ОБЕСПЕЧЕНИЕ МАГНИТНО-АБРАЗИВНОГО ПОЛИРОВАНИЯ ТВЕРДОСПЛАВНЫХ ДЕТАЛЕЙ ТИПА «ПУАНСОН ПРОШИВНОЙ» В УСЛОВИЯХ ЕДИНИЧНОГО И МЕЛКОСЕРИЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Кондратенко А.Е., Калафатова Л.П.
Донецкий национальный технический университет

Источник: Прогресивні напрямки розвиткку машино-прикладобудівних галузей і транспорту. - Севастополь: СевНТУ, 2010. - с. 120 - 121.

    Пуансон прошивной является телом вращения с фасонной поверхностью и применяется для прошивки отверстий в фильерах, предназначенных для протягивания проволоки. Материалом фильеры и пуансона прошивного является твердый сплав ВК6 ГОСТ 3882-74, прочность на изгиб которого равна 1550 МПа; твердость – HRA 88,5.
    Шероховатость поверхности отверстия не должна превышать значения Ra 0,63 мкм.
    Эскиз детали «Пуансон прошивной» приведен на рисунке 1.

    Требования по точности и качеству детали следующие: наиболее точным диаметральным размером является диаметр 12h8; наиболее качественная поверхность по уровню шероховатости должна быть не более Ra 0,12 мкм.
    Заготовку для обрабатываемой детали получают методом порошковой металлургии. Технологический процесс обработки заготовки включает операции шлифования и дальнейшей финишной обработки для достижения конечного значения шероховатости формируемой поверхности Ra 0,12 мкм. В качестве финишной обработки могут быть использованы следующие способы: тонкое алмазное шлифование; полирование бесконечными алмазными лентами; cуперфиниширование; полирование; доводка; магнитно-абразивное полирование (МАП).
    Анализ особенностей названных выше способов финишной обработки показал, что наиболее перспективным является способ МАП.
    Сущность МАП состоит в следующем: в рабочую зону, в которой наводится постоянное магнитное поле, полученное от постоянного электромагнита или путем выпрямления переменного тока, помещают обрабатываемую деталь и порошок, обладающий магнитными и абразивными свойствами. Детали сообщается движение вращения. Энергия магнитного поля здесь выступает в роли связки, не только удерживающей зерна порошка в рабочей зоне, но и заставляющая их совершать процесс резания. Заполняющий рабочую зону порошок перемещается магнитным полем относительно поверхности детали и равномерно прижимается к ней. При сообщении детали движения вращения в рабочей зоне происходят срезание заданного припуска на обработку и генерация поверхности без искажения исходной ее формы [1].
    Основным преимуществом данного способа является то, что в данном случае не возникает необходимость в изготовлении высокоточных фасонных абразивных инструментов, требующих периодической правки [2]. Для реализации процесса МАП появляется возможность модернизации имеющихся на предприятии станков для осуществления МАП, что для условий единичного и мелкосерийного производства является экономически целесообразным, так как модернизировать станок, находящийся на предприятии, значительно дешевле чем приобрести новый. И, соответственно, целью данной работы является модернизация токарно-винторезного станка модели 16К20, что позволит реализовать процесс МАП при обработке деталей типа «Пуансон прошивной» в условиях единичного и мелкосерийного производства.
    Модернизация станка 16К20 для осуществления процесса МАП заключается в установке на поперечных направляющих базового станка устройства для МАП – электромагнитного индуктора [2], схема которого приведена на рисунке 2.

    Электромагнитный индуктор, состоит из корпуса 1, кареток 2 с Г-образными магнитопроводами 3, намагничивающих катушек 4 и сменных полюсных наконечников 5. Внутри корпуса 1 размещен винт 9 с участками правой и левой резьбы и два замыкающих магнитопровода 10, расположенных вдоль по обе стороны от винта. Материал корпуса может быть как магнитопроводным так и немагнитным, однако должен обладать хорошей износостойкостью. Каретки 2 с помощью винта 9 и гаек 7 синхронно перемещаются к оси заготовки или от нее для переналадки с одного обрабатываемого диаметра изделия на другой и для установки рабочих зазоров, влияющих на уровень силы воздействия зерен на формируемую поверхность, с точностью 0,05 мм. Для отсчета необходимых перемещений кареток 2 предусмотрен лимб 6. Каретки 2 изготовлены из немагнитного материала для уменьшения магнитных потоков утечки между горизонтальными участками магнитопроводов 3 и 10. Поддон 8 сделан из немагнитного материала и служит для сбора порошка, а также для сбора и отвода смазочно-охлаждающей технологической среды (СОТС). Для подачи СОТС в рабочую зону используют систему охлаждения базового станка.

    Анализируя возможности модернизированного станка, можно выделить основные его преимущества:
    - обработка деталей типа тел вращения с прямолинейной и сложнопрофильной образующей путем применения соответствующих полюсных наконечников;
    - обработка деталей различных диаметров (в данном случае диапазон диаметров: 8 – 22 мм);
    - обработка деталей типа тел вращения как из металлических, так и из неметаллических материалов (твердые сплавы, керамика и т. д.);
    - экономическая целесообразность модернизации станка, имеющегося на предприятии, по сравнению с приобретением нового оборудования.

Библиографический список

1. Сакулевич Ф.Ю., Кожуро Л.М. Объемная магнитно-абразивная обработка. - Мн.: Наука и техника, 1978. - 168 с.
2. Барон Ю.М. Технология абразивной обработки в магнитном поле. – Л.: Машиностроение, 1975. – 128 с.