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. свид. - СССР N 689823, кл. B 24 D 5/00, 1971 г.).

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 дисками, которые устанавливают на оправке под углом к оси вращения (см. авт. свид. 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 обработке труднообрабатываемых материалов в связи с недостаточной жесткостью дисков и режущей способностью, необходимых для удаления ликвидов и снижения микронеровностей поверхности детали. В результате для повышения качества изделий из труднообрабатываемых материалов требуется введение в технологический процесс дополнительных операций и инструментов.

Сущность изобретения заключается в следующем. Для обработки труднообрабатываемых материалов требуется повышенная жесткость закрепления абразива и его режущая способность, жесткость инструмента для удаления основных ликвидов и доводка поверхности меньшими по размерам режущими кромками с обеспечением благоприятных условий контакта взаимодействующих поверхностей детали и инструмента. Технический результат заключается в снижении микронеровностей поверхности деталей машин, что определяет достижение более высокого качества.

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

Особенность заключается в том, что диски выполняют из шлифовальной шкурки и размещают в порядке уменьшения зернистости, где крупнозернистые диски импрегнируют бакелитовым лаком, а мелкозернистые - смазочно-охлаждающей технологической средой.

Крупнозернистый абразив, жестко закрепленный на первых дисках, импрегнированных бакелитовым лаком, способствует интенсивному съему материала, подлежащего удалению в ходе обработки. Бакелитовый лак обеспечивает кроме того высокую радиальную жесткость этих дисков, что также интенсифицирует процесс резания. Вступающие позднее в контакт диски с мелким абразивом выполняют доводочную функцию. При этом возрастает роль физико-химических процессов в зоне обработки, характерных для труднообрабатываемых материалов. Для обеспечения благоприятных условий микрорезания и выглаживания микронеровностей мелкозернистые диски импрегнируют смазочно-охлаждающей технологической средой. В результате осуществления способа достигается высокое качество поверхностей деталей машин, в том числе и из труднообрабатываемых материалов.

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 признакам 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 последовательно дисками 2 из крупнозернистой шлифовальной шкурки, импрегнированной бакелитовым лаком и дисками 3 из мелкозернистой шлифовальной шкурки, импрегнированной смазочно-охлаждающей технологической средой, установленными на оправке под углом к оси вращения.

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

Для реализации способа предварительно выполняют диски из шлифовальной шкурки требуемых характеристик. Диски из крупнозернистой шкурки импрегнируют бакелитовым лаком, из мелкозернистой - смазочно-охлаждающей технологической средой (например, парафином). Диски устанавливают на оправке под углом к оси вращения. Инструменту сообщают вращение, а детали - продольную подачу. Высокожесткие диски из крупнозернистой шкурки первыми контактируют с обрабатываемой поверхностью и удаляют с нее ликвиды, затем поверхность детали подвергается воздействию мелкозернистых дисков меньшей жесткости в присутствии в зоне контакта смазочно-охлаждающей технологической среды, что обеспечивает высококачественное полирование.

Реализацию способа осуществляли на машинке ИП 2009БПУ-11, закрепленной на токарном станке 1К 62. Диски из шлифовальной шкурки ГОСТ 13344-79 14А 40П СФЖА импрегнировали бакелитовым лаком ЛБС-1 (ГОСТ 901-71), а диски из шкурки 14А 6П СФЖА - расплавом парафина (ГОСТ 23683-77). Диски закрепляли на оправке под углом 20^o к оси и приводили во вращение с окружной скоростью 30 м/с. Полировали цилиндрические образцы из титанового сплава ВТ 22 со скоростью детали 0,5 м/с, варьируя величиной продольной подачи в интервале (1.. . 5) м/мин. В результате полирования поверхность образцов характеризовалась параметром R_a =(0,16...0,2) мкм, тогда как после реализации способа - прототипа в сходных условиях R_a = 0,63 мкм.

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 из труднообрабатываемого материала сообщают продольную подачу. Обработку осуществляют дисками из шлифовальной шкурки различных характеристик. Крупнозернистые диски импрегнируют бакелитовым лаком для повышения их жесткости, а мелкозернистые - смазочно-охлаждающей технологической средой. Диски устанавливают на оправке под углом к оси вращения в порядке убывания зернистости. Такие действия позволяют снизить микронеровности поверхностей деталей за счет удаления основных ликвидов жестким инструментом и доводки поверхности меньшими по размерам режущими кромками. 1 ил.

Способ полирования, при котором детали сообщают продольную подачу, а обработку ведут дисками, которые устанавливают на оправке под углом к оси вращения, отличающийся тем, что в качестве дисков используют диски с различными характеристиками из шлифовальной шкурки, при этом диски из крупнозернистой шкурки импрегнированы бакелитовым лаком, а из мелкозернистой шкурки - смазочно-охлаждающей технологической средой, причем установку дисков на оправке осуществляют в порядке убывания зернистости и жесткости.