ШЛИФОВАЛЬНЫЙ КРУГ Российский патент 1998 года по МПК B24B55/02 B24D5/10 

Изобретение относится к машиностроению, а именной к обработке металлов резанием с применением шлифовальных кругов и смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС), и может быть использовано на операциях шлифования заготовок из различных материалов.

В связи со значительным повышением стоимости шлифовальных кругов, в настоящее время стала актуальной задача повышения стойкости круга (уменьшения его расхода). Решить эту задачу можно путем совершенствования конструкции шлифовального круга с целью повышения эффективности действия применяемых смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС).

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в повышении стойкости шлифовальных кругов.

Известен шлифовальный круг, снабженный радиальными каналами для подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в рабочую зону [1].

Недостатком данного аналога является то, что он в недостаточной мере обеспечивает эффективное смазочное действие, а это сказывается на величине расхода шлифовального круга и его стойкости. Кроме того, происходит разбрызгивание жидкости, выходящей из каналов в круге на периферию, а также при подаче СОЖ через каналы в круге, необходимо принять достаточно сложные устройства для подвода СОЖ к каналам через центральное отверстие вращающегося шпинделя шлифовального круга.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа шлифовальный круг, снабженный радиальными каналами для подачи СОЖ в рабочую зону, которые могут размещаться в шахматном порядке [2].

У прототипа и заявляемого изобретения имеются следующие основные существенные признаки: в шлифовальном круге выполнены радиальные каналы, соединяющие периферийную рабочую поверхность и посадочное отверстие круга.

Недостатками прототипа, также как и описанного выше аналога, являются: 1) недостаточно эффективное смазочное действие СОЖ в зоне контакта шлифовального круга и заготовки; 2) интенсивное разбрызгивание СОЖ, выбрасываемой из каналов круга на его периферию; 3) сложность конструктивной реализации устройств для подвода СОЖ во внутреннюю полость круга через осевое отверстие быстровращающегося шпинделя шлифовального круга.

Первый из указанных недостатков обусловлен тем, что лишь небольшое количество СОЖ попадает в зону контакта круга с заготовкой, в результате чего не обеспечивается надежная защита режущих и давящих зерен абразивного круга от непосредственного контакта с материалом обрабатываемой заготовки, и, в конечном итоге, расход шлифовального круга возрастает.

Технический результат - повышение стойкости шлифовального круга и, тем самым, уменьшение его расхода.

Для достижения технического результата заявляемое изобретение - шлифовальный круг - содержит следующие общие, выраженные определенными понятиями существенные признаки, совокупность которых направлена на решение только одной, связанной с достижением технического результата задачи: абразивный слой закреплен на корпусе, выполненном в виде планшайбы с проточкой и установленной на ней пресс-масленкой со сквозным отверстием, смещенным относительно оси вращения круга и соединенным с проточкой, при этом на посадочной поверхности абразивного слоя выполнены осевые пазы, сообщенные с проточкой на планшайбе и радиальными каналами, которые выполнены в форме коническо-цилиндрических отверстий из условия расположения основания малого диаметра конической части каждого отверстия на периферийной рабочей поверхности круга, причем проточка, осевые пазы и радиальные каналы заполнены пластичной смазкой, а количество осевых пазов равно количеству рядов радиальных каналов.

По отношению к прототипу у заявляемого изобретения имеются следующие отличительные признаки и их причинно-следственная связь с техническим результатом: абразивный слой закреплен на корпусе, выполненном в виде планшайбы с проточкой и установленной на ней пресс-масленкой со сквозным отверстием, смещенным относительно оси вращения круга и соединенным с проточкой, при этом на посадочной поверхности круга выполнены осевые пазы, сообщенные с проточкой на планшайбе и радиальными каналами, которые выполнены в форме коническо-цилиндрических отверстий из условия расположения основания малого диаметра конической части каждого отверстия на периферийной рабочей поверхности круга, причем проточка, осевые пазы и радиальные каналы заполнены пластичной смазкой, а количество осевых пазов равно количеству рядов радиальных каналов.

Коническо-цилиндрические каналы позволяют подвести в зону контакта круга и заготовки необходимое, с точки зрения обеспечения эффективного смазочного действия, количество пластичной смазки, исключив при этом ее разбрызгивание. Расположение радиальных каналов, заполненных пластичной смазкой, рядами, смещение осей каналов в каждом последующем ряду относительно осей каналов в предыдущем ряду позволяет обеспечить равномерное смазочное действие по всей зоне контакта круга с заготовкой.

