Универсальная быстродействующая оснастка

Электромагнитные приводы и магнитные приспособления

(7 Г, а рис. 7.1 даны принципиальные схемы электромагнитного приспо- J L собления (рис. 7.1, а) и приспособления с постоянными магнитами (рис. 7.1, б). На схемах зажим заготовки / на установочной поверхности приспособления производит рабочий магнитный поток Ф_р, являющийся частью полного магнитного потока, образуемого электромагнитными катушками или постоянными магнитами. Поток Ф_р подводится к рабочему зазору по стальным магнитопроводам. Магнитная цепь, по которой проходит магнитный поток, должна быть замкну гой. В электромагнитном приспособлении (рис. 7.1, а) такая магнитная цепь состоит из электромагнитных катушек 5 и магнитопровода 3. Основание б приспособления представляет собой часть сердечника электромагнитной катушки, которая в данном случае как бы разделена на две части. Чтобы магнитный поток шел только через рабочий зазор, магнигопроводы 3 изолированы от корпуса 2 немагнитной прокладкой 4.

В магнитном приспособлении (рис. 7.1, б) магнитная цепь, гго которой проходит рабочий поток, состоит из постоянных магнитов 5, магнитопровода 5, обрабатываемой заготовки /, маг нитопровода 7 и основания 6. Магнитонроводы 3, 7 изолированы от корггуса 2 немагнитными ггрокладками 4.

В магнитных приспособлениях заготовка является частью магнитопровода. Сопротивление магнитопровода зависит от магнитной проницаемости материала, поэтому электромагнитные и магнитные приспособления применяют для зажима заготовок, изготовленных из материала с большой магнитной проницаемостью. Большую магнитную проницаемость имеют незакаленньге стали, меньшую — чугуны, весьма небольшую — закаленные и лег ированные стали.

Рис. 7.1. Принципиальные схемы электромагнитного (а) и магнитного (б) приспособлений Электромагнитные приводы встраивают в плиты, патроны, на верхней плоскости которых устанавливают детали. Сила зажима заготовки зависит от удельного притяжения плиты, габаритных размеров детали и ее размещения на столе; она возрастает до определенной величины с увеличением толщины и площади поперечного сечения заготовки. С увеличением шероховатости базовой поверхности заготовки сила зажима уменьшается. Для надежного закрепления заготовка должна перекрыть как минимум две смежные магнитные вставки.

Основные размеры и технические характеристики прямоугольных магнитных плит стандартизованы. Сердечники электромагнитов и полюса изготовляют из стали 10, а остальные детали плит — из стали 10 и 15 или чугуна СЧ 12. Рабочая поверхность плиты или планшайбы должна иметь шероховатость Ra 0,63 мкм и отклонение от прямолинейности не должно превышать 0,02 на длине 300 мм. Питание электромаг нитных плит производится постоянным током напряжением 24, 48, 110 и 220 В.

Сила прижима, удерживающая заготовку от силы резания,.

где Ррс, — сила резания, стремящаяся сдвинуть заготовку, Н;/= 0,1. .0,15 — коэффициент зрения между базовой плоскостью заготовки и плитой.

В зависимости от формы и размеров изготавливаемой детали выбирают число пар полюсов 2р.

Сила прижима, приходящаяся на одну пару полюсов:

Площадь поперечного сечения сердечника:

где В — магнитная индукция материала полюса, Т. Общее сопротивление магнигопровода:

где I/ — длина /-го участка магнитопровода, см; ц, — - магнитная проницаемость материала /-го участка замкнутого магнитного потока; F, — площади попереч;

ных сечении участков магнитопровода, см .

Общий магнитный поток (с учетом 30 % потерь):

Число ампер-витков катушки:

где /₀₎ — сила тока (силой тока задаются), А; со — количество витков катушки.

Магнитный привод применяют в приспособлениях (плиты, столы) для горизонтально-фрезерных и плоскошлифовальных станков.

Преимущества приспособлений с магнитным приводом:

• • безопасны в работе, так как они не связаны с источником тока;
• • не расходуют электроэнергию;
• • весьма долговечны в работе.

Недостатки электромагнитных и магнитных приводов приспособлений:

• • получение меньшей силы зажима деталей по сравнению с механизированными приводами;
• • на них нельзя крепить заготовки из немагнитных материалов.

