СПОСОБ ЗАТОЧКИ Российский патент 1994 года по МПК B24B3/60 

Изобретение относится к инструментальному производству, в частности к производству однолезвийного режущего инструмента.

Известны способы и устройства для заточки ножей, например по патенту США N 4112790, 1978.

Это решение предусматривает заточку лезвия оппозитной парой цилиндрических кругов, имеющих возможность перемещения друг к другу до касания по общей образующей путем продольной подачи лезвия ножа под углом к этой оппозитной паре кругов в продольном направлении подачи так, что сама кромка лезвия проходит через точку касания оснований кругов.

При таком способе заточки от продольного движения ножа круги получают вращение, а съем стружки-заточка происходит от большей толщины к меньшей, т.е. кромка лезвия обрабатывается в последнюю очередь.

Другое решение для этой же цели по авт. св. N 1261772, 1986 предусматривает заточку лезвия полотна ножа оппозитной парой цилиндрических шлифовальных кругов, имеющих возможность наклона к полотну в продольном направлении, т.е. в направлении продольной подачи.

Недостатками этих решений являются короткая длина утонения дуги снятия металла от наибольшей до наименьшей толщины лезвия. Кроме того из-за отсутствия возможности взаимной регулировки положения кругов вдоль поперечного сечения полотна может происходить свал профиля из-за перекрытия периферийной поверхностью одного круга периферийную поверхность другого круга.

Отсутствие взаимного разворота и движения кругов вдоль общей образующей, что требует отдельной правки кругов, а следовательно, ведет к неидентичной заточке и потере качества заточки. Невозможность применения больших диаметров кругов из-за перекрытия зоны перемещения полотна, что приводит к большим углам клина, короткой заточке.

Известные технические решения для той же цели в основном направлены на создание заданного угла резания, что приводит к быстрому затуплению лезвия полотна.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является техническое решение по патенту США N 4112790, 1978.

Недостатками этого технического решения являются малая длина дуги утонения полотна (заборной части шлифования) от входа инструмента в наибольшую толщину полотна до выхода инструмента из наименьшей толщины лезвия, т.е. режущей кромки лезвия, свал профиля с появлением заусенца, большие углы клина заточки, непрямолинейность кромки лезвия.

Целью настоящего решения является повышение качества, увеличение периода между переточками.

Поставленная цель достигается тем, что рабочим кругам дополнительно сообщают наклон друг к другу в поперечном полотну ножа направлении под углами, большими, чем углы заточки, и возможностью разворота относительно друг друга в направлении общей образующей, и при этом углы наклона кругов и характеристики лезвия полотна и самих кругов войдут в зависимости, излагаемые ниже, при этом рабочие круги выполнены коническими
cosβ = - ± R
cosβ = · cosα ± R_к;
sinβ = - 1 + 1
B = · R_т - 1;
K = R ( - cosα · cosβ) ,
где R_т = ; R_к =
R - радиус круга;
Т - толщина полотна;
К - вылет круга;
α- угол заточки;
β- угол разворота кругов в продольном направлении;
В - ширина заточки лезвия ножа.

Названные существенные признаки решения отсутствуют в прототипе (патент США N 4112790, 1978), что обеспечивает новизну предложенного решения.

Сравнивая указанные выше существенные признаки с признаками аналогов, сходных признаков в них не обнаружено.

Это позволяет сделать вывод, что способ заточки или изготовления лезвия полотна ножа с существенными признаками, отличающими его от прототипа, обладает "существенными отличиями".

Достижение положительного эффекта, выраженного в повышении качества лезвия ножа, увеличении периода между переточками возможно только при использовании совокупности всех названных выше существенных признаков, отличающих предлагаемое техническое решение от известных в науке и технике для той же задачи.

На фиг. 1 изображен предложенный способ заточки лезвия полотна ножа, общий вид; на фиг. 2 -вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 1.

Способ включает расположенную оппозитно рабочую пару конических кругов 1, в зоне стыковки по образующей которых установлено с возможностью движения полотно ножа 2.

Способ заточки лезвия ножа осуществляется конусообразными рабочими вращающимися навстречу Io друг к другу кругами 1, расположенными оппозитно друг к другу со стыковкой, по образующей на их периферии, создающими зону заточки лезвия полотна ножа с двух сторон. Лезвие полотна ножа 2 самоустанавливается в зоне заточки, а лезвие и рабочие круги относительно друг друга совершают движения 2о продольной подачи вдоль режущей кромки лезвия и поперечиной 3о подачи в плоскости полотна ножа перпендикулярно режущей кромке лезвия.

