Как работает магнитный стол для шлифовального станка

Электромагнитные плиты для шлифовальных станков

На плоскошлифовальных станках широко применяют электромагнитные плиты. Обрабатываемые стальные детали, расположенные на таких плитах, удерживаются во время обработки силами магнитного притяжения плиты. Электромагнитное закрепление имеет преимущества по сравнению с зажатием в кулачках. Включая ток, можно сразу закрепить много деталей, расположенных на поверхности плиты.

При электромагнитном закреплении может быть достигнута большая точность обработки, так как заготовка при нагреве в процессе обработки не сжата с боков и может свободно расширяться. При электромагнитном закреплении имеется возможность обрабатывать детали с торца и сбоку.

Однако электромагнитное закрепление не обеспечивает таких больших усилий, как при зажатии посредством кулачков. В случае аварийного перерыва в питании обмотки электромагнитной плиты происходит срыв детали с ее поверхности. Поэтому электромагнитные плиты не применяют при больших силах резания. Кроме того, стальные детали, обработанные на электромагнитных плитах, часто сохраняют остаточный магнетизм.

Электромагнитная плита (рис. 1) имеет корпус 1, изготовленный из мягкой стали, днище которого снабжено полюсными выступами 2. Сверху наложена крышка 3, у которой участки 4, расположенные над полюсами, отделены прослойками 5 из немагнитного материала (сплав свинца и сурьмы, оловянные сплавы, бронза и др.).

При пропускании постоянного тока через катушки 6 все участки наружной поверхности крышки (зеркала), окруженные немагнитными прослойками, являются одним полюсом (например, северным); вся же остальная поверхность плиты — другим полюсом (например, южным). Обрабатываемая деталь 7, перекрывающая в любом месте немагнитную прослойку, замыкает магнитный поток одного из полюсов 2 и поэтому притягивается к поверхности плиты.

Читайте также:  Номинальный ток токарного станка

Для закрепления небольших обрабатываемых деталей расстояние между полюсами 2 желательно делать как можно меньшим. Однако это осуществить трудно, так как между полюсами должны быть размещены витки двух катушек 6. Поэтому для закрепления мелких деталей применяют электромагнитные плиты с пазами, заполненными немагнитным материалом (рис. 2).

Эта плита имеет только одну катушку 2. Корпус 1 плиты накрыт толстой стальной крышкой 3 с близко расположенными немагнитными пазами 4. При размещении на поверхности плиты небольшой обрабатываемой детали 5 часть магнитного потока катушки замкнется через крышку 3 ниже пазов, а часть его, огибая немагнитный паз, перекрытый деталью 5, пройдет через деталь, обеспечивая ее притяжение. Так как через деталь проходит только часть магнитного потока, сила притяжения этих плит ниже, чем у плит, имеющих сквозные прослойки.

Кроме электромагнитных плит, предназначенных для возвратно-поступательного движения, широкое распространение получили вращающиеся электромагнитные плиты, обычно называемые электромагнитными столами.

Рис. 1. Электромагнитная плита

Рис. 2. Электромагнитная плита для мелких деталей

Рис. 3. Стол с неподвижными электромагнитами

Рис. 4. Включение электромагнитной плиты

В промышленности применяются также столы с неподвижными электромагнитами (рис. 3). Корпус 1 стола вращается над неподвижными электромагнитами 2, расположенными по окружности. Когда через обмотку 3 протекает постоянный ток, магнитный поток замыкается (как указано на рис. 3 штриховой линией), обеспечивая притяжение детали.

Электромагнитные столы этого типа помимо немагнитных пазов, расположенных по концентрическим окружностям, имеют сквозные радиальные немагнитные прослойки, разделяющие корпус стола и его рабочую поверхность на секторы, не имеющие магнитной связи один с другим. Если электромагниты 2 расположить не по всей окружности, то у такого стола образуется сектор, на котором детали не будут закреплены и могут быть легко сняты. Стол с неподвижными электромагнитами опирается на кольцевые направляющие, изготовленные из немагнитного материала (обычно бронзы). Это исключает возможность замыкания потока под электромагнитами.

Сила притяжения электромагнитной плиты в большой степени зависит от материала и размеров закрепляемой детали, от числа деталей на ее поверхности, от положения детали на плите и от конструкции плиты: Сила притяжения электромагнитных плит колеблется в пределах 20—130 Н/см2 (2—13 кгс/см2).

