Андрей Смирнов
Время чтения: ~15 мин.
Просмотров: 0

Магнитные плиты для фиксации заготовок

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.

Магнитный стол своими руками

Приспособления для шлифования плоских поверхностей

При шлифовании детали можно крепить непосредственно к столу станка прижимными планками. Однако такое крепление применяют в том случае, когда детали не могут быть закреплены на магнитной плите или в других приспособлениях.

Лекальные тиски (рис. 10.9а) отличаются от обычных машинных точностью изготовления и возможностью кантования. Неподвижная губка тисков составляет одно целое с основанием 1. В корпусе имеются пазы для прохода подвижной губки 2, которая перемещается винтом 3. Основание корпуса имеет отверстия с резьбой для прикрепления тисков к различным приспособлениям. Все плоскости тисок обработаны под углом 90°. Запрессованный цилиндрический измерительный штифт 4 служит для измерения наклонных плоскостей.

Рис. 10.9. Лекальные тиски (а) и электромагнитная плита (б)

Электромагнитные плиты. Устройство электромагнитной плиты (рис. 10.9б) основано на следующем принципе. Если на железный сердечник (рис. 10.10а) навить проволоку и по ней пропустить постоянный ток, то сердечник намагнитится. Если теперь поднести к одному из концов сердечника стальной предмет, он с силой притянется к сердечнику. После прекращения действия тока в обмотке прекратится и магнитное действие сердечника.

Можно согнуть такой сердечник в виде подковы (рис. 10.10б) и также пропускать ток через его обмотку. В этом случае магнит будет еще сильнее. Соединив подковообразные магниты в группу, получим электромагнитную плиту.

Рис. 10.10. Схема магнитного действия тока (а) и подковообразный магнит (б)

Полюсы магнитов, выведенные на верхнюю часть плиты, тщательно изолируются от ее тела немагнитными сплавами (баббитом, цинком), благодаря чему магнитные силы не рассеиваются в теле плиты, а направляются непосредственно в тело детали. К электромагнитной плите могут притягиваться только магнитные металлы (например, сталь, железо, чугун).

Электромагнитные плиты применяют различных размеров круглой и прямоугольной формы. Для их питания пригоден только постоянный ток, поэтому у станков устанавливаются приборы, преобразующие переменный ток в постоянный.

Электромагнитные плиты обеспечивают надежное и быстрое закрепление шлифуемых деталей. Для сохранения работоспособности плиты необходимо оберегать ее от толчков и ударов, а также следить за тем, чтобы на обмотки не попадала охлаждающая жидкость. По окончании работы следует сразу же насухо протереть рабочую поверхность плиты.

Магнитные плиты

Кроме электромагнитных плит, на шлифовальных станках применяют магнитные плиты с постоянными магнитами. Для плит этого типа не требуется специальных генераторов и выпрямителей с проводкой и распределительными устройствами. Однако, как правило, сила их притяжения слабее силы притяжения электромагнитных плит.

Конструкция прямоугольной магнитной плиты и принцип ее работы показаны на рис. 10.11. Верхняя ее часть сделана из стальных пластин 1 с немагнитными прослойками 2 между ними (рис. 10.11а). Сильные постоянные магниты 4 можно перемещать, замыкая их то на железные пластинки, то на закрепляемую деталь. На рис. 10.11б показано положение магнитов при закреплении деталей 5, а на рис. 10.11в – во время их снятия или установки. Магниты переключаются при помощи рукоятки 3. Нижняя часть плиты 6 закрепляется на столе станка.

Рис. 10.11. Магнитная плита:

а – общий вид; б – положение магнитов при закреплении детали; в – то же при установке и снятии детали

Сегментные шлифовальные круги для шлифования плоских поверхностей

Плоское шлифование цельными шлифовальными кругами большого диаметра экономически невыгодно из-за больших отходов, повышенного теплообразования и возможности поломки их при транспортировке. Кроме того, в случае появления трещины или частичного разрушения круга приходится целиком заменять его и терять значительное количество годного абразивного материала. Эти неудобства устраняются в случае применения кругов из вставных абразивных сегментов (рис. 10.12). Такие сегменты при поломке одного или нескольких из них могут быть легко заменены новыми.

Вставные сегменты используются почти до полного износа. Освободив 1 зажим, можно вынуть сразу 2 сегмента. По мере износа высота сегментов уменьшается, поэтому под них подкладывают прокладки.

Рис. 10.12. Сегментный шлифовальный

Общие сведения о конструкции

Главным преимуществом магнитных плит является хороший показатель фиксации заготовки, а также их относительно небольшие размеры. Для комплектации станков применяются два типа: электромагнитные и магнитные. Они имеют существенные конструктивные различия.

