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 Д 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.

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 Д 13/02).

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 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 для повышения жесткости и покрытые смазочно-охлаждающей технологической средой с размещенным в ней свободным абразивом с характеристикой, соответствующей характеристике абразива шкурки, при этом диски на оправке располагают в порядке убывания зернистости абразива (см. патент РФ 2146590, кл. В 24 В 29/00, В 24 Д 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 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 под углом к оси вращения и импрегнированные бакелитовым лаком для повышения жесткости диски из шлифовальной шкурки.

Особенность заключается в том, что продольную подачу осуществляют путем возвратно-поступательных перемещений детали с обеспечением непрерывного контакта с инструментом, диски которого жестко соединяют между собой нерабочими поверхностями, а их рабочие поверхности покрывают смазочно-охлаждающей технологической средой (СОТС) с размещенным в ней свободным абразивом с характеристикой, соответствующей характеристике абразива шлифовальной шкурки.

Жесткое соединение нерабочих поверхностей дисков, импрегнированных бакелитовым лаком, обеспечивает требуемую жесткость инструмента при обработке. Сообщение детали возвратно-поступательных перемещений с обеспечением непрерывного контакта с инструментом позволяет осуществлять полирование детали в течение всего цикла двойного хода детали и выполнять интенсивную обработку при малой амплитуде этих перемещений. Непрерывность контакта инструмента и детали, а также покрытие рабочих поверхностей позволяет ликвидировать ударный контакт абразивных зерен импрегнированных жестких дисков и предотвратить рисочную дефектацию полированной поверхности. Размещение в СОТС свободного абразива с характеристикой, соответствующей характеристике абразива шлифовальной шкурки, способствует повышению интенсивности съема материала. В результате формируется высокая однородность обрабатываемой поверхности детали и в целом улучшается качество поверхности.

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), 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 продольные возвратно-поступательные перемещения и осуществляют ее обработку последовательно дисками 2 и дисками 3 из шлифовальной шкурки, жестко соединенными между собой по нерабочим поверхностям 4 и импрегнированными бакелитовым лаком 5. Рабочие поверхности 6 располагают противоположно направленными, покрывают смазочно-охлаждающей технологической средой 7, где размещают свободный абразив 8 с характеристикой, соответствующей характеристике абразивной шкурки. Диски устанавливают на оправке под углом к оси вращения. Деталь 1 и диски 2-3 находятся в непрерывном контакте.

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

Для реализации способа предварительно выполняют диски из шлифовальной шкурки. Диски импрегнируют, жестко соединяют между собой по нерабочим поверхностям, располагая рабочие поверхности противоположно направленными, покрывают их смазочно-охлаждающей технологической средой, где располагают абразив с характеристикой, соответствующей абразиву диска. Диски устанавливают на оправке под углом к оси вращения. Инструменту сообщают вращение, а детали - продольную возвратно-поступательную подачу, сохраняя непрерывным контакт инструмента и детали. Бакелитовый лак и жесткое соединение дисков обеспечивают требуемую жесткость инструмента, а противоположная направленность рабочих поверхностей и возвратно-поступательное перемещение деталей при непрерывном контакте формируют благоприятные условия микрорезания материала при ограниченной величине перемещений, что создает высококачественное полирование.

Реализацию способа осуществляли на машинке ИП 2009БПУ-11. Диски из шлифовальной шкурки с характеристикой 14А25П СФЖА (ГОСТ 13344-79) импрегнировали бакелитовым лаком ЛБС-1 (ГОСТ 901-71), соединяли между собой по нерабочим поверхностям и покрывали рабочие поверхности 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 образцы из титанового сплава ВТ22, варьируя величиной продольной подачи в интервале (3...5) м/мин. В результате полирования поверхности образцов достигнуто улучшение качества в (1,20...1,25) раза по сравнению с прототипом в сходных условиях.

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 подачу, а обработку осуществляют дисками из шлифовальной шкурки, установленными на оправке под углом к оси вращения. Диски импрегнируют бакелитовым лаком для повышения жесткости и покрывают их рабочую поверхность смазочно-охлаждающей технологической средой. В последней размещают свободный абразив с характеристикой, соответствующей характеристике абразива шкурки. Диски жестко соединяют между собой нерабочими поверхностями. При этом детали сообщают возвратно-поступательные перемещения в непрерывном контакте с инструментом. Такие действия позволяют осуществлять полирование в течение двойного хода детали с интенсивным разнонаправленным воздействием инструмента и с исключением ударного контакта абразивных зерен, 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 под углом к оси вращения и импрегнированные бакелитовым лаком для повышения жесткости диски из шлифовальной шкурки, отличающийся тем, что продольную подачу осуществляют путем возвратно-поступательных перемещений детали с обеспечением непрерывного контакта с инструментом, диски которого жестко соединяют между собой нерабочими поверхностями, а их рабочие поверхности покрывают смазочно-охлаждающей технологической средой с размещенным в ней свободным абразивом с характеристикой, соответствующей характеристике абразива шлифовальной шкурки.