Наличие радиальных каналов, соединенных с осевыми пазами и сообщенных с проточкой на планшайбе, которая в свою очередь связана с установленной на ней пресс-масленкой, позволяет регулировать расход пластичной смазки в зоне контакта в зависимости от напряженности процесса шлифования, а также пополнять запас пластичной смазки по мере ее расходования. Присущие прототипу недостатки, связанные с разбрызгиванием СОЖ и сложностью ее подвода, исключены.

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".

По мнению авторов сущность заявляемого изобретения не следует явным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на получаемый технический результат - новое свойство объекта - совокупности признаков, которые отличают от прототипа заявляемое изобретение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе может быть многократно использована в машиностроении, а именно на операциях шлифования с применением СОТС.

Получение технического результата, заключающегося в обеспечении эффективного смазочного действия в зоне контакта шлифовального круга и заготовки, обуславливающего достижение поставленной цели - повышение стойкости шлифовального круга - позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость".

На фиг. 1 представлен шлифовальный круг, общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 2.

Заявляемое изобретение - шлифовальный круг 1 - содержит радиальные каналы 2, выходящие на периферийную рабочую поверхность абразивного слоя и связанные с пазами 3, расположенными на посадочной поверхности круга. Шлифовальный круг установлен на планшайбу 4, в которой выполнена проточка, соединенная с пазами на посадочной поверхности абразивного слоя. Между шлифовальным кругом и планшайбой установлены прокладки 5. На планшайбе установлена пресс-масленка 6 со сквозным нецентральным отверстием, соединяющим пресс-масленку с проточкой. Проточка, пазы и радиальные каналы заполнены пластичной смазкой.

Шлифовальный круг работает следующим образом. В процессе шлифования в зону контакта круга с заготовкой периодически попадают каналы, заполненные пластичной смазкой. Под действием высоких температур, свойственных любому процессу шлифования, и центробежных сил часть смазки, находящейся в канале на уровне периферийной поверхности круга, перемещается по каналу, расплавляется и наносится тонким слоем на обрабатываемую поверхность, а также пропитывает околоканальную периферийную поверхность шлифовального круга. В результате этого смазка равномерно распределяется по зоне контакта, обеспечивая смазочное действие и снижение трения абразивных зерен по материалу обрабатываемой заготовки, в результате чего уменьшается интенсивность износа шлифовального круга и повышается его стойкость.

По мере уменьшения количества смазки, находящейся в проточке, пазах и каналах в процессе шлифования, ее запасы периодически пополняются во время перерывов в работе через пресс-масленку, установленную на планшайбе.

Заявляемое решение не оказывает отрицательного воздействия на состояние окружающей среды.

Использование: в машиностроении на операциях шлифования заготовок деталей из различных материалов. Сущность изобретения: шлифовальный круг содержит корпус с закрепленным на нем абразивным слоем 1, в котором выполнены ряды радиальных каналов 2, выходящих на периферийную рабочую поверхность и предназначенных для подвода СОТС. При этом корпус выполнен в виде планшайбы 4 с проточкой и установленной на ней пресс-масленкой со сквозным отверстием, смещенным относительно оси круга и соединенным с проточкой. На посадочной поверхности абразивного слоя выполнены осевые пазы 3, сообщенные с радиальными каналами 2 и проточкой на планшайбе. В свою очередь радиальные каналы выполнены в форме коническо-цилиндрических отверстий из условия расположения основания малого диаметра конической части каждого отверстия на периферийной рабочей поверхности круга. Проточка, осевые пазы и радиальные каналы заполнены пластичной смазкой, а количество осевых пазов равно количеству рядов радиальных каналов. 3 ил.

Шлифовальный круг, в абразивном слое которого выполнены ряды радиальных каналов, предназначенных для подвода СОТС и выходящих на периферийную рабочую поверхность круга, отличающийся тем, что абразивный слой закреплен на корпусе, выполненном в виде планшайбы с проточкой и установленной на ней пресс-масленки со сквозным отверстием, смещенным относительно оси вращения круга и соединенным с проточкой, при этом на посадочной поверхности абразивного слоя выполнены осевые пазы, сообщенные с проточкой на планшайбе и радиальными каналами, которые выполнены в форме коническо-цилиндрических отверстий из условия расположения основания малого диаметра конической части каждого отверстия на периферийной рабочей поверхности круга, причем проточка, осевые пазы и радиальные каналы заполнены пластичной смазкой, а количество осевых пазов равно количеству рядов радиальных каналов.