Плита имеет достаточно простой принцип работы. На ее поверхности создается магнитное поле, которое удерживает металлосодержащие заготовки на поверхности стола. Это позволяет выполнить обработку не только внешней плоскости материалов, но и торцевых областей. В некоторых случаях возможно одновременное шлифование нескольких деталей. Благодаря магнитным свойствам на рабочую поверхность можно установить дополнительное оборудование или вспомогательные устройства.

Конструктивные особенности магнитных плит различного типа:

  • плита электромагнитная. Она состоит из корпуса, внутри которого расположены две группы электромагнитных катушек. Они разделены немагнитной прослойкой. При подаче электричества на установленную деталь, формируется электромагнитное поле, которое фиксирует заготовку. Недостатком подобной конструкции является отсутствие сцепления в случае отключения электроэнергии. Поэтому рекомендуется установить реле деактивации станка при возникновении подобной ситуации;
  • магнитная плита. Конструктивно она напоминает электромагнитную модель. В ней также установлены две группы магнитов, отличающихся полярностью. На рабочей поверхности плиты установлены блоки из немагнитного материала. В нормальном положении они препятствуют возникновению магнитного поля. С помощью механического устройства происходит их смещение, в результате чего заготовка надежно фиксируется на столе.

Механическая плита магнитная имеет большую степень надежности, но для ее включения/выключения необходимо поворачивать рычаг. Это влияет на оперативность смены положений деталей, и как следствие — производительность. Поэтому чаще всего электромагнитные модели используются при массовом производстве, а механические — для более точной обработки.

Плиты магнитные

В сферах различного производства нередко приходится использовать такие рабочие элементы как магнитные плиты. Данное средство как правило используется широко в станочном оборудовании.

Назначение магнитных плит заключается, как правило, в том, чтобы закреплять железосодержащие детали на этих плитах, которые используются в качестве удерживающих элементов.

Магнитные плиты выполняют функцию, схожую по принципу работы с функцией тисков, однако данные элементы имеют ряд преимуществ перед тисками, поскольку не наносят деталям механических повреждений и не производят их деформации.

Применение магнитных плит

Наиболее часто магнитные плиты используются на станках различного типа производства, это могут и шлифовального типа станки, и станки для проведения фрезеровки, так же токарные станки и многие другие их виды. Нередко используются и как отдельное приспособление для помощи в таких работах, как сварочные и работы по сборке различных конструкций и деталей.

Конструктивно магнитная плита выполнена в виде металлической армированной пластины, внутри которой устанавливаются мощные магниты, их устанавливается порядка четырех штук.

В зависимости от модели магнитной плиты длина ее может быть различного размера, так же варьируется в разных пределах и ширина магнитной плиты.

Мощность притяжения самих магнитов может колебаться в зависимости от разных вариантов исполнения плит, но как правило средним показателем является такой номинал как восемьдесят Нсм2  толщина слоя магнита равна примерно восемнадцати миллиметрам.

Конструкция магнитной плиты

Магнитная плита конструктивно выполняется из трех основных элементов. Этими элементами являются магнитные блоки, которые могут быть как подвижными, так и оставаться недвижимыми и основного корпуса.

Блоки магнитной плиты выполняются в виде металлических пластинок, которые являются основой всей конструкции. В данных пластинах, а точнее между ними и располагаются магниты, которые, как правило, сделаны из керамики.

Остальное пространство, которое заполняется материалом, который не имеет магнитных свойств.

Магнитный блок, который имеет подвижное состояние, выполняет перемещение внутри плиты посредством работы волчка, который является эксцентриковым. Движение данного элемента выполняется посредством регулирования рукоятки, и перемещение данного элемента возможно порядка на сто восемьдесят градусов.

Магнитная плита начинает функционировать только во включенном состоянии, в остальное время магнитная плита работу не выполняет. Данный вид плит имеет множество преимуществ перед другими типами удерживающих устройств.

К данным преимуществам можно отнести такие как большая работоспособность данной конструкции, которая обеспечивает точное и ровное положение изделия, что в свою очередь позволяет выполнить его с максимальной точностью.

Магнитная плита выполняет очень прочное и надежное крепление материала, а это является залогом правильного выполнения работы по его обработке.

Все параметры работы магнитной плиты остаются неизменными на протяжении всего срока эксплуатации данного устройства, поэтому выбор именно такого вида оборудования является наиболее популярным на сегодняшний день.

Еще одной прекрасной характеристикой магнитных плит является то, что данное устройство не нуждается в дополнительном обслуживании и ремонтных работах на протяжении всего срока работы.

Следует так же отметить, что при надобности поверхность магнитной плиты можно отшлифовать в зависимости от используемых на плите деталей.

