6.3 Методичні вказівки

Магнітне оснащення отримало широке застосування в машинобудуванні. Найпоширенішими є прямокутні плити. Воно застосовуються для закріплення заготовок на операціях шліфування, стругання, фрезерування, розточування та інших. Магнітні плити, як збірні конструкції, мають певну податливість. Їх жорсткість досить висока і знаходить в межах 50-80 кН/мм. Найбільший прогин плити виникає у її центрі, тому при обробці партії невеликих заготовок спостерігається розсіювання їх розмірів по висоті.

В процесі шліфування плити нагріваються від заготовок в результаті виділення тепла при різанні. Теплові деформації неоднакові по поверхні плит; найбільша деформація в середині плити, що пояснюється гіршими умовами тепловідводу. Конструкція плит є достатньо вібростійкою. Частота власних коливань плит середніх розмірів знаходиться в межах 800-1500 Гц, тому явище резонансу при фрезеруванні практично виключене.

Постійні магніти виготовляють із феромагнітних матеріалів, які мають високу залишкову індуктивність та велику коерцетивну силу. Найкращий матеріал для постійних магнітів - сталь з високим вмістом вуглецю і легуючих металів: вольфраму, кобальту, хрому. Ці сталі зберігають магнітні властивості тривалий час (не менш двох років). При розмагнічуванні їх магнітні властивості можна відновити повторним намагнічуванням. Застосовують також плити з керамічними або оксидно-барієвими магнітами, які отримують методом порошкової металургії з окису заліза Fe₂O₃ та вуглекислого барію BaCO₃. Вони мають більшу утримуючі силу і меншу відстань між полюсами_.

На рис 6.3 схема дії плити з оксидно-барієвими магнітами.

Рисунок 6.3 – Принцип дії магнітної плити з оксидно-барієвими магнітами

В положенні закріплення заготовки 1 нижній блок 3 оксидно-барієвих магнітів займає по відношенню до верхнього нерухомого блоку 3 положення, яке показане на нижній проекції. Нижній блок зсунутий і силові лінії замикаються, минаючи заготовку всередині плити.

Згідно з ГОСТ 16528-87 прямокутні магнітні плити загального призначення випускаються п’яти класів точності Н, П, В, А і С з ручним та дистанційним керуванням.

Приклад умовного позначення магнітної прямокутної плити з ручним керуванням класу точності Н, кліматичного виконання УХ-Л42 за ГОСТ 15150-69, розмірами В=100мм і L=250мм

Плита 7208-0001 ГОСТ 16528-87.

Те саме для магнітної плити з дистанційним керуванням класу точності Н, кліматичного виконання УХ-Л42 за

ГОСТ 15150-69, розмірами В=100мм і L=250мм

Плита 7208-0001 Д ГОСТ16528-87.

При позначенні плит класів точності П, В, А і С в умовне позначення слід додати літеру індексу класу точності.

Приклад умовного позначення магнітної прямокутної плити з ручним керуванням класу точності П, кліматичного виконання Т2 за ГОСТ 15150-69, розмірами В=100мм і L=250мм

Плита 7208-0001 пт2 гост 16528-87

Те ж для магнітної плити з дистанційним керуванням класу точності А, кліматичного виконання ТВ3 за ГОСТ 15150-69, розмірами В=100мм і L=250мм

Плита 7208-0001 АТВ3 ГОСТ 16528-87.

Характер закріплення деталі на магнітній оснастці суттєво відрізняється від закріплення деталі в механічній оснастці. По-перше, в магнітних пристроях деталь не притискається, а притягується. По-друге, сила притягання розподіляється або по опорній поверхні плоских деталей, або вздовж лінії контакту для круглої форми деталі з пристроєм. По-третє, в магнітному, сила з якою притягується деталь, залежить від геометричних розмірів, форми, матеріалу, шорсткості опорної поверхні і товщини деталі. Нарешті, по-четверте, дія сили притягання деталі в одному-двох напрямках не забезпечує жорсткого зв’язку зі всіма шістьма точками (дивись правило шести точок).

Для визначення силових характеристик магнітних прямокутних плит застосовують метод відриву еталонного випробувального зразка від дзеркала плити.

Питому силу притягання Р_п увімкненої плити перевіряють динамометром, який вимірює значення сили Р, що відриває встановлену на полюсах S i N випробувальну пластину 2 від робочої поверхні плити.

Відрив випробувальної пластини проводять у напрямку, перпендикулярному до робочої поверхні плити. Силу Р слід прикладати в точці перетину осей симетрії випробувальної пластини (рис. 6.4).

Рисунок 6.4 – Ескіз випробувальної пластини

Питому силу притягання Р_п визначають за формулою

, (6.1)

де Р – сила відриву, Н;

t – міжполюсна відстань, см;

К – ширина випробувальної пластини, см.

Середня питома сила притягання розраховується як середнє арифметичне значення вимірюваних сил у всіх точках питомих сил притягання.

У багатьох випадках початковою величиною для розрахунків при проектуванні магнітних пристроїв є зусилля різання. При виконанні таких операцій як шліфування, фрезерування і т.д. зусилля різання направлено паралельно опорній поверхні заготовки і намагається її зсунути. Чисельно зусилля зсуву рівне силі тертя. Зусилля притягування, необхідне для утримання деталі на плиті, визначається через коефіцієнт тертя, який не є постійною величиною і може коливатися в широких межах.

Зусилля зсуву не є величиною, яка безпосередньо характеризує пристрій, але з практичної точки зору має важливе значення. Цей параметр із групи економічних (експлуатаційних) показників переходить у групу технологічних характеристик. Саме залежно від сили притягування, а отже, і зсуву, буде визначатися можливість використання магнітного пристрою на тій чи іншій операції, оскільки всі інші характеристики цього виду пристроїв достатньо високі у порівнянні зі звичними. В даній роботі магнітну індукцію В визначають наступним чином. Експериментально силу зсуву Р_зс визначають для стальної пластини прямокутної форми при закріпленні її на магнітній плиті. Матеріал пластини – сталь 10. Довжина пластини L повинна бути такою, щоб вона повністю перекривала всю довжину полюса, а ширина М повинна перекрити половину ширини двох полюсів протилежної полярності

, (6.2)

де а – ширина полюса в см;

t – міжполюсна відстань в см.

Товщина пластини повинна бути не менше половини ширини полюса.

За площею полюсів плити, які перекриваються пластиною, і силою зсуву визначають магнітну індукцію по формулі

, (6.3)

де Р_зс – сила зсуву, кГс;

S_пол – сумарна площа поперечного перерізу полюсів, які перекриваються пластиною, см²;

f – коефіцієнт статичного тертя заготовки по поверхні плити; (f=0,15…0,18);

, (6.4)

де S – площа зразка в плані, см.

Сумарну площу поперечного перерізу полюсів плити, яка перекривається зразками, знаходять наступним чином. На поверхню плити кладуть зразки (пластина, диск, кільце) і олівцем окреслюють їх контури. Потім вимірюють розміри перекритих полюсів і підраховується їх сумарна площа. Значення S визначають по фактичних розмірах зразків.

Визначають магнітну індукцію для пластини за формулою (6.3). По її величині розраховують силу зсуву для сталевого диску та кільця, які мають таку ж товщину і таку ж шорсткість базової площини за формулою

. (6.5)