Flat surfaces machining by the magneto-abrasive method with permanent magnet end-type heads 1. The influence of the type of magneto-abrasive powder on the effectiveness of the magneto-abrasive machining

Abstract

Проблематика. В современном производстве возникает необходимость в финишной обработке поверхностей стальных деталей с нулевой и малой кривизной с целью снижения шероховатости и получения выглаженного микропрофиля. Актуальным является создание мобильного, универсального подвижно-скоординированного абразивного инструмента, обладающего широким спектром его использования на станках разных типов. Для этого необходимо провести исследования по влиянию не только типа магнитно-абразивного порошка, а и его формы и размеров на эффективность обработки плоских поверхностей головками торцевого типа с постоянными магнитами повышенной мощности, а и определить рациональные условия их эксплуатации. Цель исследования. Целью данной работы было определение эффективности процесса магнитно-абразивной обработки торцевыми головками на постоянных магнитах плоских ферромагнитных поверхностей магнитно-абразивными порошками различных типов, с разной формой частиц и величиной рабочего зазора. Методика реализации. Исследование выполняли на плоских образцах из стали 45 с предварительной их подготовкой торцевым фрезерованием и шлифованием. Их обработку выполняли головкой, на рабочем торце которой формируется магнитно-абразивный порошок в виде щетки, при разных рабочих зазорах. Результаты исследования. В работе приведены результаты исследований магнитно-абразивной обработки плоских поверхностей головками с постоянными высокомощными магнитами. При исследовании возможности использования разных по типу, форме и размерам частиц магнитно-абразивных порошков показано, что целесообразным является использование порошков с оскольчатой формой частиц с большим количеством режущих микрокромок на поверхности частиц и с малым радиусом их округления. Полученные результаты позволяют предположить, что процесс формирования магнитно-абразивного инструмента, непосредственно его форма и характер расположения магнитно-абразивных частиц и их групп по отношению к обрабатываемой поверхности будут оказывать существенное влияния на конечный результат обработки. Выводы. В результате экспериментальных исследований процесса магнитно-абразивной обработки плоских стальных поверхностей порошками различных типов и зернистости, показано возможность обеспечения шероховатости поверхности с Ra < 0,05 мкм с одновременным удалением волнистости поверхности. Установлено, что решающим технологическим ориентиром при достижении минимальной шероховатости является величина рабочего зазора, которая должна быть не меньше 1,5 мм. Ключевые слова: Шероховатость, магнитно-абразивная обработка, постоянный магнит, рабочий зазор, магнитноабразивный порошок, микропрофиль. Flat surfaces machining by the magneto-abrasive method with permanent magnet end-type heads 1. The influence of the type of magneto-abrasive powder on the effectiveness of the magneto-abrasive machining Maiboroda Victor, Dzhulii Dmytro, Zelinko Andrii Background. The modern production requires finishing surfaces of steel parts with zero and small curvature in order to reduce roughness and obtain a smoothed microprofile. Actual is th...

Параметри Наклепу Поверхонь Антифрикційних Композитних Деталей Тертя Друкарських Машин При Фінішному Кубонітовому Шліфуванні

“…Для реалізації поставлених завдань розроблено технологічні процеси, де фінішна абразивна обробка виконувалась із застосуванням методів тонкого кубонітового та ельборового шліфування, а також методів магнітно-абразивного оброблення [4][5][6][7][8][10][11][12][13][14][15][16][17].…”

Influence of magneto-abrasive machining on the characteristics of the surface layer of flat parts

“…Аналогічні дослідження, але з використанням інтенсифікуючих факторів, таких як, вібрація [7] та ультразвуковий вплив [8] також підтверджують, що внаслідок ударно-фрикційної взаємодії частинок магнітно-абразивного інструменту із оброблюваною поверхнею відбувається зміцнення приповерхневого шару та зміна поверхневих напружень. У [9] та [10] доведена доцільність використання як крупнофракційних магнітно-абразивних осколкових порошків, так і порошків, що мають форму частинок наближену до сфери. Проте інформації про характер зміни поверхневої твердості та напруженого стану в поверхневих зонах оброблюваних плоских поверхнях не надається.…”

Flat surfaces machining by the magneto-abrasive method with permanent magnet end-type heads 3. The influence of the types of the working heads on the effectiveness of the magneto-abrasive machining

“…Исследования влияния формы рабочих поверхностей магнитных головок, а также типа и формы магнитов, технологических условий обработки, типов применяемых магнитно-абразивных порошков [11][12][13] показали, что наилучшие результаты имеют место при использовании для формирования МАИ порошков типа Ферромап с осколочной формой частиц, полученных методом распыления из расплава с последующим их размолом и классификацией. Показано, что тип формирующегося на торцевой рабочей поверхности магнитной головки магнитно-абразивного инструмента во многом определяет рациональные условия обработки, необходимые для достижения минимальной шероховатости.…”

“…Сравнение обработанных методом МАО поверхностей и поверхностей после фрезерования выполняли по результатам изменения параметров шероховатости таких как Sa, Sp, Sv, частотное распределение высот микровыступов и величина опорной поверхности профиля, контролируемых на квадратных участках 2х2 мм, на микроскопе NanoFocus. С учетом результатов, представленных в [11][12][13] в качестве магнитно-абразивного порошка использовали Ферромап с размером частиц 630/400 мкм. Варьировали величину рабочего зазора в диапазоне 1,5-5 мм, частоту вращения торцевой головки 500-1900 об/мин, скорость поперечной подачи головки при обработке 5-50 мм/мин.…”

“…Характер изменения магнитной индукции в рабочих зазорах магнитной головки на разных расстояниях от рабочей поверхности головки типа "щетка" -(а), "полутор" -(б), "щетка + полутор" -(в) 3D изображения, частотное распределение высот микронеровностей и величина опорной поверхности профиля, полученной после торцевого фрезерования показали, что наименьшие значения параметров формируются при обработке с величиной рабочего зазора 2 мм. Отметим, что указанные выше данные подтверждают, установленные ранее результаты, приведенные в[11,13]. Важно отметить, что при величинах рабочих зазоров в диапазоне 2-3 мм осуществляется активная обработка микровпадин и снижение волнистости поверхности, формируемой на стадии торцевого фрезерования.Внешний вид (3D изображения), частотное распределение высот микронеровностей и зависимости изменения опорной поверхностей профиля после МАО с различной величиной рабочих зазоров представлены на рис.4.…”