Конусообразные шлифовальные рабочие круги развернуты к нижней кромке лезвия в плоскости полотна ножа на некоторый угол β, обеспечивающий заточку лезвия на параболообразной кривой с необходимой шириной В лезвия и вылетом К круга относительно лезвия, и им сообщается дополнительно возможность линейного перемещения 1 порознь или вместе в направлении перемещения 2 к полотну ножа в направлении общей образующей, а также возможность поворота 3 перемещения порознь или вместе в плоскости полотна ножа, и порознь 4 в плоскости, перпендикулярной режущей кромке лезвия.

Угол βповорота кругов и уголα заточки или наклона кругов, толщина Т полотна ножа, ширина В заточки лезвия ножа, радиус R рабочих шлифовальных кругов, вылет К_э круга имеют следующие вышеуказанные зависимости.

Путем математических преобразований определяется влияние на качество угла заточкиα и угла разворота круговβ (фиг. 2)
X = · - 1;
Y = · - 1
При постоянном R влияние формы следующее
+ = 1 ;
X² + Y²· = R²
Y² = (R² - X²) sinα; X² + Y² =R²; Y² =R² - X²
Y_э = sin
Δ_э =R · sin α - sin = sinα·(R -);
Y_o=
Δ_o = (R -); Δ_э < Δо при одном и том же значении Х и R, разница увеличивается с уменьшением угла. Количество переточек для "Э" уменьшается на 30%, для α= 45^о и на 50%, для α = 30^о и т.д.

Анализ для изменений R при постоянных Х и Y
R2э

Ниже влияние угла разворота круга.

Вылет от оси до края круга
A_o = R_o; A_э = R_э˙ sin β
A_o = A_э, отсюда R_o = R_э˙ sinβ
R_э= ; ; R_э > R_o
Можно сказать, при одинаковой В - ширине заточки лезвия ножа толщина ножа Т_э тоньше, чем Т_о
B_o = T
B_э = · · - 1 - 1 , если В_о = В_э, то R_э = 200; R_o = 12, при этом К_э = 7; К_о = 12, при этом В = 5, если К_э делать, например 12 мм, то получим В_э > B_o, Dэ = 6 мм, В_о = 5 мм, уменьшение количества переточек будет на 30%
B=0,63,B=0,49, при равной допустимой толщине заточки лезвие качественнее
β = arc · sin B_э· T^-1 + arc sin 0,5 ×
ctgα· ;
K_э = R_э - cosα·cos ;
cosβ = - cosα ± ;
B_э = · - 1 - 1 , при α= 45^о; В = 5; Т = 2; R = 40; β= 34^о; К = 9,1, при α= 45^о; В = 5; Т = 2; R = 80;β= 23^о; К = 9, при α= 45^о; В = 5; Т = 2; R = 200;β= 14^о; К = 7, при α= 45^о; В = 2,5; Т = 2; R = 40;β= 20^о; К = 3, при α= 30^о; В = 5; Т = 2; R = 40;β= 32^о; К = 6,8.

С увеличением радиуса круга R уменьшается вылет круга К, с уменьшением ширины заточки лезвия ножа уменьшается вылет круга К сильнее, чем с увеличением радиуса круга R, и с уменьшением угла заточки α уменьшается вылет круга К.

Оптимальные условия заточки позволяют исключить применение больших диаметров кругов, предлагаемый способ позволяет регулировку ширины заточки при одних и тех же радиусах рабочих кругов, достигается одинаковая кривизна заточки и ширина заточки лезвия ножа, а также при одном и том же диаметре рабочих кругов дает возможность получать большую ширину заточки, оказывает влияние на чистоту обработки, по сравнению с прототипом, повышает качество заточки, увеличивает период между переточками на 25-30%.

Использование: инструментальное производство, в частности производство однолезвийного режущего инструмента. Сущность изобретения: конусообразные рабочие круги имеют дополнительную степень свободы вдоль общей образующей и возможность разворота относительно друг друга в плоскости, параллельной полотну ножа, и наклоняют их к друг другу под углами разворота в параллельном полотну ножа направлении. 3 ил.

СПОСОБ ЗАТОЧКИ, при котором лезвие ножа вводят в контакт с парой оппозитно расположенных и наклонных в продольном направлении абразивных кругов, установленных с возможностью контакта по общей образующей, и сообщают последним встречное вращательное движение, а ножу - движение продольной и поперечной подачи, отличающийся тем, что круги берут с конической рабочей поверхностью и сообщают дополнительное перемещение вдоль их общей образующей, при этом круги устанавливают наклонно друг к другу под углами их разворота в параллельном ножу направлении, а также разворачивают относительно друг друга в плоскости, параллельной плоскости ножа.