Дадим некоторые рекомендации по применению магнитной оснастки.

1. Приспособления с постоянными магнитами Область применения: крепление мелких и средних деталей при шлифовании, фрезеровании (включая скоростное) плоских деталей, электроэрозионной обработке, точении и круглом шлифовании.

Преимущества: низкий вес приспособления, максимальная сила притяжения для мелких и средних деталей, минимальная высота магнитного поля над приспособлением, не мешающая металлообработке, возможность стыковки нескольких приспособлений на одном столе.

Недостатки: ограниченные размеры (прямоугольные до 300×1000 мм, круглые — до 0350 мм), ручное управление.

2. Электромагнитные приспособления Область применения: крепление мелких, средних и крупных деталей при плоском и круглом шлифовании, а также фрезеровании сравнительно плоских заготовок и изделий.

Преимущества: практически неограниченные размеры, возможность регулирования силы притяжения, максимальная сила притяжения для крупных деталей, высокое качество размагничивания изделий после обработки.

Недостатки: необходимость постоянного подвода энергии, но кабелю, необходимость в электронной системе управления, высокое поле над приспособлением, притягивающее стружку; опасность срыва заготовки при аварийном исчезновении питания во время обработки.

3. Электропостоянные приспособления (с постоянными магнитами и электрическим управлением) Область применения: та же, что у электромагнитных, плюс шлифование и фрезерование неплоских деталей.

Преимущества: 100%-я безопасность в эксплуатации (энергия необходима только для включения и выключения), возможность крепления неплоских заготовок на г ибких полюсных надставках.

Недостатки: наличие дорогостоящей электронной системы управления, генерирующей мощные импульсы управления постоянными магнитами; высокое намагничивающее поле над приспособлением при включении и выключении, сравнительно высокая цена приспособления, связанная с использованием дорогостоящих литых переключающихся магнитов.

Промышленно-торговый дом «Станкоинструмент» производит широкую номенклатуру плит магнитных, электромагнитных, элекгроимиульсных.

Плиты прямоугольные электромагнитные мелкополюсные с поперечным расположением полюсов предназначены для закрепления заготовок из ферромагнитных материалов при их обработке на металлообрабатывающих станках.

Конструктивные особенности плит:

• -магнитное поле распределено равномерно над всей рабочей поверхностью электромаг нитных плит;
• — минимальный нагрев рабочей поверхности не приводит к возникновению деформаций;
• — электромагнитные плиты полностью герметичны, что дает возможность производить процесс шлифования как всухую, так и с применением охлаждающей жидкости;
• -по требованию заказчика, за отдельную плату, плита может быть укомплектована блоком размагничивания.

Технические характеристики некоторых плит приведены в табл. 7.1.

Таблица 7.1.

Технические характеристики электромагнитных плит.

Электромагнитные плиты питаются напряжением ПО В, а электроимиульсные — напряжением 380 В.

Магнитные плиты с постоянными магнитами выпускаются в следующей номенклатуре (табл. 7.2).

Таблица 7.2.

Технические характеристики ма1нигных плит.

Синусная магнитная плита 2С. 7208−0003 (рис. 7.2) предназначена для закрепления заготовок из ферромагнитных материалов при обработке на металлорежущих станках под различными углами. Синусная магнитная плита обладает широкой универсальностью, поскольку имеет поворотные части в продольной и поперечной плоскостях. Настройка на нужный угол осуществляется набором концевых мер, высота которых рассчитывается по формулам. Основные характеристики этой плиты приведены ниже.

Размер рабочей поверхности, мм 125×400.

Удельная сила притяжения, Н/см² 80.

Усилие переключения, Н, не более 80.

Точность угловой установки, с ±10.

Угол поворота в поперечной и продольной плоскостях, град. 0. .45.

Масса, кг. 40.

Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм 415×175×130.

Рис. 7.2. Магнитная синусная плита.

Рис. 7.3. Синусный вращающийся стол Столы синусные вращающиеся 3E70. II13 (рис. 7.3) позволяют обрабатывать шлифованием конусные поверхности.

Диаметр стола (патрона) 160 мм Наибольший угол наклона стола 45°.

Частота вращения стола или магнитного патрона 41 об/мин Варианты поставки — с магнитным, с 3-кулачковым патроном и без него Максимальная масса приспособления 56 кг.