При работе электромагнитная плита нагревается, во время выключения — охлаждается. Это вызывает движение воздуха через все неплотности, в результате чего внутри плиты может конденсироваться влага. Поэтому при конструировании электромагнитных плит важно предусмотреть защиту катушек плиты от воздействия охлаждающей жидкости. Для этого внутреннюю полость плиты заливают битумом.

Для питания электромагнитных плит применяют постоянный ток напряжением 24, 48, 110 и 220 В. Наиболее часто применяют ток напряжением 110 В. Питание электромагнитных плит переменным током неприемлемо вследствие сильного размагничивающего и нагревающего действия вихревых токов.

Катушки отдельных полюсов электромагнитной плиты обычно соединяют последовательно. Реже применяют их переключение с последовательного на параллельное соединение, используя 110 В при параллельном соединении катушек и 220 В при последовательном. Мощность, потребляемая электромагнитными плитами, составляет 100—300 Вт. В качестве источника питания электромагнитных плит обычно применяют селеновые выпрямители. В комплект выпрямителя входят трансформатор, предохранитель и выключатель.

Схема включения электромагнитной плиты приведена на рис. 4. Если переключатель ПП находится в указанном на схеме положении, привод движения стола (и вращения круга, если это требуется) может быть пущен в ход лишь при включенной электромагнитной плите. В этом случае обмотка электромагнитной плиты ЭП получает питание от выпрямителя В, подключенного к сети через трансформатор Тр.

Последовательно с этой обмоткой включена катушка реле тока РТ, замыкающий контакт которого включен последовательно с катушкой контактора 1К. Если вследствие какой-либо аварии питание электромагнитной плиты прекратится, реле тока РТ своим контактом разорвет цепь катушки 1К, и двигатель вращения стола (часто и шлифовального круга) отключается. Поворот переключателя ПП дает возможность включать двигатель без плиты.

Возможность пробоя изоляции обмотки электромагнитной плиты при ее отключении в данном случае исключена. Цепь обмотки после отключения плиты остается замкнутой через плечи выпрямителя.

Вследствие наличия остаточного магнетизма стальные детали после их обработки часто бывает трудно снять с плиты. Для облегчения съема деталей через обмотку электромагнитной плиты после окончания обработки пропускают небольшой ток противоположного направления. Для подвода тока к плите при небольшой длине ее хода обычно применяют специальный гибкий провод в резиновой оболочке.

При поступательном движении плиты на более значительное расстояние применяют медные шины со скользящими по ним щеткам. У тяжелых станков используют троллейные провода. К электромагнитным столам ток подводят посредством контактных колец.

Помимо рассмотренных электромагнитных закрепляющих устройств применяют плиты с постоянными магнитами. Для таких плит не требуется источников питания, и поэтому не может быть внезапного срыва деталей с поверхности плиты при перебое в электроснабжении. Кроме того, плиты с постоянными магнитами более надежны в эксплуатации.

Источник

Магнитные плиты для шлифовальных станков

Магнитные плиты для шлифовальных станков – это особый класс металлообрабатывающего оборудования, которое предназначено для удерживания стальных заготовок на рабочей поверхности под воздействием сил электромагнитного притяжения. Казалось бы, для чего использовать такую изощренную конструкцию, когда можно задействовать в качестве фиксатора традиционные кулачки, которые надежно зажимают заготовку и обеспечивают предельную жесткость в процессе обработки? В действительности же электромагнитная фиксация с помощью магнитных плит для шлифовальных станков имеет ряд преимуществ, которые мы рассмотрим ниже.

Ключевой плюс – это возможность работы оборудования в многопоточном режиме. Мастер может одновременно зафиксировать несколько заготовок на одной установке, тем самым повысив производительность своего труда на порядок. Кроме того, магнитная плита для шлифовального станка способна обеспечить предельную точность обработки заготовки.

Это связано с тем, что в процессе шлифования металлическая деталь нагревается и, соответственно, расширяется. Зажатая в тиски заготовка в этом случае деформируется, в то время как установленная на электромагнитной плоскости – свободно расширяется на рабочей поверхности.

При этом стоит помнить, что плита не способна обеспечить столь же больших усилий, как фиксирующие кулачки. Кроме того, если произойдет аварийное прерывание подачи электропитания – случится срыв заготовки с рабочей поверхности. Вот почему сфера применения магнитных плит для шлифовальных станков исключает работы, подразумевающие большие силы резания.

Еще один минус подобных установок состоит в таком явлении как остаточный магнетизм, свойственный стальным заготовкам, которые обрабатывались подобным образом. К счастью, справиться с проблемой можно с помощью демагнитизатора, что в большинстве случаев позволяет закрыть глаза на вышеописанный недостаток.

