Электромагнитные плиты и столы

Обновлено: 04.05.2024

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.

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.

Особенности использования магнитных плит для фрезерных станков

Если ваш труд зависит от работы на фрезерном станке, то увеличение количество изделий должно являться для вас приоритетом. Хорошим инструментом для увеличения продуктивности станет магнитная плита.

М агнитная плита для фрезерного станка позволит обрабатывать сразу более одной детали в отличие от стандартных кулачков. И обработка будет осуществляться с предельной точностью и эффективностью. Рассмотрим подробнее все особенности данного приспособления.

Что такое магнитная плита?

Магнитные плиты – это специальный тип оснащения фрезерных станков, который нужен для обработки металлических элементов, которое необходимо для фиксации металлических элементов на рабочей поверхности станка под действием электромагнитного притяжения.

До их появления для удержания заготовок активно использовались кулачки, которые обеспечивали максимальное удерживание в процессе работы. Но всё же магнитные плиты имеют ряд более выдающихся достоинств в сравнении с кулачками:

появляется альтернатива обработки сразу нескольких заготовок;
обеспечивается предельная точность воздействия, что связано с явлением нагревания металлической детали. Она расширяется, но не деформируется, как деталь в зажимах;
обеспечивают высокую надёжность крепления;
сохраняют основные эксплуатационные характеристики на изначальном уровне на весь период использования;
не требуют ежегодного (или чаще) техосмотра и ремонтных мероприятий.

Но и недостатки также присутствуют у данных приспособлений:

Справка! Демагнитизатор (размагничиватель) – необходим для лишения сил притяжения инструмента или заготовки, чтобы к нему не прилипала металлическая стружка.

Магнитные плиты чаще всего используются на шлифовальных, фрезерных и токарных станках для обработки металлосодержащих изделий.

Магнитные плиты очень редко входят в базовую комплектацию станка, поэтому их необходимо приобретать и устанавливать отдельно, учитывая необходимые параметры изделия.

Особенности конструкции

Основными конструктивными элементами магнитной плиты для фрезерного станка являются:

Корпус устройства – выплавляется из мягких видов стали. Его основание имеет специальные противоположно заряженные выступы.
Специальная крышка, которой накрывается рабочая поверхность. Крышка является одним полюсом, а оставшаяся часть поверхности – противоположным полюсом.
Катушки – предназначены для пропускания постоянного тока.
Магнитный блок – передвижной элемент, который двигается за счёт работы эксцентрикового волчка.

Технические характеристики

Основными параметрами, влияющими на работу магнитных плит, являются:

Габаритные размеры – минимальные начиная от 10х25 см и максимальные до 32х100 см. От данной величины зависят окончательные размеры обрабатываемой детали. Также от значительного размера плиты нагрузка на рабочий стол станка увеличивается.
Магнитное усилие – действует постоянно и внерабочем положении ему препятствуют блоки из материала немагнитного происхождения. Пределы действия данной величины – 50–120 Н/см².
Расстояние между магнитными полюсами или катушками. От него зависит максимально маленький размер доступный для изготовляемой детали.

Принцип работы магнитного стола

Принцип работы плиты довольно прост и понятен. На её рабочей поверхности образуется магнитное поле, которое фиксирует металлические заготовки. Благодаря этой функции появляется возможность выполнить обработку не только наружной части материалов, но и боковых областей.

При необходимости доступна единовременная обработка нескольких деталей. Благодаря магнитным свойствам на рабочую плоскость можно установить дополнительный инструмент, который пригодится в работе.

Инструкция по эксплуатации

Магнитную плиту следует расконсервировать и изучить паспорт на оборудование.

Поместить её на столе станка.
Проверить правильность крепления и начать работу.
Заготовку из ферромагнитного материала необходимо разместить на рабочей поверхности в необходимом положении и повернуть рычаг на 180 градусов. Проверить надёжность крепления.
Начать обработку заготовки.
Металлическую стружку, образующуюся при работе, можно удалить щёткой после поворота рукоятки на 180 градусов. Затем очистив поверхность необходимо снова зафиксировать заготовку с помощью рукоятки.
По окончании работ повернуть рукоятку и снять заготовку.

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

Советы экспертов и цена

Наиболее продаваемыми моделями магнитных плит являются:

Она обеспечивает надёжную фиксацию обрабатываемой заготовки, что отражается на качестве выполнения работы. Радует и то свойство данного устройства, что технические параметры и возможности использования такой конструкции остаются прежними с течением времени. Данное качество и вызывает заинтересованность со стороны покупателей к электромагнитным плитам.

Плиты магнитные

Плиты магнитные – это оснастка металлорежущих станков, применяемая для точной фиксации деталей и заготовок при обработке режущими инструментами. Действие плит основано на свойствах магнитного поля притягивать черные металлы и прочно удерживать в требуемом положении. Соответственно от тисков и других типов фиксаторов их отличает отсутствие механического приложения сил к поверхностям заготовки, что исключает вероятность деформации и прочих повреждений.

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.

Основные виды и параметры

В зависимости от способа фиксации существует два основных типа плит – магнитные и электромагнитные. В последних прижимное усилие создают две группы катушек формирующих электромагнитное поле. Магнитные конструктивно схожи с электромагнитными и также имеют две группы магнитов с различной полярностью. Но магнитное усилие действует постоянно и в нерабочем положение ему препятствует блоки из немагнитного материала. После установки детали блоки смещаются, и деталь фиксируется на рабочей поверхности.

Определяющим параметром являются габаритные размеры плиты. От неё зависят не только длина и ширина обрабатываемой детали, но и высота. Следует учесть, что чем больше размеры плиты, тем выше вес и нагрузка на рабочий стол станка.

Основные параметры оснастки:

Габаритные размеры и масса. Размер варьируется в пределах от 100х250 мм до 320х1000 мм.
Прижимающее усилие. Как правило, данный параметр находится в пределах от 50 до 120 Н/см².
Расстояние между полюсами магнитов или катушек. От этого зависит минимальный размер обрабатываемой заготовки.

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.

Действующие ГОСТы

Электромагнитные плиты для шлифовальных станков

Читайте также: