СПОСОБ ПОЛИРОВАНИЯ Российский патент 2000 года по МПК B24B29/00 B24D13/02 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к чистовой абразивной обработке деталей машин.

Известен способ полирования, при котором детали сообщают продольную подачу, а обработку ведут дисками, которые устанавливают на оправке под углом к оси вращения (см. авт. св. СССР N 689823, кл. B 24 D 5/00, 1977).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе ограничены возможности достижения требуемого качества при обработке труднообрабатываемых материалов, что требует введения дополнительных операций и инструментов в технологический процесс.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ полирования, в котором детали сообщают продольную подачу, а обработку ведут шлифовальными дисками, которые устанавливают на оправке под углом к оси вращения (см. авт.св. СССР N 1215954, кл. B 24 B 29/00, B 24 D 13/02), принятый за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе ограничены возможности достижения требуемого качества при полировании труднообрабатываемых материалов из-за нежесткого закрепления абразива и высокой интенсивности физико-химической реакции в зоне контакта, тканевое воздействие на материал детали производит лишь доводочную функцию. Засаливание субмикрорельефа абразивных зерен при их нежестком закреплении приводит к низкой эффективности воздействия процесса полирования на микрогеометрию обрабатываемой поверхности.

Сущность изобретения заключается в следующем. Полирование деталей из труднообрабатываемых материалов осуществляется абразивом, закрепленным с высокой жесткостью на шлифовальных дисках. Жесткость дисков обеспечивается их импрегнированием бакелитовым лаком и закреплением в контакте с дисками-вкладышами, где располагают смазочно-охлаждающую технологическую среду (СОТС). Зернистость абразива дисков и вязкость СОТС последовательно снижают.

Технический результат заключается в повышении качества полирования.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе детали сообщают продольную подачу и ведут обработку дисками, которые устанавливают на оправке под углом к оси вращения.

Особенность заключается в том, что в качестве дисков используют диски из шлифовальной шкурки с различной зернистостью абразива, импрегнированные бакелитовым лаком, и расположенные между дисками с возможностью жесткого контакта с последними диски-вкладыши с размещенной в них смазочно-охлаждающей технологической средой (СОТС) различной вязкости, при этом установку дисков и дисков-вкладышей на оправке осуществляют из условия последовательного снижения зернистости абразива и вязкости СОТС.

Абразив, закрепленный с высокой жесткостью на шлифовальных дисках, внедряется при контакте с обрабатываемым материалом на глубину, достаточную для осуществления процесса резания материала. Наибольшие микронеровности срезаются крупнозернистым абразивом, доводка поверхности производится абразивом меньшей зернистости. Для высокой жесткости дисков их импрегнируют бакелитовым лаком, размещают между дисками-вкладышами, например, из войлока и закрепляют совместно путем склеивания. Первые диски подвергаются более сильному воздействию при контакте с поверхностью, подлежащей обработке, и нуждаются в относительно большей жесткости. Температура в зоне контакта наиболее высока. В таких условиях целесообразно для улучшения условий микрорезания и жесткости шлифовальных дисков использовать в дисках-вкладышах СОТС с высокой вязкостью. При доводке поверхности мелкозернистым абразивом снижение вязкости СОТС уменьшает жесткость закрепления абразива и улучшает условия контакта режущих кромок с материалом детали для эффективного субмикрорезания и выглаживания неровностей. В результате достигается высокое качество полирования.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признаком заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата. В частности, заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования:
- дополнение известного средства какой-либо известной частью (частями), присоединяемой (присоединяемыми) к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такого дополнения;
- замена какой-либо части (частей) известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;
- исключение какой-либо части (элемента, действия) средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата (упрощение, уменьшение массы, габаритов, материалоемкости, повышение надежности, сокращение продолжительности процесса и пр.);
- увеличение количества однотипных элементов, действий, для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов, действий;
- выполнение известного средства или его части (частей) из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала;
- создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака (признаков), представлении таких признаков во взаимосвязи либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных зависимостей, закономерностей.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

На чертеже изображена принципиальная схема осуществления способа.

Детали 1 сообщают продольную подачу и осуществляют ее обработку дисками, установленными на оправке под углом к оси вращения. Диски 2 выполняют из шлифовальной шкурки с крупнозернистым абразивом, а диски 3 - из шлифовальной шкурки с мелкозернистым абразивом, импрегнируют бакелитовым лаком и размещают последовательно. Между дисками 2 и 3 размещают диски-вкладыши из войлока 4 и 5 и жестко закрепляют в контакте между собой путем склеивания. В дисках-вкладышах размещают СОТС, где вязкость СОТС в дисках-вкладышах 4 выше, чем в дисках-вкладышах 5.

Резание материала детали осуществляется образивом, закрепленным на дисках 2 и 3. Основной объем ликвидов удаляется крупнозернистым абразивом, доводка поверхности - мелкозернистым. Последовательное снижение зернистости абразива и вязкости СОТС способствует наиболее благоприятным условиям контакта взаимодействующих поверхностей в процессе полирования, что способствует повышению качества деталей машин.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата.

Реализация способа возможна на станке 3 Д 710-В. Диски выполняют из шлифовальной шкурки по ГОСТ 13344-79 и импрегнируют бакелитовым лаком ЛБС - 1 (ГОСТ 901-71). Для крупнозернистых дисков применяют шлифовальную шкурку 14А 40П СФЖА, для мелкозернистых - 14А 6П СФЖА. Диски-вкладыши выполняют из войлока, где размещают СОТС. Для СОТС с высокой вязкостью возможно использование парафина (ГОСТ 23683-77), с пониженной вязкостью - 3%-ный раствор продукта Укринол-1. Диски и диски-вкладыши жестко склеивают между собой и размещают на оправке под углом к оси вращения. Инструменту сообщают вращение с окружной скоростью 30 м/с, а детали - продольную подачу 5-15 м/мин.

В результате полирования деталей из стали 30ХГСН 2А-ВД достигнуты значения параметра R_a = 0,10 - 0,18 мкм в зависимости от величины подачи, в то время как обработка базовым способом позволяла достигнуть R_a = 0,50 - 0,55 мкм, что отражает преимущества заявленного способа.

Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения (способа) следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленный способ при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в машиностроении, при чистовой абразивной обработке деталей машин;
- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для чистовой абразивной обработки деталей машин. Детали сообщают продольную подачу. Обработку осуществляют инструментом, представляющим собой пакет дисков, жестко закрепленных между собой и установленных на оправке под углом к оси вращения. Диски из шлифовальной шкурки импрегнированы бакелитовым лаком. Диски-вкладыши выполнены из войлока с размещенной в нем смазочно-охлаждающей технологической средой (СОТС). Диски из шлифовальной шкурки и войлока установлены на оправке из условия их чередования и последовательного снижения зернистости абразива дисков и вязкости СОТС во вкладышах. За счет обеспечения последовательного полирования крупнозернистым и мелкозернистым абразивом и создания благоприятных условий в зоне контакта повышается качество обработки. 1 ил.

Способ полирования, при котором детали сообщают продольную подачу и ведут обработку дисками, которые устанавливают на оправке под углом к оси вращения, отличающийся тем, что в качестве дисков используют диски из шлифовальной шкурки с различной зернистостью абразива, импрегнированные бакелитовым лаком, и расположенные между дисками с возможностью жесткого контакта с последними диски-вкладыши с размещенной в них смазочно-охлаждающей технологической средой (СОТС) различной вязкости, при этом установку дисков и дисков-вкладышей на оправке осуществляют из условия последовательного снижения зернистости абразива и вязкости СОТС.