Конструкция и принцип работы

Корпус – важнейшая часть конструкции магнитной плиты для шлифовального станка – производится из мягкой стали. Его днище имеет специальные полюсные выступы. Рабочая поверхность плиты покрывается специальной крышкой, участки которой располагаются над полюсами и разделены особыми немагнитными прослойками. Постоянный ток пропускается через катушки.

В этом случае наружная поверхность стола выступает в качестве одного полюса, а оставшаяся часть поверхности являет собой противоположный полюс. Металлическая деталь, которая перекрывает немагнитную прослойку в любой точке плиты, замыкает магнитный поток и фиксируется на поверхности.

Сила притяжения – важный параметр, который стоит учитывать при работе с магнитной удерживающей поверхностью. Во многом он зависит от габаритов фиксируемой конструкции и материала, из которого она изготовлена. Кроме того, на силу притяжения влияет количество деталей, закрепленных на установке, а также конструкция самой плиты. То, где мастер расположил обрабатываемую деталь, тоже оказывает влияние на данный параметр.

Сила притяжения измеряется в Н/см2. Оптимальная величина параметра составляет от 20 до 130 Н/см2.

Каждый мастер должен помнить о том, что магнитная плита для шлифовального станка в процессе работы нагревается. Частые смены температуры конструкции могут привести к образованию конденсата внутри. Инженеры, занимающиеся проектированием таких агрегатов, тщательно продумывают систему защиты катушек от нежелательного воздействия жидкости. Справиться с такого рода задачей позволяет битум, который в заводских условиях заливается во внутреннюю полость электромагнитного стола.

Магнитный блок – важная составная часть конструкции. Этот подвижный элемент перемещается с помощью работы эксцентрикового волчка. Магнитная плита функционирует только во включенном состоянии. Она порадует мастера своими эксплуатационными возможностями и обеспечит максимально ровное расположение изделия на рабочей поверхности, что моментально отразится на точности конечного результата.

Итоги

Магнитная плита для шлифовального станка способна на надежную фиксацию обрабатываемой детали, что отражается на качестве выполнения поставленной задачи. Интересно то, что технические параметры и эксплуатационные возможности такой конструкции не меняются с течением времени и увеличением срока эксплуатации оборудования. Это, отчасти, провоцирует повышенный интерес к электромагнитным плитам со стороны потенциальных покупателей.

В качестве дополнительного плюса магнитной плиты стоит отметить то, что она не требует дополнительного обслуживания. При соблюдении основных правил эксплуатации она способна прослужит не одно десятилетие, не утратив свои функциональные возможности.

Если вы ищите пути повышения производительности труда за шлифовальным станком – самое время задуматься о приобретении электромагнитной установки. В отличие от стандартных кулачков такая конструкция позволит обрабатывать сразу несколько деталей с предельной точностью и эффективностью. Всё это подтверждается практикой десятков тысяч мастеров.

Источник

Особенности использования магнитных плит для фрезерных станков

Технические характеристики.

2.1. В конструкции плиты магнитной прямоугольной использованы постоянные магниты, размещенные в стальной арматуре, которая используется как концентратор магнитной энергии.

Удельная сила притяжения – 80 Н/см2

Усилие переключения – не более 80 Н

2.2. Технические характеристики магнитных прямоугольных плит приводятся в таблице

Таблица — Технические характеристики прямоугольных магнитных плит

Модель Ширина, мм Длина плиты, мм Длина основания, мм Высота плиты, мм Толщина магнитного слоя, мм Шаг магнитных элементов, мм Масса, кг
Х41100-220 100 220 240 40 18 1+4 7
Х41150-400 150 400 420 40 18 1+4 19

Сфера применения

Магнитные плиты применяются при обработке металлов на станках различного типа. В первую очередь это шлифовальные станки, где применение магнитного способа фиксации позволяет обеспечить максимальный доступ к обрабатываемым поверхностям и исключить их механическое повреждение. Также они используются на фрезерных и токарных станках, при проведении сварочных работ, при сборочных операциях и в других случаях.

Широкое применение магнитные плиты получили благодаря надежной фиксации при сравнительно компактных размерах. Ещё одно важное преимущество – сохранение точности установки на протяжении всего срока эксплуатации изделия. Данный тип оснастки редко входит в базовую комплектацию станка, и поэтому их необходимо приобретать и устанавливать отдельно, учитывая размер, прижимное усилие и прочие параметры изделия.

Устройство и принцип работы.

