АБРАЗИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ Российский патент 1997 года по МПК B24D13/00 B24D17/00 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к абразивной обработке поверхности материала-шлифованию и доводке.

Известен абразивный инструмент [1] выполненный в виде диска на фибровой основе, с осью вращения, проходящей через центр диска. Инструмент устанавливается на шлифовальной машинке с помощью крепежного фланца. Известный абразивный инструмент имеет одну плоскую рабочую поверхность и может быть использован только для обработки плоских поверхностей. При этом абразивная обработка происходит в эллипсной контактной зоне, образуемой при угловом соприкосновении инструмента с поверхностью материала, так как выступающий крепежный фланец не позволяет шлифовать материал всей рабочей поверхностью инструмента, а только периферической его частью, что непроизводительно и неэкономично, так как центральная часть инструмента при этом остается неизношенной.

Известный абразивный инструмент выполнен из дорогостоящей фибры, чувствительной к воздействию температуры и влажности, в результате может возникнуть коробление.

Известный абразивный инструмент требует специальной упаковки, специальных условий хранения и транспортировки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является абразивный инструмент [2] выполненный в виде диска эллипсной формы из абразивных шкурок, соединенных между собой основами посредством связующего вещества по симметричным относительно большой оси эллипса зонам, с осью вращения, проходящей через центр диска.

Диск установлен на оправке под углом к оси вращения инструмента. Недостатком известного абразивного инструмента является то, что он имеет только одну торцевую рабочую поверхность и с его помощью можно обрабатывать только плоские поверхности.

Контактная зона между рабочей поверхностью инструмента и обрабатываемым материалом из-за эллипсной формы диска за один оборот инструмента меняет направление своего движения, в результате чего изменяется направление деформации инструмента, что снижает качество обработки и долговечность инструмента и не позволяет обрабатывать вогнутые поверхности, пазы, канавки, кромки, радиусные переходы.

Известный абразивный инструмент может быть установлен только на шпинделе станка, что сужает область его применения, ограничивая ее обработкой только таких деталей, которые могут быть установлены только на станке.

Демонтаж изношенных абразивных дисков и установка новых требует специально оборудованного помещения, предназначенного для работы с токсичными клеями.

Задачей изобретения является расширение технологических возможностей инструмента, повышение производительности, эффективности его использования, увеличение срока службы, повышение качества обработки, упрощение процесса технического обслуживания.

Поставленная задача решается тем, что абразивный инструмент выполнен в виде диска из абразивных шкурок, соединенных между собой основами посредством связующего вещества с осью вращения, проходящей через центр диска.

В отличие от прототипа диск имеет форму, симметричную относительно упомянутого центра, при этом плоскость диска перпендикулярна оси его вращения, а абразивные шкурки соединены между собой по всей поверхности основ.

Такое выполнение абразивного инструмента обеспечивает ему две плоские рабочие поверхности и одну торцевую рабочую поверхность.

Соединение основ абразивных шкурок с помощью связующего вещества по всей поверхности основ обеспечивает абразивному инструменту прочность и упругость. Периферийные участки инструмента более эластичны и гибки, чем центральные, что позволяет обрабатывать с его помощью вогнутые поверхности деталей. Выполнение внешнего края инструмента в форме лепестков увеличивает гибкость инструмента.

Наличие у абразивного инструмента торцевой рабочей поверхности позволяет обрабатывать с его помощью пазы, канавки, кромки, радиусные поверхности.

Связующее вещество может содержать абразивный материал. Наличие в связующем веществе абразивного материала улучшает абразивные свойства торцевой рабочей поверхности.

Наличие у абразивного инструмента двух плоских рабочих поверхностей вдвое увеличивает срок его службы.

Условия работы абразивного инструмента, когда контактная зона обработки перемещается в одном направлении по окружности инструмента, способствует повышению качества обработки по сравнению с прототипом, так как при этом не меняется направление деформации инструмента.

На абразивном инструменте могут быть выполнены утопленные опорные поверхности для установки инструмента на оправке, которые позволяют закрепить инструмент так, что никакие части оправки не выступают над рабочей поверхностью инструмента. Такая установка инструмента позволяет вести обработку всей плоскостью рабочей поверхности, что повышает качество обработки, обеспечивает повышение требований к плоскости и к чистоте обработки поверхности. Кроме того, при изготовлении абразивного инструмента, его центральная часть может быть удалена как наименее эффективно используемая при обработке, что приводит к экономии материала, а следовательно, к удешевлению изготовления инструмента.

Изношенный абразивный инструмент может быть вновь использован. В этом случае на изношенные рабочие плоскости абразивного инструмента может быть закреплена мягкая эластичная основа, например, ткань, войлок, кожа для нанесения на нее доводочной пасты и абразивный инструмент может быть использован для полировки и доводки.

На фиг. 1 абразивный инструмент, выполненный в форме круга без опорных утопленных поверхностей для оправки; на фиг.2 приведено внутреннее строение абразивного инструмента, приведенного на фиг.1; на фиг.3 приведен абразивный инструмент с выполненными в нем утопленными опорными поверхностями для оправки; на фиг.4 внутреннее строение абразивного инструмента, приведенного на фиг. 3; на фиг. 5 абразивный инструмент, выполненный из кусков абразивных шкурок; на фиг. 6 абразивный инструмент, внешний край которого имеет форму лепестков; на фиг. 7 схема абразивной обработки паза с помощью абразивного инструмента его боковой поверхностью; на фиг.8 схема обработки паза с радиусной поверхностью; на фиг.9 и 10 схема абразивной обработки вогнутых поверхностей с помощью абразивного инструмента с утопленными опорными поверхностями; на фиг.11 схема абразивной обработки плоской поверхности с помощью абразивного инструмента с утопленными опорными поверхностями; на фиг.12 схема абразивной обработки плоской поверхности с помощью абразивного инструмента, не имеющего утопленных поверхностей для оправки; на фиг.13-16 - абразивный инструмент с закрепленной на нем основой для нанесения доводочного абразивного материала.