Как правило, при выборе абразивоструйного оборудования, смотрят на характеристики составляющих элементов, на производительность и…
Такого рода камнеобрабатывающие станки, оснащаются верхним и нижним рядами ножей. При этом верхний ряд имеет подвижную конструкцию. Что касается нижнего ряда ножей, то его подвижность зависит от конструктивных особенностей отдельных моделей. Кроме того довольно часто предусмотрена подвижность ножей, то есть возможность их переставить. Одинаковым фактором для…
В промышленности и в быту постоянно происходит усовершенствование различных элементов, способствующих бесперебойной подаче разного рода жидкостей и газообразных веществ. Одним из таких элементов…
Шлифовальные станки относятся к классу электрооборудования, предназначенного для полировки и шлифовки самых разных материалов и уже готовых конструкций. К материалам для шлифовки относятся камень, пластмасса, металл, древесина и прочие виды…
Пылеуловители – это устройства, предназначение которых заключается в отлавливании пыли и мелких механических частиц, и иных видов примесей из потоков воздуха при…

Как сделать простой электромагнит – пошаговая инструкция со схемами

Такое устройство удобно тем, что его работой легко управлять при помощи эл/тока – менять полюса, силу притяжения. В некоторых вопросах оно становится поистине незаменимым, а часто используется как конструктивный элемент различных самоделок. Своими руками сделать простой электромагнит несложно, тем более что практически все необходимое можно найти в каждом доме.

Что понадобится

  • Любой подходящий образец из железа (оно хорошо магнитится). Это будет сердечник электромагнита.
  • Проволока – медная, обязательно с изоляцией, чтобы предотвратить прямой контакт двух металлов. Для самодельного эл/магнита рекомендуемое сечение – 0,5 (но не более 1,0).
  • Источник постоянного тока – батарейка, АКБ, БП.

Дополнительно:

  • Соединительные провода для подключения электромагнита.
  • Паяльник или изолента для фиксации контактов.

Это общая рекомендация, так как электромагнит изготавливается с определенной целью. Исходя из этого, и подбираются составные части схемы.

А если он делается в домашних условиях, то какого-то стандарта и быть не может – подойдет все, что есть под рукой.

Например, применительно к первому пункту в качестве сердечника нередко используют гвоздь, дужку замка, отрезок железного стержня – выбор вариантов огромный.

Обмотка

Медный провод аккуратно, виток за витком, накручивается на сердечник. При такой скрупулезности КПД электромагнита будет максимально возможным.

После первого «прохода» по железному образцу проволока укладывается вторым слоем, иногда и третьим. Это зависит от того, какая мощность устройства требуется.

Но направление намотки должно быть неизменным, иначе произойдет «разбалансировка» магнитного поля, и электромагнит вряд ли что-то сможет притянуть к себе.

Чтобы понять смысл протекающих процессов, достаточно вспомнить уроки физики из курса средней школы – движущиеся электроны, создаваемое ими ЭМП, направление его вращения.

После окончания намотки проволока обрезается так, чтобы выводы было удобно подключить к источнику питания. Если это батарейка – то напрямую. При использовании БП, аккумулятора или иного прибора понадобятся соединительные провода.

Что учесть

С количеством слоев есть определенные сложности.

  • С увеличением витков повышается реактивное сопротивление. Значит, сила тока начнет снижаться, а притяжение станет более слабым.
  • С другой стороны, повышение номинала тока вызовет нагрев обмотки.

Подробно принцип действия работы электромагнита описан в следующем видео:

Подключение

  • Зачистка выводов «медяшки». Проволока изначально покрыта несколькими слоями лака (в зависимости от марки), а он, как известно – изолятор.
  • Спаивание медного и соединительного проводов. Хотя это и непринципиально – можно сделать скрутку, изолировав ее трубкой ПВХ или клейкой лентой.
  • Фиксация вторых концов проводов на зажимах. Например, типа «крокодил». Такие съемные контакты позволят легко менять полюса электромагнита, если это понадобится в процессе его применения.

Полезные советы

Для изготовления мощного электромагнита домашние умельцы нередко используют катушку от МП (магнитного пускателя), реле, контакторов. Они есть и на 220, и на 380 В.

Железный сердечник подобрать по ее внутреннему сечению несложно. Для удобства управления в схему нужно включить реостат (переменное сопротивление). Соответственно, такой эл/магнит подключается уже к розетке.

Сила притяжения регулируется изменением R цепи.

Можно повысить мощность электромагнита за счет увеличения сечения сердечника. Но только до определенных пределов. И здесь придется экспериментировать.

Прежде чем делать эл/магнит, необходимо убедиться, что выбранный образец железа для этого подходит. Проверка достаточно простая. Берется обычный магнитик; в доме много чего есть на таких «присосках». Если он притянет подобранную для сердечника деталь, можно использовать. При отрицательном или «слабом» результате лучше поискать другой образец.

