ШЛИФОВАЛЬНЫЙ КРУГ Российский патент 2000 года по МПК B24D5/14 

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к обработке материалов резанием, и может быть использовано при окончательной обработке заготовок абразивными кругами.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в расширении технологических возможностей и повышении производительности шлифования абразивными кругами.

Известен сборный шлифовальный круг (авт. св. СССР N 1220765, B 24 D 5/06), выполненный в виде корпуса, на котором расположены планшайбы, абразивные элементы и валики, установленные с возможностью вращения, причем они кинематически связаны с планшайбами, имеющими возможность вращения относительно корпуса, а на обращенных друг к другу поверхностях планшайб и на установленных с ними в контакте абразивных элементах выполнены спиральные канавки.

Недостатком описанного аналога является то, что все элементы имеют одинаковую зернистость, т. е. круг предназначен лишь для определенного этапа шлифования - предварительного или окончательного. Кроме того, выдвижение абразивных элементов производится в статическом режиме, что подразумевает достаточно большие непроизводительные затраты времени на остановку и подготовку круга к работе.

Известен также сборный прерывистый шлифовальный круг (авт.св. СССР N 1242343, B 24 D 5/06), выполненный в виде двух планшайб, между которыми закреплены абразивные элементы, способные перемещаться в радиальном направлении за счет наличия спиральных пазов на одной из планшайб, несущих закрепленные в абразивных элементах шпильки.

Недостатком этого аналога можно также считать статическую настройку круга (выдвижение элементов) и однозначность характеристики абразивных элементов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа шлифовальный круг (авт.св. СССР N 948649, B 24 D 17/00), содержащий корпус с абразивными сегментами, закрепленными в оправках, которые связаны с механизмом их радиального перемещения, снабженным установленным с возможностью фиксированного поворота центральным распорным кольцом с толкателями, шарнирно связанными с оправками.

У прототипа и заявляемого изобретения имеются следующие сходные существенные признаки: корпус, несущий элементы с абразивным слоем; механизм радиального перемещения подвижных элементов в виде центрального распорного кольца, шарнирно связанного с толкателями и установленного с возможностью фиксированного поворота.

Недостатком прототипа являются ограниченные возможности, обусловливающие возможность использования данного круга лишь на одном определенном этапе - предварительном или окончательном - операции шлифования.

Указанный недостаток обусловлен тем, что выдвижение подвижных элементов происходит в статическом состоянии круга, что требует достаточно длительного вспомогательного времени, а также тем, что в круге используются абразивные элементы одной характеристики.

Технический результат изобретения - расширение технологических возможностей инструмента и повышение производительности операций шлифования за счет автоматического перехода от предварительного этапа шлифования к окончательному и использования абразивных элементов различных характеристик (зернистости и пр.).

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 техническим результатом изобретения задачи: корпус с подвижными элементами, несущими мелкозернистый абразивный слой и связанными с механизмом их радиального перемещения в виде центрального распорного кольца с толкателями, шарнирно связанными с подвижными элементами; крупнозернистый абразивный слой, жестко закрепленный на периферийной поверхности круга; гидроцилиндр, шарнирно связанный с корпусом круга и центральным распорным кольцом и осуществляющий фиксированный поворот последнего.

По отношению к прототипу у заявляемого изобретения имеются следующие отличительные признаки. На периферийной поверхности корпуса между подвижными элементами, несущими мелкозернистый абразивный слой, жестко закреплены элементы с крупнозернистым абразивным слоем, а центральное распорное кольцо шарнирно связано через гидроцилиндр с корпусом круга.

Между отличительными признаками и техническим результатом изобретения существует следующая причинно-следственная связь. Наличие крупно- и мелкозернистных элементов позволяет выполнить одним инструментом за один установ предварительное и окончательное шлифование, а использование гидроцилиндра во время вращения круга позволяет автоматически переходить от одного этапа шлифования к другому. Таким образом расширяются технологические возможности шлифовального круга и практически исключается вспомогательное время при переходе от предварительного этапа шлифования к окончательному, что повышает производительность шлифования данным кругом.

