ШЛИФОВАЛЬНЫЙ КРУГ Российский патент 1998 года по МПК B24D5/10 B24D17/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно 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 прерывистыми кругами.

Резкое повышение в настоящее время стоимости шлифовальных кругов сделало особенно актуальной необходимость повышения их стойкости (уменьшения расхода) и надежности работы.

Одним из путей повышения стойкости и надежности работы шлифовальных кругов является совершенствование их конструкции с целью уменьшения их расхода за счет повышения эффективности действия СОТС.

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

Известны шлифовальные круги, имеющие на рабочей поверхности ряд чередующихся выступов и впадин определенной протяженности (прерывистые шлифовальные круги) (Якимов А. В. Оптимизация процесса шлифования. -М.: Машиностроение, 1975, 176 с.). Необходимым условием эффективного применения таких кругов является подача смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) в зону обработки, эффективность смазочного действия которых в ряде случаев оказывается недостаточной. Кроме того, при подаче СОЖ на рабочую поверхность прерывистого круга наблюдается ее особенно сильное разбрызгивание, что ухудшает гигиенические условия на рабочем месте.

Известны прерывистые шлифовальные круги с зернами из синтетических алмазов и эльбора, на рабочую поверхность которых наносится контактным методом твердая смазка, изготовленная в виде брусков (Резников А.Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов. - М.: Машиностроение, 1981, с. 226). Недостатком данного, как и предыдущего аналога, является сильное разбрызгивание СОЖ при ее подаче на рабочую поверхность прерывистого шлифовального круга, а также необходимость непрерывного или периодического восстановления слоя твердой смазки на рабочей поверхности круга по мере его расхода в процессе работа.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа прерывистый шлифовальный круг из синтетических алмазов или эльбора, снабженный пазами на рабочей поверхности, заполненными твердой смазкой в процессе изготовления круга [1]. У прототипа и заявляемого изобретения имеются следующие основные существенные признаки: в круге выполнены наклонные пазы, которые заполнены твердой смазкой в процессе изготовления круга.

Недостатком прототипа является то, что боковые поверхности пазов выполнены под углом 90^o к плоскости их основания. Это в ряде случаев может приводить к выпадению твердой смазки из пазов во время вращения круга на рабочей скорости и в конечном итоге к ослаблению смазочного действия твердой смазки, появлению дисбаланса круга и увеличению его расхода.

Технический результат изобретения - повышение надежности и стойкости прерывистых шлифовальных кругов.

Для реализации технического результата заявляемое изобретение - алмазный или эльборовый круг - содержит общие, выраженные определенными понятиями существенные признаки, совокупность которых направлена на решение только одной связанной с техническим результатом изобретения задачи: поперечное сечение паза выполнено в форме ласточкина хвоста с углом наклона боковых поверхностей паза к плоскости его основания 80-85^o.

По отношению к прототипу у заявляемого изобретения имеются следующие отличительные признаки и их причинно-следственная связь с целью изобретения: поперечное сечение пазов выполнено в форме ласточкина хвоста с углом наклона боковых поверхностей к плоскости основания 80-85^o. Наличие в круге наклонных пазов, поперечное сечение которых выполнено в форме ласточкина хвоста, будет препятствовать выпадению твердой смазки из пазов при вращении шлифовального круга на рабочей скорости и способствовать обеспечению эффективного смазочного действия при работе круга.

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии 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 заявляемого 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 - повышения надежности и стойкости шлифовального круга, позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость".

На фиг. 1 показан шлифовальный общий вид круга; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - вид по строке Б на фиг. 1.

Заявляемое изобретение - шлифовальный круг - представляет собой прерывистый шлифовальный круг с наклонными пазами на рабочей поверхности круга, поперечное сечение пазов имеет форму ласточкина хвоста с углом наклона боковых поверхностей к плоскости основания паза 80 - 85^o, пазы заполнены твердой смазкой в процессе изготовления круга. Ось каждого паза расположена под углом относительно образующей круга.

Шлифовальный круг работает следующим образом. При диспергировании материала обрабатываемой заготовки режущими зернами шлифовального круга и его пластическом деформировании давящими зернами в зоне контакта происходит интенсивное тепловыделение, под воздействием которого часть смазки, находящейся в пазах на уровне периферийной рабочей поверхности круга, расплавляется и наносится тонким слоем на обрабатываемую поверхность заготовки. В результате этого смазка распределяется по зоне контакта, обеспечивая эффективное смазочное действие и снижение трения абразивных зерен по материалу обрабатываемой заготовки. При вращении шлифовального круга на рабочей скорости на твердую смазку, находящуюся в пазах шлифовального круга, действует центробежная сила, стремящаяся вытолкнуть ее из пазов. Наличие пазов, поперечное сечение которых имеет форму ласточкина хвоста с углом наклона боковых поверхностей 80-85^o к плоскости основания паза, препятствует выпадению твердой смазки. В результате этого стабилизируется смазочное действие твердой смазки и как следствие этого уменьшается интенсивность износа шлифовального круга, повышается его надежность и стойкость.

Заявляемое решение не оказывает отрицательного воздействия на окружающую среду.

Изобретение можно использовать в машиностроении на операциях шлифования заготовок из различных материалов в алмазных и эльборовых прерывистых шлифовальных кругах с наклонными пазами на рабочей поверхности. Пазы заполнены твердой смазкой в процессе их изготовления. В поперечном сечении пазы выполнены в форме ласточкина хвоста с углом наклона боковых поверхностей паза к плоскости его основания (80-85)^o. 4 ил.

Алмазный или эльборовый круг с выполненными на рабочей поверхности пазами, заполненными твердой смазкой, отличающийся тем, что ось каждого паза расположена под углом относительно образующей круга, в поперечном сечении каждый паз имеет форму ласточкина хвоста, а угол наклона боковых поверхностей паза к плоскости его основания составляет 80 - 85^o.