УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМБИНИРОВАННОГО ШЛИФОВАНИЯ Российский патент 2000 года по МПК B24D17/00 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 повышении точности обработанных деталей и упрощении конструкции устройства для комбинированного шлифования.

Известен шлифовальный круг (а.с. СССР N 1838086, B 24 D 5/00), на периферийной части корпуса которого образованы выступы, несущие гибкую металлическую ленту, на которой закреплен алмазоносный слой.

Недостатком описанного аналога является повышенный износ участков алмазоносного слоя, находящихся над выступами, и практическое неучастие в работе участков алмазоносного слоя, находящихся над впадинами корпуса круга. Кроме того, однозначность характеристики алмазоносного слоя предполагает возможность применения такого круга лишь на определенном этапе шлифования (предварительном или окончательном).

Известен также эластичный шлифовальный круг (а.с. N 1773708, B 24 D 9/00 // B 24 D 5/06), выполненный в виде упругой камеры с рабочей средой - этиленгликолем, внутри которой установлен электрический нагревательный элемент, а на периферии круга размещен абразивный слой.

Недостатком этого аналога можно считать то, что эластичность круга обуславливает возможность использования его только на операциях окончательного шлифования после обработки поверхности заготовки "жестким" абразивным инструментом, так как данным кругом нельзя исправить погрешности формы поверхности, сформированные на предыдущих операциях технологического процесса изготовления детали.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранное в качестве прототипа устройство для комбинированного шлифования (а.с. СССР N 1703429, B 24 D 5/06 // B 24 D 17/00), включающее сборный прерывистый абразивный круг, выполненный в виде жестко закрепленных на корпусе элементов с крупнозернистым абразивным слоем и элементов с мелкозернистым абразивным слоем, связанных с механизмом их радиального перемещения, установленным между корпусом и абразивонесущими элементами и выполненным в виде эластичного баллона; при этом устройство снабжено упругими прокладками, расположенными между баллоном и элементом с крупнозернистым абразивным слоем, и пластинами, перемещающимися вместе с мелкозернистыми элементами в радиальном направлении.

У прототипа и заявляемого изобретения имеются следующие сходные существенные признаки: корпус, несущий жестко закрепленные крупнозернистые абразивные элементы; мелкозернистые абразивные элементы, связанные с механизмом их радиального перемещения, выполненным в виде эластичного баллона.

Недостатком прототипа является снижение точности обработки при относительно больших перемещениях мелкозернистых элементов: чем больше величина радиального перемещения мелкозернистых элементов, тем больше будет зазор между пластинами, перемещающимися вместе с мелкозернистыми элементами, что ведет к снижению точности обработки заготовок и накладывает ограничения на величину перемещения мелкозернистых элементов.

Технический результат изобретения - повышение точности деталей, обработанных устройством для комбинированного шлифования, за счет беззазорного соединения корпуса, мелкозернистых абразивных элементов и механизма их радиального перемещения.

Для достижения технического результата заявляемое изобретение "Устройство для комбинированного шлифования" содержит следующие общие, выраженные определенными понятиями существенные признаки, совокупность которых направлена на решение только одной, связанной с техническим результатом изобретения задачи. Устройство включает сборный прерывистый абразивный круг, выполненный в виде жестко закрепленных крупнозернистых абразивных элементов и мелкозернистых абразивных элементов, связанных с механизмом их радиального перемещения, выполненным в виде эластичного баллона, эластичную ленту, электрический нагревательный элемент, размещенный в баллоне, содержащем этиленгликоль.

По отношению к прототипу у заявляемого изобретения имеются следующие отличительные признаки. Эластичная лента, несущая закрепленные на ней чередующиеся крупно- и мелкозернистые абразивные элементы, установленные в баллоне, содержащем этиленгликоль, электрический нагревательный элемент.