По мнению авторов, сущность заявляемого изобретения не следует для специалиста 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".

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, на которых изображено:
фиг. 1 - шлифовальный круг;
фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;
фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Заявляемый шлифовальный круг содержит корпус 1, на периферийной поверхности которого жестко закреплен крупнозернистый абразивный слой 2, а в радиальных пазах его - подвижные элементы 3 с мелкозернистым абразивным слоем 4. Штифты 5 закреплены в корпусе 1 круга и служат направляющими для элементов 3, в которых выполнены соответствующие радиальные пазы. Элемент 3 перемещается под действием толкателей 6 через шарниры 7 и 9, связанные соответственно с подвижными элементами 3 и центральным распорным кольцом 8. Центральное распорное кольцо 8 шарниром 10 связано с находящимся на оси 13, закрепленной в корпусе 1, гидроцилиндром 11, содержащим пружину возврата 12. Вся конструкция закрывается крышкой 14, фиксируемой на корпусе винтами 15.

Шлифовальный круг работает следующим образом.

Основная часть припуска снимается с заготовки крупнозернистым абразивным слоем 2, закрепленным на корпусе 1. Подвижные элементы 3 с мелкозернистым слоем 4 при этом утоплены за счет того, что под действием пружины 12 шток полностью выдвинут из гидроцилиндра (положение на фиг. 1). По завершении предварительного этапа шлифования в гидроцилиндр из источника контролируемого давления (масляный насос, другой гидроцилиндр и т.п.), находящегося вне круга (не показан), в гидроцилиндр 11 подается масло, под давлением которого гидроцилиндр 11 поворачивает центральное распорное кольцо по часовой стрелке (см. фиг. 1) вместе с шарниром 9, толкатели 6 выдвигают подвижные элементы 3 с мелкозернистым абразивным слоем 4 на диаметр, больший диаметра расположения крупнозернистого абразивного слоя 2. Этап окончательного шлифования осуществляется мелкозернистым абразивным слоем 4 с достижением заданного уровня шероховатости обработанных поверхностей заготовок.

Затем давление масла в гидроцилиндре 11 снижается и под действием пружины 12 вся система возвращается в исходное положение.

Заявляемый "Шлифовальный круг" представляет значительный интерес для народного хозяйства, так как позволит существенно повысить производительность труда и расширить технологические возможности инструмента посредством выполнения предварительного и окончательного этапов шлифования одним шлифовальным кругом за один установ заготовки при автоматическом цикле шлифования.

Заявляемое решение не оказывает отрицательного воздействия на состояние окружающей среды.

Изобретение может быть использовано в области машиностроения при окончательной обработке заготовок абразивными кругами. Шлифовальный круг содержит корпус, несущий крупнозернистый абразивный слой и подвижные элементы с мелкозернистым абразивным слоем. Последние шарнирно связаны через толкатели с механизмом их радиального перемещения в виде центрального распорного кольца. Для осуществления автоматического перехода от этапа предварительного шлифования к этапу окончательного шлифования используют гидроцилиндр, шарнирно связанный с центральным распорным кольцом и корпусом круга. Масло подают в гидроцилиндр от источника регулируемого давления, расположенного вне круга. Такая конструкция повышает производительность процесса обработки и расширяет технологические возможности инструмента. 3 ил.

Шлифовальный круг, содержащий корпус с подвижными элементами, несущими абразивный слой и связанными с механизмом их радиального перемещения в виде установленного с возможностью фиксированного поворота центрального распорного кольца с толкателями, шарнирно связанными с подвижными элементами, отличающийся тем, что он снабжен крупнозернистым абразивным слоем, жестко закрепленным на периферийной поверхности корпуса между подвижными элементами, несущими мелкозернистый абразивный слой, а также гидроцилиндром, шарнирно связанным с центральным распорным кольцом и корпусом и соединенным с источником регулируемого давления, расположенным вне круга.