3.1. Плита состоит из трех основных частей: подвижного и неподвижного магнитных блоков и корпуса. Магнитные блоки собраны из стальных пластин, между которыми расположены керамические постоянные магниты. Свободное пространство между стальными пластинами заполнено немагнитным материалом.

Рис. Устройство магнитной плиты

3.2. При включенном состоянии полюсы 2 силового блока лежат на немагнитных элементах 5 корпуса 1, направляя весь магнитный поток магнитов 3 через адаптер 4 и детали 6. при отключенном состоянии полюса 2 расположены под немагнитными прокладками адаптера. В результате магнитный поток имеет новое направление.

3.3. Подвижный магнитный блок расположен внутри корпуса и может смещаться с помощью эксцентрикового волка вправо или влево поворотом рукоятки на 180˚. В выключенном положении совмещаются магнитопроводы с разной полярностью немагнитный поток на рабочей поверхности отсутствует.

По сравнению с электромагнитными плитами и гидро- или пневмoприспособлениями имеют следующие преимущества:

  • не требуют подключения к источнику энергии;
  • позволяют достигать более высокую точность при обработке заготовок;
  • обеспечивают абсолютную надежность крепления;
  • сохраняют основные технические параметры в течение всего срока службы на первоначальном уровне;
  • не требуют периодического ремонта и технического обслуживания

Как устроены плоскошлифовальные станки

Подавляющее большинство деталей, изготовленных из металла, подвергается такой технологической операции, как шлифовка. Для ее выполнения с высокой эффективностью и точностью и применяются станки плоскошлифовальной группы.

Довольно сложный в изготовлении ленточный станок с отличным функционалом

На плоскошлифовальных станках серийных моделей можно обрабатывать как плоские, так и профильные детали. Точность обработки поверхности, которой удается добиться при использовании таких устройств, составляет 0,16 микрон. Конечно, достичь такого результата при обработке на станках, изготовленных своими руками, практически невозможно. Однако даже той точности, которую позволяют получать самодельные станки, вполне достаточно для многих металлических изделий.

Несущим конструктивным элементом станков данной группы (как и любого другого оборудования) является станина. От ее габаритов напрямую зависит, какого размера детали можно обрабатывать на станке. Наиболее распространенным материалом изготовления станин плоскошлифовального оборудования является чугун, так как данный металл за счет своих характеристик отлично гасит вибрации, что особенно важно для устройств подобного назначения.

Рабочий стол и органы управления шлифовального станка 3Г71М

Конструктивным элементом плоскошлифовальных станков, на котором фиксируется обрабатываемая заготовка, является рабочий стол, имеющий круглую или прямоугольную форму. Его размеры в зависимости от конкретной модели плоскошлифовального оборудования могут серьезно варьироваться. Обрабатываемые детали на таком рабочем столе могут фиксироваться за счет его намагниченной поверхности либо при помощи специальных зажимных элементов. В процессе обработки рабочий стол совершает возвратно-поступательные и круговые движения.

В плоскошлифовальных станках, выпускаемых серийно, рабочие столы приводятся в движение при помощи гидравлической системы. В оборудовании, собранном своими руками, для этого используют механические передачи.

Шлифовка стальной заготовки, фиксируемой на рабочей поверхности станка с помощью магнитного поля

Важными элементами конструкции плоскошлифовального оборудования, за счет которых обеспечиваются точность и плавность перемещения рабочего стола, являются направляющие. Кроме высокой точности изготовления, направляющие должны обладать исключительной прочностью, так как в процессе практически постоянных перемещений рабочего стола они подвергаются активному износу.

Для достижения высокой точности обработки направляющие должны обеспечить точное, плавное (без рывков) перемещение рабочего стола с минимальным трением соприкасающихся элементов. Именно поэтому для изготовления данных конструктивных элементов используется высокопрочная сталь, которую после изготовления из нее направляющих подвергают закалке.

Вариант изготовления направляющих с использованием уголков и подшипников

Рабочий инструмент плоскошлифовального станка, в качестве которого может использоваться шлифовальный круг или абразивная лента, устанавливается на шпинделе бабки. Вращение рабочему инструменту, за которое отвечает главный электрический двигатель, может передаваться посредством редуктора или ременной передачи.

Для плоскошлифовальных станков, которые делаются своими руками, можно выбрать более простой вариант: подобрать диаметр шлифовального круга таким образом, чтобы его можно было закрепить непосредственно на валу электродвигателя. Это исключит необходимость использования редукторной или ременной передачи.

Порядок работы и техническое обслуживание.