Сделать электромагнит достаточно просто. Все остальное зависит от терпения и сообразительности мастера. Возможно, чтобы получить то, что нужно, придется поэкспериментировать – с напряжением питания, сечением проволоки и так далее. Любая самоделка требует не только творческого подхода, но и времени. Если его не пожалеть, то отличный результат обеспечен.

Технические параметры

Магнитные плиты редко входят в стандартную комплектацию заводского оборудования. Чаще всего их приобретают отдельно

Поэтому важно знать их основные технические характеристики, которые должны соответствовать параметрам конкретной модели станка

Определяющим параметром являются габариты. Размер плиты может варьироваться от 10*25 см до 32*100 см. При этом при увеличении габаритов устройства возрастает его масса. Это напрямую влияет на максимальный вес обрабатываемой детали, так как плита устанавливается на стандартный рабочий стол.

Основные параметры, которыми должна обладать плита магнитная:

  • размеры и масса. Учитываются не только ширина и длина, но и высота. Она может повлиять на максимально допустимый размер детали;
  • удельная сила притяжения. Она должно быть равномерна по всей плоскости установки. Обычно этот параметр составляет от 50 до 120 Н/см²;
  • расстояние между полюсами. Эта характеристика определяет минимальный размер обрабатываемой детали.

В видеоматериале показан пример работы магнитной плиты небольших размеров:

Общая информация

Компания ТАГГЕРТ представляет передовые технологии и решения, на основе электро-постоянных магнитов для быстрого и надежного закрепления заготовок на фрезерных станках.

Электро-постоянные магнитные плиты демонстрируют впечатляющие преимущества, отмеченные тысячами пользователей по всему миру.

Мощность, безопасность, неизменные и предсказуемые технические характеристики, а также отсутствие остаточного магнетизма – это главные отличительные черты используемой технологии.

Магнитный контур генерирует мощную магнитную индукцию в заготовке и формирует магнитную усилие высокой мощности для обеспечения повышенной безопасности даже в случае появления воздушного зазора.

Расположение и конструкция магнитных полюсов позволяет магнитному потоку распространяться в горизонтальной плоскости с проникновением на ограниченную глубину и концентрироваться в теле заготовки, надежно удерживая ее.

Системы на основе электро-постоянных магнитов абсолютно безопасны.После активации системы краткосрочным электрическим импульсом, деталь зажимается и удерживается неограниченное количество времени, с неизменной усилием крепления без дополнительных источников питания. Деактивация системы производится еще одним электрическим импульсом.

Благодаря этим свойствам, электро-постоянные системы не потребляют электроэнергии во время работы, не нагреваются, не теряют усилия крепления.

Применение электро-постоянных магнитных систем позволяет разместить заготовку на магнитной поверхности, являющейся одновременно и базовой поверхностью и элементом крепления.

Усилие крепления распределяется равномерно по всей зоне контакта без деформаций заготовки. При этом поверхности заготовки, не находящиеся в контакте с магнитной плитой, остаются свободными для обработки. Это позволяет успешно использовать электро-постоянные магнитные плиты на 3-х,4-х,5-и осевых станках без ограничений.

Большое усилие крепления и отсутствие вибраций позволяет производить высокоскоростную обработку с большими припусками и получать детали точные детали с высоким качеством обработанных поверхностей.

Особенности конструкции и эксплуатации

Основой конструкции магнитной плиты являются магнитные блоки и корпус изделия. Блоки могут быть подвижными и стационарными, что определяет возможность изменения расстояния между полюсами магнита. Они состоят из металлических пластин, внутри которых расположены керамические магниты. Остальное пространство заполнено материалом не имеющим магнитных свойств.

Для перемещения магнитных блоков внутри корпуса расположен специальный эксцентриковый механизм. Для управления перемещением магнитов есть рукоять. Блок управления плитой расположен в электрошкафу. Он регулирует частотность для прижима детали. Помимо этого мощные плиты оснащены и блоком управления размагничивания, который посылает обратные кратковременные импульсы и снимает остаточное намагничивание. В противном случае, особенно если обрабатывается небольшая по площади деталь, после отключения электромагнита её очень сложно оторвать от поверхности.

Отметим следующие особенности эксплуатации электромагнитных плит:

  • Возможность изменения геометрии заготовки под действием электромагнитных сил. Это необходимо учесть перед обработкой изделий, предельно аккуратно снимать и устанавливать деталь.
  • При активации электромагнитов происходит нагрев поверхности плиты и заготовки. При сильном перегреве возможен выход из строя плиты и изменение свойств металла детали. Это необходимо учесть при эксплуатации оборудования.
  • Со временем возможна шлифовка поверхности плиты с восстановлением её первоначальных значений шероховатости или подогнать под особенности обрабатываемых деталей.
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации