Устройство для магнитной обработки деталей

 

Изобретение относится к машиностроению , а именно к магнитной обработке цилиндрических металлических деталей, и может быть использовано для снятия внутренних напряжений при изготовлении прецизионных деталей. Цель изобретения повышения производительности путем создания эффекта биения электрических колебаний . Устройство содержит основной и дополнительный электромагнитные контуры в виде обмоток 1-4 и генераторов электрических колебаний. При этом обмотки 1,3 попарно соединены между собой через конденсатор 6 и через измерительный преобразователь мощности 7 с генератором электрических колебаний 8, а обмотки 2.4 - соответственно через конденсатор 9, преобразователь 10 с генератором 11. При работе двух генераторов не различных частотах происходит сложение двух колебаний с одинаковыми амплитудами и незначительно отличающимися частотами и возникает эффект биения, благодаря которому снижают инерционность устройства. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и2 (<О (я)5 С 21 0 1/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР с 1; 1) f pjp

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1" ":,",- -,, ;. ",""

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4699189/02 (22) 31.05.89 (46) 23.11.91. Бюл. hk 43 (71) Каунасский политехнический институт им.А.Снечкуса (72) P.I0.Бансявичюс, В.В.Волков и

M,È,Ä0ëãèH (53) 621.365.51(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 11554444881155, кл. С 21 0 1/04, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к магнитной обработке цилиндрических металлических деталей, и может быть использовано для снятия внутренних напряжений при изготовлении прецизионных деталей. Цель изобретения— повышения производительности путем создания эффекта биения электрических колебаний. Устройство содержит основной и дополнительный электромагнитные контуры в виде обмоток 1 — 4 и генераторов электрических колебаний, При этом обмотки 1,3 попарно соединены между собой через конденсатор 6 и через измерительный преобразователь мощности 7 с генератором электрических колебаний 8, а обмотки 2.4— соответственно через конденсатор 9, преобразователь 10 с генератором 11. При работе двух генераторов на различных частотах происходит сложение двух колебаний с одинаковыми амплитудами и незначительно от личающимися частотами и возникает эффект биения, благодаря которому снижают инерционность устройства. 2 ил.

1693084

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам магнитной обработки цилиндрических металлических деталей, и может быть использовано для снятия внутренних напряжений при изготовлении прецизионных деталей, Цель изобретения — повышение производительности путем создания эффекта биения электрических колебаний, На фиг.1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг,2 — кривые колебаний, получаемые на выходе первого и второго генераторов.

Устройство содержит обмотки 1 — 4, расположенные вокруг деталей 5, причем обмотки 1 и 3 соединены между собой через первый конденсатор 6 и подсоединены через первый измерительный преобразователь 7 мощности к первому генератору 8 электрических колебаний, а обмотки 2 и 4 соединены между собой через второй конденсатор 9 и подсоединены через второй измерительный преобразователь 10 мощности к второму генератору 11 электрических колебаний.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом обработки определяют первую резонансную частоту обрабатываемой детали 5, затем ее вставляют в устройство между обмотками 1 — 4 и закрепляют с торцов. Первый генератор 8 электрических колебаний настраивают на резонансную частоту обрабатываемой детали 5. На обмотку

1 подается напряжение Ui = Uocos в1 с (где в1 =2zf — разонансная частота), А тэк как третья обмотка 3 соединена с первой обмоткой 1 через первый конденсатор 6, который смещает фазу колебаний на величину К, то на обмотку 3 приходит напряжение, которое выражается формулой

Оз=0оСоз(в1 t+ л). Второй генератор 11 электрических колебаний настраивается нэ частоту, незначительно отличающуюся от резонансной частоты детали, т.е. на

Nz =Ni +Ла). Величина Лв зависит от габаритов обрабатываемой детали, материала, из которого она изготовлена, и т.д. и обычно составляет (5 — 10)7, от в . Напряжение, которое подается с второго генератора 11 электрических колебаний на вторую обмотку 2, выражается формулой Uz=

0оСоз(а + Лв )t. Так как четвертая обмотка 4 соединена с обмоткой 2 через второй конденсатор 9, который смещает фазу напряжения на величину л, то во время работы устройства на эту обмотку поступает напряжение, которое выражается формулой

Ug =U@Cos((N1 + Л в ) t + x,) При работе двух генераторов на чаСтотах, отличающихся одна от другой на незначительную частоту Лш, возникает эффект биения, который заключается в сложении двух колебаний с

5 одинаковыми амплитудами и незначительно отличающимися частотами.