4.1. Магнитную плиту прямоугольную расконсервировать, ознакомиться с паспортом на изделие.

4.2. Разместить плиту магнитную на столе станка или на верстаке.

4.3. При необходимости, поверхность плиты магнитной может быть перешлифована в соответствии с производственными требованиями

4.4. После проверки правильности крепления можно перейти к работе на станке.

4.5. Заготовку из ферромагнитного материала разместить на плите в требуемом положении и повернуть рычаг на 180 градусов. Проверить надежность крепления. После этого можно переходить к обработке заготовки.

4.6. Стружку на магнитной плите, образующуюся при обработке заготовки можно удалить щеткой-сметкой после поворота рукоятки на 180 градусов, и после обратно зафиксировать заготовку, повернув рукоятку плиты.

4.7. По окончании работ повернуть рукоятку и снять заготовку с магнитной плиты.

4.8. Недопустимо воздействие ударной нагрузки на заготовку, закрепленную на магнитной плите, т.к. это приводит к снижению намагниченности отдельных магнитных элементовмагнитной плиты и соответственно к снижению сил притяжения плиты в целом.

4.9. При возникновении грубых забоин на зеркале рабочей поверхности магнитной плиты и вследствие этого, снижения точностных характеристик базирования заготовки, допускается перешлифовка рабочего зеркала плиты магнитной.

4.10. Удельная сила притяжения проверяется испытательным образцом Ø 50 мм и высота 20 мм на расстоянии более 40 мм от всех краев зеркала рабочей поверхности плиты. Допускается в 10% контрольных точек, измеренных по диагонали плиты с шагом 10 мм,

снижения силы притяжения не менее 1,0 кгс/см2.

4.11. При перешлифовке зеркала рабочей поверхности плиты допускается снятие общего припуска не более 5,0 мм. В состоянии поставки зеркало рабочей поверхности плиты и основание предварительно шлифованы. Допуск на шлифовку согласно ТУ 2-024-2773-82 не более 1,5 мм. Окончательная шлифовка производится потребителем на собственном станке.

Конструкционные решения

Требуемое расположение заготовок под проход резца станка получается благодаря подвижности частей электромагнитной удерживающей плиты. Перемещение происходит в поперечной (0°- 30°) и продольной (0° — 45°) плоскости. Угол устанавливается высотой набора концевых мер, заданные значения которой сведены в таблицу.

Орган управления расположен на удобной в работе боковой стороне.

Электромагнитная удерживающая плита состоит из корпуса, полюсов, катушек, основания и выводной коробки.

Достоинством токовой модели является маленькое межполюсное расстояние, позволяющее удерживать части малого размера (4×4×0,2 см). Удельная сила притяжения может меняться от 20 Н/см ²до 130 Н/см².

Катушки электромагнитного пояса могут располагаться неподвижно под плитой, совершающей возвратно-поступательные движения на шлифовальном станке.

В моделях стола, автономных от электрической сети, индукционные катушки заменены на магнитные блоки.

Как устроен магнитный блок

В корпус блока на 2 полосы установлены постоянные магниты. Расстояние между полюсами стола указывается в технических характеристиках изделия. Поворот управляющей рукоятки на 180° через эксцентрик подводит полюса к верхней кромке плиты. Деталь захвачена полем. Обратное действие разрывает контактирующие металлические части, освобождая заготовку.

Электромагнитная синусная плита

Согласно ГОСТ магнитная синусная плита по типу управления выполняется:

  • ручного переключения;
  • дистанционного управления.

Различают 5 классов точности приспособления, у которых удельная сила притяжения стола соответственно ГОСТ 16528-87 равна:

  • 50 Н/см² у класса В, А, С;
  • 80 Н/см² у класса Н,П.

У всех моделей остаточный магнетизм не должен превышать 0,5 Н/см². Фактическое значение проверяется динамометром, соединенным с контрольной пластиной (сталь 10, по ГОСТ 1050). Отклонения допускаются ГОСТ не более, чем в 10% контрольных точек стола.

Различия

Технология обработки задает различные варианты расположения обрабатываемой детали. С этой целью выбирают:

  1. Одноповоротное устройство. Две основные части – основание, магнитная часть;
  2. Двухповоротная плита. Три составляющих – нижнее основание, средняя поворотная плита, магнитный удерживающий лист;
  3. Магнитный стол. Электромагнит различных размеров;
  4. Угол. Модифицированный магнитный стол из 2 поверхностей под заданным углом. Одна плоскость магнитная, другая – упорная.

Источник

Оцените статью