Магнитный патрон служит для быстрого и удобного закрепления стальных или чугунных изделий при их обработке на станках или при их разметке, шабровке и тому подобное. Закрепление происходит в результате притяжения изделия под действием магнитного потока. Возбуждение последнего осуществляется посредством электромагнитов или постоянных магнитов.
Магнитные патроны делятся на две основных группы:
1) прямоугольные плиты, устанавливаемые на столе станка и перемещающиеся вместе с ним прямолинейно относительно резца;
2) круглые плиты — собственно патроны, закрепляемые на шпинделе или вращающемся столе станка.
Магнитные патроны применяются, главным образом, на шлифовальных, токарных и поперечно-строгальных станках.
Главными частями магнитных патронов с электромагнитами являются: корпус, электромагниты и крышка (полюсная пластина). Электромагниты помещаются внутри корпуса и состоят из полюсных сердечников с намотанными на них катушками из тонкого изолированного проводника, соединенными последовательно.
Полюсная пластина делится на определенные магнитные поля, отделенные узкими полосками немагнитного сплава (например латунью). Поля должны быть расположены тем теснее, чем мельче изделия, которые предполагается обрабатывать на магнитном патроне. Соответственно магнитным полям полюсной пластины в корпусе располагаются сердечники с обмотками. Концы обмоток выводятся наружу к местам ввода тока.
Описанные магнитные патроны питаются постоянным током. Если ток переменный, питание производится через выпрямитель. Включение и выключение магнитного патрона осуществляется при помощи особого переключателя.
При повороте ручки переключателя на 360 градуса в цепи магнитного патрона два раза меняется направление тока. В результате в магнитном патроне и в изделии уничтожается магнитное притяжение, и изделие может быть снято с магнитного патрона.
Устранение всяких магнитных следов в изделии выполняется при помощи демагнетизатора.
Круглые магнитные патроны отличаются от плит не только формой, но и способом подвода тока. Если патрон укрепляется на периднем конце шпинделя станка, то кольца, подводящие ток к магнитному патрону, укрепляются на заднем конце шпинделя, где они легко могут быть защищены от влаги и повреждений. Соединительные провода помещаются внутри шпинделя. Подвод тока из сети к кольцам ведется при помощи щеток.
Расход энергии в магнитном патроне составляет около 0,07 - 0,10 ватт на 1 см2 площади закрепления. Магнитные патроны с постоянными магнитами отличаются от электромагнитных патронов тем, что магнитный поток создается при помощи постоянных магнитов, изготовляемых из никель-алюминиевого сплава.
Преимущество этих магнитных патронов — в независимости их действия от наличия электрического тока, и отсутствии чувствительной электроаппаратуры, простоте устройства. Однако сила притяжения изделия ограничивается свойствами постоянных магнитов. Для съема изделия производят при помощи рукоятки сдвига системы постоянных магнитов в корпусе так, что замыкание магнитного потока происходит не через изделие, а через стальные пластины полюсной крышки.