Между отличительными признаками и техническим результатом изобретения существует следующая причинно-следственная связь. Обеспечение беззазорного соединения абразивных элементов, механизма их радиального перемещения и корпуса круга обуславливает достаточно длительный срок эксплуатации устройства, а наличие в баллоне этиленгликоля - достаточно большую величину выдвижения мелкозернистых элементов.

Для осуществления радиального перемещения мелкозернистых абразивных элементов используется особенность этиленгликоля, имеющего достаточно большой коэффициент объемного (термического) расширения.

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 изображены:
фиг. 1 - устройство для комбинированного шлифования;
фиг 2 - разрез А-А на фиг. 1;
фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Заявляемое устройство для комбинированного шлифования содержит корпус 1, на периферийной поверхности выступов которого закреплена эластичная лента 2, несущая крупнозернистые 3 и мелкозернистые 4 абразивные элементы.

В корпусе выполнен кольцевой паз, в котором установлен эластичный герметичный баллон 5, заполненный этиленгликолем 6 и содержащий внутри электрический нагревательный элемент 7, соединенный с тонкосъемными кольцами 8 и 9. Вся конструкция устройства закрывается крышкой 10.

Устройство работает следующим образом.

Процесс шлифования таким устройством разделен на два этапа - предварительное и окончательное шлифование. На предварительном этапе электрический нагревательный элемент 7 обесточен, и обработка осуществляется только крупнозернистыми элементами 3, расположенными над выступами корпуса 1. На этом этапе снимается основная часть припуска и обеспечивается заданная форма поверхности заготовок.

Затем на токосъемные кольца 8 и 9 подается электрический ток и электрический нагревательный элемент 7 нагревает этиленгликоль 6 в баллоне 5. Этиленгликоль, быстро увеличиваясь в объеме, растягивает баллон 5, деформирует ленту 2 и выдвигает при этом мелкозернистые элементы 4 на диаметр, больший диаметра расположения крупнозернистых абразивных элементов 3, осуществляя тем самым эластичное прерывистое шлифование и обеспечивая заданный уровень качества обрабатываемой поверхности заготовки. После завершения цикла шлифования электрический ток с нагревательного элемента 7 снимается и под воздействием сил упругости эластичной ленты 2 при охлаждении этиленгликоля 6 все устройство возвращается в исходное состояние.

Заявляемое "устройство для комбинированного шлифования" представляет значительный интерес для народного хозяйства, так как позволяет автоматизировать процесс перехода от предварительного к окончательному этапу шлифования и повысить производительность труда за счет практического исключения вспомогательного времени, затрачиваемого на этот переход.

Заявляемое решение не оказывает отрицательного воздействия на состояние окружающей среды.

Изобретение можно использовать в машиностроении при окончательной обработке заготовок шлифованием. Устройство включает сборный прерывистый абразивный круг, выполненный в виде жестко закрепленных на эластичной ленте, установленной на выступах корпуса, крупнозернистых и мелкозернистых абразивных элементов. Последние связаны с механизмом их радиального перемещения, представляющим собой эластичный баллон с этиленгликолем. Внутри баллона размещен электрический нагревательный элемент. Предварительный этап шлифования осуществляют крупнозернистыми элементами, а окончательный - мелкозернистыми элементами при подаче тока на нагревательный элемент. Такая конструкция повышает точность обработки, т.к. обеспечивает беззазорное соединение корпуса и мелкозернистых элементов при автоматическом переходе с одного этапа шлифования на другой. 3 ил.

Устройство для комбинированного шлифования, содержащее сборный прерывистый абразивный круг, включающий корпус, крупнозернистые абразивные элементы и мелкозернистые абразивные элементы, связанные с механизмом их радиального перемещения, выполненным в виде эластичного баллона, отличающееся тем, что оно снабжено эластичной лентой, закрепленной на периферийной поверхности корпуса, и электрическим нагревательным элементом, размещенным в баллоне, при этом крупнозернистые и мелкозернистые абразивные элементы расположены на эластичной ленте, а эластичный баллон заполнен этиленгликолем.