa de prelucrat 3 se utilizează un inductor oscilant 4 pe magneți permanenți, conferind forțe de tăiere și oscilații granulelor de pulbere abrazivă magnetică plasate în golul de lucru.

d) Prelucrarea suprafeței sferice exterioare (Figura 2d) (AS 531715 URSS). Câmpul magnetic în golurile de lucru este indus de electromagnetul 5 DC. Prelucrarea se realizează prin rotirea piesei de prelucrat 6 și a pieselor polare 7; acestea din urmă transmit rotația pulberii abrazive magnetice 8 în golurile de lucru.

e) Prelucrarea căilor de rulare interne pe inele de rulmenți cu bile (Figura 2d) (AS 20444 NRB). Se realizează prin introducerea în inelul 9 care se prelucrează a unui pol rotativ 10 al unui electromagnet 11 cu pulbere abrazivă magnetică menținută la periferia polului său.

e) Tratarea suprafețelor interioare ale conductelor cu ajutorul unui electromagnet rotativ (Figura 2e) (AS 21083 NRB, AS 657978 URSS). Electromagnet are mai multe secțiuni de bobine 12 plasate în canelurile carcasei 13. În acest caz, secțiunile inelare 14 devin poli încărcați opus, rețin pulberea abrazivă magnetică și îi transmit mișcarea de rotație de lucru. În plus, electromagnetul se mișcă de-a lungul axei țevii, antrenând pulbere abrazivă magnetică în golurile de lucru.

Regimuri MAO grupa III:

a) Prelucrarea suprafețelor interioare ale țevilor (Figura 3a) (AS 55507 URSS). Pulberea abrazivă magnetică 2 este plasată în conducta 1 și forțată să se rotească folosind un câmp magnetic rotativ creat de un inductor electromagnetic trifazat 3.

b) Prelucrarea suprafețelor de formă arbitrară (Figura 3b). O piesă de prelucrat 4 de formă arbitrară este fixată în interiorul unui recipient nemagnetic 5, înconjurat de electromagneţii 6. Când electromagneţii sunt porniţi alternativ, masa de pulbere abrazivă magnetică 7 se deplasează în interiorul containerului către electromagnetul pornit curent.

c) Prelucrarea suprafeței inferioare a materialului foaie (Figura 3c). Material foaie 8, se întinde între electromagnetul 9 şi recipientul 10 care conţine pulbere abrazivă magnetică 11 (Pat. 1507495 Franţa).