ШЛИФОВАЛЬНЫЙ КРУГ Российский патент 2001 года по МПК B24D7/10 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к абразивным инструментам, предназначенным для шлифования металлов и сплавов.

Известен шлифовальный круг ЧК ГОСТ 2424-83 "Круги шлифовальные. Технические условия". К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании данного круга, относится то, что при сплошной рабочей поверхности круга затрудняются проникновение смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в зону шлифования и реализация ею смазочного действия, что в ряде случаев не позволяет достичь требуемой стойкости шлифовального круга. Кроме того, процесс шлифования таким кругом характеризуется высокой тепловой напряженностью, что оказывает отрицательное влияние на качество поверхностного слоя шлифуемой заготовки.

Наиболее близким шлифовальным кругом того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является шлифовальный круг чашечного или тарельчатого типа, рабочая поверхность которого образована чередующимися выступами и впадинами (а. с. СССР 1593936 В 24 D 7/00, 1990), принятый за прототип. К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного прерывистого шлифовального круга, принятого за прототип, относится негативное влияние прерывистости рабочей поверхности круга на проникновение СОЖ в зону шлифования и эффективность ее смазочного действия, разбрызгивание СОЖ. Перечисленные недостатки не позволяют в ряде случаев достичь требуемой стойкости круга, отрицательно сказываются на качестве шлифованных поверхностей деталей.

Сущность изобретения заключается в следующем. Резкое повышение в последнее время стоимости шлифовальных кругов сделало особенно актуальной проблему повышения их стойкости. Одним из путей повышения стойкости и работоспособности шлифовальных кругов является усиление эффективности смазочного действия применяемых смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС) путем создания условий для их гарантированного проникновения в зону контакта круга и заготовки, что может быть обеспечено за счет совершенствования конструкции шлифовальных кругов.

Технический результат - повышение стойкости шлифовальных кругов и эффективности действия СОТС.

Указанный технический результат достигается тем, что в шлифовальном круге чашечного или тарельчатого типа с рабочей поверхностью, образованной чередующимися выступами и впадинами, впадины заполнены твердой смазкой и выполнены в виде радиальных прорезей длиной l_п, при этом в осевом направлении и в сечении, перпендикулярном оси вращения круга, прорези выполнены в форме равнобочной трапеции, большее основание которой расположено соответственно, со стороны рабочего торца шлифовального круга и со стороны его посадочной поверхности, а их длина
l_п = H_к - h_к,
где H_к - высота круга, мм;
h_к - длина посадочного отверстия круга, мм.

Введение твердой смазки в радиальные прорези позволяет значительно усилить эффективность смазочного действия СОТС за счет обеспечения гарантированного ее проникновения в зону контакта шлифовального круга и заготовки, а следовательно, уменьшить интенсивность износа абразивных зерен и повысить стойкость круга. Заполнение прорезей твердой смазкой улучшает также условия для подвода СОЖ, способствует уменьшению ее разбрызгивания.

Исполнение радиальных прорезей в сечении, перпендикулярном оси вращения круга, в форме равнобочной трапеции, большее основание которой расположено со стороны посадочной поверхности круга, способствует удержанию твердой смазки в круге при его вращении с рабочей угловой скоростью. Исполнение радиальных прорезей длиной H_к - h_к гарантирует обеспечение эффективного смазочного действия СОТС в течение всего срока службы круга.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемого изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволил выяснить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемом шлифовальном круге и изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявляемого изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемого шлифовального круга. Результаты поиска показали, что заявляемое изобретение не вытекает явным образом из известного уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата. Описываемое изобретение не основано на изменении количественных признаков, представлении их во взаимосвязи либо изменении их вида. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует уровню "изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображен чашечный шлифовальный круг типа ЧК; на фиг. 2 - вид слева по фиг. 1; на фиг. 3 - чашечный шлифовальный круг типа ЧЦ; на фиг. 4 - вид слева по фиг. 3; на фиг. 5 - тарельчатый шлифовальный круг типа 2ТП; на фиг. 6 - вид слева по фиг. 5; на фиг. 7 - тарельчатый шлифовальный круг типа 4ТП; на фиг. 8 - вид слева по фиг. 7; на фиг. 9 - тарельчатый шлифовальный круг типа 5ТП; на фиг. 10 - вид слева по фиг. 9; на фиг. 11 - тарельчатый шлифовальный круг типа 6ТП; на фиг. 12 - вид слева по фиг. 11; на фиг. 13 - тарельчатый шлифовальный круг типа 7ТП; на фиг. 14 - вид слева по фиг. 13; на фиг. 15 - тарельчатый шлифовальный круг типа 1T; на фиг. 16 - вид слева по фиг. 15.

Заявляемое изобретение состоит из прерывистого шлифовального круга 1 и твердой смазки 2 (фиг. 1). Технология изготовления заявляемого шлифовального круга включает изготовление прерывистого шлифовального круга 1, например, методом прессования, и последующее заполнение его радиальных прорезей твердой смазкой 2.

Шлифовальный круг работает следующим образом. При диспергировании материала обрабатываемой заготовки режущими зернами и его пластическом деформировании давящими зернами в зоне контакта происходит интенсивное тепловыделение, под воздействием которого часть смазки, находящейся в промежутке между режущими выступами на уровне периферийной поверхности круга, переходит из твердого агрегатного состояния в жидкое и наносится при вращении круга тонким слоем на обрабатываемую поверхность заготовки, а также на режущие выступы шлифовального круга. В результате этого смазка равномерно распределяется по зоне контакта, обеспечивая эффективное смазочное действие и снижение трения абразивных зерен по материалу обрабатываемой заготовки, уменьшается теплонапряженность процесса шлифования и интенсивность износа шлифовального круга, повышаются его стойкость и работоспособность. Увеличивается эффективность использования СОТС.

На фиг. 3-16 приведены варианты конструкций шлифовальных кругов различных видов и типов с признаками, тождественными со всеми существенными признаками заявляемого шлифовального круга чашечного типа.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого шлифовального круга следующей совокупности условий:
- шлифовальный круг, воплощающий заявляемое изобретение при его осуществлении, предназначен для использования в машиностроении, а именно на операциях шлифования заготовок с применением шлифовальных кругов и СОТС;
- для заявляемого шлифовального круга в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- шлифовальный круг, воплощающий заявляемое изобретение при его осуществлении, способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию "промышленная применимость"о

Изобретение относится к инструментам, предназначенным для шлифования металлов и сплавов. Рабочая поверхность круга образована чередующимися выступами и впадинами. Последние выполнены в виде радиальных прорезей и заполнены твердой смазкой. Изобретение позволяет повысить стойкость шлифовальных кругов и эффективность действия охлаждающих средств. 16 ил.

Шлифовальный круг чашечного или тарельчатого типа, рабочая поверхность которого образована чередующимися выступами и впадинами, отличающийся тем, что впадины заполнены твердой смазкой и выполнены в виде радиальных прорезей длиной 1_п, при этом в осевом направлении и в сечении, перпендикулярном оси вращения круга, прорези выполнены в форме равнобочной трапеции, большее основание которой расположено, соответственно, со стороны рабочего торца шлифовального круга и со стороны его посадочной поверхности, а их длина
1_п = H_к - h_к,
где H_к - высота круга, мм;
h_к - длина посадочного отверстия круга, мм.