Абразивный инструмент выполнен в виде диска 1 из абразивных шкурок 2, соединенных основами 3 посредством связующего вещества 4 по всей поверхности основы 3 (фиг.1-4, 13-16).

Для изготовления абразивного инструмента могут быть применены абразивные шкурки на тканевой основе, а также на бумажной, металлической и других основах.

В качестве связующего вещества могут быть применены известные связующие вещества такие, как бакелит. Связующее вещество может содержать абразивный материал 5 (фиг.2, 4, 14, 16).

Диск 1 имеет форму симметричную относительно центра 6. Частным случаем такой формы может быть круг (фиг.1, 3, 13, 15). Края круга могут быть выполнены в форме лепестков (фиг.6).

В диске 1 выполнено отверстие 7 для установки его на оправку 8 (фиг.1, 3, 5, 6, 13, 15). Ось вращения 9 абразивного инструмента проходит через центр 6 перпендикулярно рабочим плоскостям 10 и 11 диска 1 (фиг.1-4, 7-12). Абразивный инструмент имеет также торцевую рабочую поверхность 12 (фиг.7-12).

На абразивном инструменте могут быть выполнены опорные утопленные поверхности 13 для потайной установки на них оправки 8 (фиг. 3, 5-11, 15).

Утопленные опорные поверхности 13 могут быть выполнены наложением друг на друга основами, по всей плоскости основ 3, абразивных (шлифовальных) шкурок 2 с центральными многоугольными отверстиями так, чтобы отверстия были наложены друг на друга с угловым смещением (фиг.3, 5, 6, 15).

Утопленные опорные поверхности 13 могут быть выполнены методом просечки штампом. Они могут иметь любую форму, например, лепестков (не показаны).

С помощью абразивного инструмента без утопленных опорных поверхностей можно обрабатывать плоские поверхности, но не всей рабочей плоскостью абразивного инструмента, а только его периферической частью (фиг.12), так как элементы оправки 8 не позволяют вести обработку всей рабочей поверхностью. При этом абразивная обработка происходит в эллипсной поверхности соприкосновения абразивного инструмента с обрабатываемой поверхностью. При этом абразивный инструмент наклонен к плоскости обработки под углом.

При установке оправки 8 на утопленные опорные поверхности 13 возможна абразивная обработка всей плоскостью рабочей поверхности 10 или 11 как плоских (фиг.11), так и вогнутых (фиг.9, 10) поверхностей обрабатываемой детали.

Выполнение внешнего края абразивного инструмента в форме лепестков 14 (фиг. 6) увеличивает гибкость его периферической части, что улучшает условия обработки вогнутых поверхностей.

Под абразивной обработкой подразумеваются шлифование, полирование, доводочные работы и т.п.

Так как опорные утопленные поверхности 13 выполнены на обеих сторонах абразивного инструмента, то при износе одной рабочей плоскости он может быть переустановлен на другую рабочую плоскость. В этом случае износа абразивный инструмент может быть использован вновь. Тогда на изношенных рабочих плоскостях абразивного инструмента может быть закреплена основа 15 для нанесения на нее доводочного абразивного материала 16. Такая конструкция абразивного инструмента приведена на фиг. 13-16.

В случае использования для изготовления абразивного инструмента абразивных шкурок с бумажной и металлической основой в связующем веществе может быть размещена прокладка.

Предложенный абразивный инструмент освоен в промышленности для обработки деталей, имеющих плоские, вогнутые поверхности, пазы и скругления.

Абразивный инструмент относится к области машиностроения и может быть применен для шлифования, полирования и доводки поверхностей различных материалов. Абразивный инструмент имеет форму, симметричную относительно центра, с центральным отверстием, выполнен из шлифовальных шкурок, соединенных между собой основами посредством связующего вещества. В абразивном инструменте могут быть выполнены утопленные опорные поверхности для потайной установки в них оправки. Внешний край абразивного инструмента может иметь форму лепестков, связующее вещество, соединяющее между собой основы шлифовальных шкурок, содержать абразивный материал. На рабочих поверхностях абразивного инструмента может быть закреплена основа для нанесения доводочного абразивного материала. 4 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Абразивный инструмент, выполненный в виде диска из абразивных шкурок, соединенных между собой основами посредством связующегося вещества с осью вращения, проходящей через центр диска, отличающийся тем, что диск имеет форму, симметричную относительно упомянутого центра, при этом плоскость диска перпендикулярна оси его вращения, а абразивные шкурки соединены между собой по всей плоскости основ. 2. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что в нем выполнены утопленные опорные поверхности для оправки. 3. Инструмент по п. 1 или 2, отличающийся тем, что его внешний край выполнен в виде лепестков. 4. Инструмент по любому из пп. 1 3, отличающийся тем, что связующее вещество, соединяющее основы абразивных шкурок, содержит абразивный материал. 5. Инструмент по любому из пп. 1 4, отличающийся тем, что на его рабочих плоскостях закреплена основа для нанесения на нее доводочного абразивного материала.