Абразивный инструмент для плоского шлифования

Авторы патента:

B24B7/02 - с возвратно-поступательным движением рабочего стола (с возвратно-поступательным движением шлифовального круга в комбинации с неподвижным рабочим столом B24B 7/07)

Абразивный инструмент относится к технологии машиностроения, к изготовлению абразивных инструментов, и предназначен для производительного плоского шлифования заготовок из материалов, предрасположенных к дефектообразованию в виде прижогов и микротрещин Предлагаемый абразивный инструмент для плоского шлифования имеет форму диска, и винтовую профильную поверхность выполненную на периферии круга в виде многозаходной прямоугольной резьбы. Половина шага резьбы равна толщине круга Н, а ширина канавки вдвое меньше рабочего витка инструмента, причем толщина рабочего витка h и количество заходов резьбы подбирается из учета свойств обрабатываемого материала.

Заявляемый инструмент может найти применение на любых металлообрабатывающих предприятиях, занимающихся шлифованием труднообрабатываемых материалов, и позволяет в результате изменения количества заходов винтовых канавок прямоугольного профиля, которые выполнены в абразивном круге на керамической связке, и ширины рабочей винтовой поверхности повысить производительность обработки за счет оптимизации теплонапряженности процесса при обработке различных материалов и качество процесса за счет осцилляции зоны резания и прогнозирования снижения температуры в зоне контакта. Данная конфигурация абразивного инструмента позволит минимизировать нагрев заготовки в процессе обработки за счет осуществления прерывистого резания, снизить вибрации, обеспечить более эффективное охлаждение детали.

Рабочая поверхность такого инструмента представляет собой многозаходную (двух-трех и более) прямоугольную резьбу, служащую для уменьшения теплового потока, направленного в деталь, половина шага которой равна толщине круга Н (см. фиг.1) Такой абразивный инструмент представляет собой диск, на профильной поверхности которого выполнены винтовые канавки Прямоугольного сечения.

Известен абразивный инструмент, выполненный в виде закрепленных на общем валу с осевым зазором один относительно другого и наклоненных под острым углом к плоскости, перпендикулярной к оси вращения, единичных абразивных дисков.[1]. К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании данного инструмента, относится то, что наклоненные под острым углом к плоскости, перпендикулярной к оси вращения, единичные абразивные диски, могут служить причиной повышенной вибрации инструмента, возникшей в следствии постоянно меняющегося в осевом направлении места контакта инструмента с заготовкой, что в свою очередь препятствует использованию данного инструмента на производительных режимах резания, а так же отрицательно сказывается на качестве шлифованных поверхностей.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемой полезной модели по совокупности признаков является устройство, содержащее ступицу и пружинный винтообразный рабочий корпус с абразивным слоем, который имеет возможность осевого смещения посредством механизмов осевой подачи и фиксации.[2]. К причинам, препятствующим достижению казанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится малая конструкционная жесткость данного устройства, в следствии применения большого числа подвижных элементов, что может привести к возникновению вибраций, что в свою очередь отрицательно сказывается на качестве шлифованных поверхностей. Кроме того, применение пружинного винтообразного корпуса не позволяет применять абразив на твердых видах связок, что ограничивает применение данного устройства при работе на производительных режимах резания. Перечисленные недостатки не позволяют в ряде случаев обеспечить требуемую стойкость круга, отрицательно сказываются на качестве шлифованных поверхностей деталей.

Задачей заявляемого инструмента является повышение производительности шлифования деталей из материалов склонных к образованию дефектов в виде прижогов и микротрещин.

Данная задача решается путем выполнения на рабочей поверхности такого инструмента, имеющего форму диска и винтовую профильную поверхность, многозаходной прямоугольной резьбы, причем половина шага выполненной резьбы равна толщине круга Н и шириной канавки вдвое меньшей ширины рабочего витка инструмента, а ширина рабочего витка h и количество заходов резьбы подбирается из учета свойств обрабатываемого материала.

На фиг.1 отражена сущность заявляемого инструмента. Изображен общий вид в двух проекциях, дан вид изометрии. Данный инструмент выполнен в форме диска. На профильной поверхности инструмента выполнена многозаходная прямоугольная резьба, с целью реализации прерывистого резания; обеспечения непрерывного контакта инструмента заготовкой, а так же реализации «бегущего контакта» [3], [4]. Где Н - ширина инструмента, h - ширина винтового профиля, входящего в контакт с заготовкой. Причем, количество заходов резьбы и ширина винтового профиля подбираются исходя из свойств обрабатываемых материалов. В данном инструменте. Многозаходная прямоугольная резьба служит для осуществления прерывистого процесса обработки труднообрабатываемых материалов, склонных к дефектообразованию, а так же для сохранения непрерывного контакта профильной поверхности инструмента с заготовкой, с целью минимизировать вибрации, возникающие в процессе, обработки.

Техническим результатом использования заявляемой модели является повышение, производительности абразивной обработки труднообрабатываемых материалов, предрасположенных к дефектообразованию в виде прижогов и микротрещин.

Профилирование многозаходной винтовой поверхности осуществляется на абразивных кругах с керамической связкой различных марок, при этом используется токарный станок с возможностью обработки многозаходных резъб, канавочный резец, или оправка с накатным роликом. Круг устанавливается в оправку, оправка в свою очередь в патрон токарного станка предварительно настроенного на обработку многозаходной резьбы. Заготовке абразивного инструмента сообщается крутящий момент, и подводится резец, или оправка с накатным роликом. Формообразование происходит путем выкрашивания абразива из структуры круга.

Библиографический список

1. Патент RU 2185952, кл. В24, D5/16, 17/00. Сборный абразивный инструмент для виброустойчивого прерывистого шлифования. Степанов Ю.С., Афанасьев Б.И., Подзолков М., Бородин В.В., Калинина В.С.;

Заявка 2000114122/02 заяв.02.06.2000., опуб. 27.07.2002.

2. Патент RU 2256867, кл. В34, D5/19. Устройство для шлифования Степанов Ю.С., Афанасьев Б.И., Барсуков Г.В., Селеменев М.Ф.; Заявка 96121166/02 заяв.25.10.1996., опуб. 10.11.1998.

3. Степанов Ю.С. Обеспечение качества поверхностного слоя при абразивной обработке кругами с продольно-прерывистым аксиальносмещенным режущим слоем / Ю.С.Степанов, М.Г.Подзолков // Актуальные проблемы машиностроения: Материалы I междунар. научн.-техн. конф. Владим. гос. ун-т. - Владимир, 2002. - С.124127.

4. Патент RU. 2249500, В24, D7/06, ЛГТУ, / Козлов A.M., Заявка 2003103827/02, 10.02.2003, Опубл. 10.04.2005.Бюл. 10

Абразивный инструмент для плоского шлифования, имеющий форму диска и винтовую профильную поверхность, отличающийся тем, что на периферии круга выполнена многозаходная прямоугольная резьба, причем половина шага выполненной резьбы равна толщине круга Н и шириной канавки вдвое меньшей ширины рабочего витка инструмента, а толщина рабочего витка h и количество заходов резьбы подбирается из учета свойств обрабатываемого материала.