СПОСОБ ПОЛИРОВАНИЯ Российский патент 2002 года по МПК B24B29/00 B24B1/00 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 689823, кл. В 24 D 5/00, 1971 г.).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известною 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.

Известен также 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 1215954, кл. В 24 В 29/00, В 24 D 13/02).

К причинам, препятствующим достижению указанною ниже технического результата при использовании известною способа, 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.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ полирования, при котором детали сообщают продольную подачу, а обработку ведут дисками, которые устанавливают на оправке под углом к оси вращения, 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 (см. патент РФ 2146591, кл. В 24 В 29/00, В 24 D 13/02, принятый за прототип).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известною способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе достижение качества поверхности деталей требует обеспечения возможности подхода к поверхности комплекта дисков для поэтапной обработки, что затруднительно для изделий сложной формы, где возможности относительных перемещений детали и инструмента без касания других поверхностей ограничены. Кроме этого, инструмент осуществляет прерывистое одностороннее воздействие на деталь, что обусловливает вероятность рисочной дефектации от ударного воздействия абразивных зерен первых жестких дисков, трудно компенсируемой последующей обработкой. В результате полирование труднообрабатываемых материалов, особенно деталей сложной формы, сопряжено с трудоемким процессом формирования необходимого качества и не всегда эффективно.

Сущность изобретения заключается в следующем. Решается задача обеспечения съема материала жестким инструментом при ограничении величины перемещений в безударном режиме.

Технический результат - улучшение качества поверхностей деталей машин. Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе сообщают продольную подачу детали и вращение инструменту, в качестве которого используют установленные на оправке диски из шлифовальной шкурки, импрегнированные бакелитовым лаком, и диск-вкладыш с размещенной в нем смазочно-охлаждающей технологической средой (СОТС).

Особенность заключается в том, что продольную подачу осуществляют путем возвратно-поступательных перемещений детали и используют инструмент, у которого диск-вкладыш расположен между дисками из шлифовальной шкурки и жестко соединен с их нерабочими поверхностями, при этом на рабочей поверхности дисков из шлифовальной шкурки размещают СОТС вязкостью большей, чем СОТС в диске-вкладыше. Детали сообщают возвратно-поступательные перемещения.

Жесткое соединение нерабочих поверхностей дисков, импрегнированных бакелитовым лаком, с диском-вкладышем обеспечивает требуемую жесткость инструмента при обработке. Расположение рабочих поверхностей в противоположном направлении и сообщение детали возвратно-поступательных перемещений позволяет осуществлять полирование детали в течение всего цикла двойного хода детали и выполнять интенсивную разнонаправленную обработку при малой амплитуде этих перемещений. Размещение СОТС на рабочих поверхностях дисков с высокой вязкостью позволяет ликвидировать ударный контакт абразивных зерен импрегнированных жестких дисков и предотвратить рисочную дефектацию полированной поверхности. Более высокая вязкость СОТС обусловлена необходимостью осуществления функции демпфирования.

В результате формируется высокая однородность обрабатываемой поверхности детали и в целом повышается степень улучшения параметров качества поверхности.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленною 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 позволило 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 заявленною 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 известною 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 такою 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), предоставлении 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 реализации способа полирования.

Детали 1 сообщают продольную возвратно-поступательную подачу и осуществляют ее обработку последовательно вращающимися дисками 2 из шлифовальной шкурки, импрегнированными бакелитовым лаком, и соединенным с ними по нерабочим поверхностям 3 диском-вкладышем 4, где размещают СОТС 5. Рабочие поверхности 6 дисков располагают противоположно направленными и покрывают их СОТС 7 вязкостью большей, чем СОТС 5 в диске-вкладыше.

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

Для реализации способа предварительно выполняют диски из шлифовальной шкурки и импрегнируют бакелитовым лаком. Выполняют также диск-вкладыш из войлока и импрегнируют его СОТС. По нерабочим поверхностям диски из шкурки соединяют с диском-вкладышем, располагая рабочие поверхности противоположно направленными. На рабочие поверхности наносят СОТС вязкостью большей, чем СОТС в диске-вкладыше. Диски закрепляют на оправке и сообщают вращение, а детали - продольную возвратно-поступательную подачу. Благодаря СОТС на дисках абразивные зерна плавно входят в контакт с заготовкой, здесь высокая вязкость СОТС определяет демпфирующий эффект, причем резание осуществляется в течение всего цикла движения детали с воздействием на материал в противоположных направлениях, что способствует интенсификации съема. Диск-вкладыш выполняет полирующе-выглаживающее действие. В результате создается высококачественное полирование.

Реализация способа возможна на станке 3Д710-В. Диски выполняют из шлифовальной шкурки 14A25П СФЖА (ГОСТ 13344-79) и импрегнируют бакелитовым лаком ЛБС-1 (ГОСТ 901-71). Диск-вкладыш выполняют из войлока, где размещают СОТС - 3% раствор продукта Укринол-1.

Диски по нерабочим поверхностям склеивают с диском-вкладышем, располагая рабочие поверхности противоположно направленными и покрывая их расплавом парафина (ГОСТ 23683-77). Инструменту сообщают вращение с окружной скоростью 30 м/с, а детали - продольную возвратно-поступательную подачу со скоростью (3-5) м/мин.

В результате полирования образцов из сплава ВТ6 достигнуто улучшение параметра R_а в (1,3-1,4) раза, что отражает достоинство 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 шлифовании поверхностей отверстий 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 области машиностроения и предназначено для чистовой абразивной обработки деталей машин. Детали сообщают продольную возвратно-поступательную подачу, а обработку осуществляют вращающимися дисками, установленными на оправке. Диски выполняют из шлифовальной шкурки, импрегнируют бакелитовым лаком и жестко соединяют нерабочие поверхности с диском-вкладышем. В последнем размещают смазочно-охлаждающую технологическую среду (СОТС). Рабочие поверхности дисков из шлифовальной шкурки покрывают СОТС с вязкостью большей, чем вязкость СОТС в диске-вкладыше. Такие действия позволяют осуществлять полирование в течение двойного хода детали с интенсивным разнонаправленным воздействием инструмента, что улучшает качество поверхностей деталей машин. 1 ил.

Способ полирования, включающий сообщение продольной подачи детали и вращения инструменту, в качестве которого используют установленные на оправке диски из шлифовальной шкурки, импрегнированные бакелитовым лаком, и диск-вкладыш с размещенной в нем смазочно-охлаждающей технологической средой (СОТС), отличающийся тем, что продольную подачу осуществляют путем возвратно-поступательных перемещений детали и используют инструмент, у которого диск-вкладыш расположен между дисками из шлифовальной шкурки и жестко соединен с их нерабочими поверхностями, при этом на рабочей поверхности дисков из шлифовальной шкурки размещают СОТС с вязкостью, большей вязкости СОТС в диске-вкладыше.