магнитно-абразивная обработка поверхностей, сформированных способом электромагнитной наплавки с пластическим деформированием

Металлургия. Металлообработка. Машиностроение М Е Т А Л Л У Р Г И Я. М Е Т А Л Л О О Б Р А Б О Т К А. МАШИНОСТРОЕНИЕ УДК 621 МАГНИТНО-АБРАЗИВНАЯ ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТЕЙ, СФОРМИРОВАННЫХ СПОСОБОМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ НАПЛАВКИ С ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ Докт. техн. наук, проф. МРОЧЕК Ж. А., инж. КОЖУРО С. Л. Белорусский национальный технический университет Способ магнитно-абразивной обработки (МАО) [1] значительно расширяет возможности современной технологии машиностроения. Схема МАО цилиндрических деталей представлена на рис. 1. Обрабатываемая заготовка детали помещается между полюсными наконечниками электромагнитных катушек с зазорами, в которые подается порошок, обладающий магнитными и абразивными свойствами. Механическим приводом цилиндрической заготовке сообщаются вращательное движение и движение вдоль образующей (осциллирование). Силами магнитного поля зерна порошка удерживаются в зазорах, прижимаются к поверхности детали, и таким образом проводится обработка ее поверхности. В рабочую зону подается СОЖ, являющаяся носителем поверхностно-активных веществ. Она обеспечивает плотность массы порошка и процесс электролиза, в ходе которого происходит частичное растворение поверхности изделия. В данном случае функции силового источника и упругой связки выполняет энергия магнитного поля. Степень упругой связки легко регулируется изменением напряженности магнитного поля, что позволяет рассматривать МАО как процесс шлифования связанным или свободным абразивом и тем самым использовать преимущества каждого из них в одном рабочем цикле. МАО представляет собой избирательное абразивное микрорезание и микровыглаживание. Сущность этого процесса состоит в том, что при сравнительно большой шероховатости поверхности зерна порошка контактируют первоначально преимущественно с вершинами греВестник БНТУ, № 3, 2011 бешков, являющихся концентраторами магнитных силовых линий. Каждый рабочий элемент (зерно) в магнитном поле устанавливается наибольшей осью по направлению к обрабатываемой поверхности. При износе и затуплении вершин происходит переориентация элемента порошка таким образом, что вновь образовавшаяся наибольшая ось направляется вдоль магнитных силовых линий. В результате обработка поверхности заготовки производится острыми кромками, т. е. имеет место процесс ориентированного абразивного резания. 4 3 2 1 Рис. 1. Схема магнитно-абразивной обработки поверхностей тел вращения: 1 – обрабатываемая заготовка; 2 – полюсный наконечник; 3 – электромагнитная катушка; 4 – порошок Особенностями МАО являются непрерывный контакт порошка с обрабатываемой поверхностью детали, что обеспечивает возможность снизить циклические нагрузки на систему «станок – приспособление – инструмент – заготовка». Отсутствие жесткого крепления абразивного зерна в связке, способствующее 5 Металлургия. Металлообработка. Машиностроение самопроизвольному нивелированию режущего инструмента относительно формы обрабатываемой поверхности, устраняет вероятность появления в зоне резания критических давлений и температур и повышает физико-механические свойства поверхности изделия. Одновременно появляется возможность управлять жесткостью инструмента, регулировать съем металла с формообразующей поверхности и обеспечивать возможность резания наиболее острой кромкой зерна магнитно-абразивного порошка. Процесс позволяет осуществлять обработку, обеспечивающую за 10–20 с съем металла или сплава 0,02–0,5 мм на диаметр; снижать шероховатость Ra с 1,25–