Кривая 1 на фиг.1 изображает колебания, которые возбуждает первый генератор

8 электрических колебаний, кривая II — коле10 бания, которые возбуждает второй генератор 11 электрических колебаний. Эти кривые различаются только разностью частот Лм, все остальные параметры одинаковы. На изображенном участке кривих можно

15 выделить два одинаковых по длине периода

Т1 и Т2, В периоде Т1 колебания направлены в одну сторону, затем в периоде Tz верхняя кривая I переворачивается относительно

20 своего первоначального положения, затем эта кривая опять возвращается в исходное состояние, т,е, в каждом последующем периоде кривая меняет свое положение, в то время как кривая Il постоянно находится в

25 своем исходном состоянии. Это явление называется эффектом биения. Благодаря эффекту биения в устройстве возникает вращающееся магнитное поле, которое в течение периода Т1 вращается в одну сторону, а в течение периода Т .меняет направление

30 вращения на противоположное, по окончании периода Тг направление вращения опять меняется, и так происходит непрерывно в течение всей работы устройства, т,е, в данном случае магнитное поле качает35 ся вокруг оси детали, Так как обрабатываемая деталь 5 закреплена с торцов, то она качаться вокруг своей оси не может, поэтому в ней возникают крутильные напряжения переменного направления вращения, кото40 рые, складываясь с внутренними напряжениями, приводит к их равномерному снятию и-перераспределению, Изменяя Лсо,можно регулировать частоту крутильных колебаний и подобрать ее такой, что

45 эффективность процесса увеличивается, Контроль за процессом снятия и перераспределения внутренних напряжений осуществляют с помощью двух измерительных преобразователей 7 и 10 мощности. Их

50 .работа основана на следующем.

В начале обработки 5 на резонансной частоте устройство потребляет наибольшую мощность, затем по мере снижения величины внутренних напряжений и ее перерасп55 ределения величина потребляемой мощности снижается и, начиная с момента полного снятия внутренних напряжений и их перераспределения, стабилизируется. 15930В4

Составитель Г. Сафронова

Редактор О. Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор В. Гирняк

Заказ 4053 Тираж Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Этот процесс изменения и стабилизации величины потребляемой мощности регистрируют измерительные преобразователи 7 и

10 мощности, по равенству показаний которых можно считать, что процесс обработки 5 закончен, и деталь снимается с зажимов.

Таким образом, использование эффекта биения в предлагаемом устройстве позволяет создать качающееся вокруг Оси детали магнитное поле, благодаря которому уст- 10 ройство обладает низкой инерционностью, что повышает производительность обработки. Контроль за потребляемой мощностью, определяемой с помощью измерительных преобразователей мощности, позволяет до- 15. статочно просто и точно определить момент окончания обработки, что дает возможность обрабатывать детали по оптимальному режиму.

Для сравнения двух устройств стержне- 20 вые детали, изготовленные из стали 20, подвергались обработке на предлагаемом устройстве и на базовом. Поле обработки качество полученных деталей контролировалось рентгеновским методом. В результа- 25 те обработки в обоих случаях, величины внутренних напряжений уменьшались примерно на одинаковую величину, но при этом производительность труда на предлагаемом устройстве в 2,5 раза выше и в 1,5 раза снижен уровень шума по сравнению с базовым устройством..

Предлагаемое устройство характеризуется также низким шумом, большими возможностями автоматизации и универсальностью, .обеспечивающими его эффективное использование в гибких производственных системах и робототехнических комплексах.

Формула изобретения

Устройство для магнитной обработки деталей, преимуЩественно металлических цилиндрической формы, содержащее электромагнитный контур в виде генератора электрических колебаний и обмоток, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности путем создания эффекта биения электрических колебаний, оно снабжено дополнительным электромагнитным контуром в виде обмоток и генератора, конденсаторами и преобразователями мощности, при этом обмотки основного и дополнительного контуров попарно соединены с генератором через конденсатор и преобразователь мощности в каждом контуре.,