ШЛИФОВАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ Российский патент 2003 года по МПК B24D5/14 B24D7/14 

Изобретение относится к области механической обработки материалов, а именно к шлифованию и тонкому шлифованию, может быть использовано в различных областях машиностроения при обработке вязких труднообрабатываемых материалов с высокой точностью геометрической формы и качеством обрабатываемой поверхности.

Известен абразивный инструмент, содержащий корпус в виде металлической сетки, несущей абразив, отличающийся тем, что с целью повышения режущей способности инструмента абразив имеет различную абразивную способность и расположен в ячейках сетки, при этом каждый из абразивов расположен в ячейках в шахматном порядке, а в качестве абразива в ячейках сетки закреплены алмаз и карбид титана или в качестве абразива в ячейках сетки закреплены алмаз и электрокорунд.

Признаки совпадающие: абразив имеет различную абразивную способность и разделен по твердости.

(См. авторское свидетельство 1611720 B 24 D 5/14, бюл. 45, 1990).

Причины, препятствующие поставленной задаче: сложность технологии изготовления, не проявляется в достаточной мере зависимость различной величины размера зерна и твердости абразивного материала при обработке поверхности с высоким качеством поверхности, особенно вязких трудно обрабатываемых материалов, требующих высокой точности геометрических форм.

Известен абразивный круг с переменной плотностью абразивной массы в каждом из поперечных его сечений, увеличивающейся с уменьшением его радиуса, отличающийся тем, что с целью повышения качества обработки за счет равномерности износа инструмента вдоль образующей круг выполнен конической формы и с переменной зернистостью абразивной массы, уменьшающейся с уменьшением радиуса инструмента.

Признаки совпадающие: coдержит абразив с переменной зернистостью абразивной массы.

(См. авторское свидетельство 1645124 B 24 D 17/00, бюл. 16, 1991).

Причины, препятствующие поставленной задаче: нужна достаточно сложная специальная технология изготовления абразивного круга, недостаточно эффективен при обработке поверхности с высоким качеством поверхности вязких трудно обрабатываемых материалов с высокой точностью геометрических форм.

За прототип принимаем известный комбинированный шлифовальный инструмент, выполненный в виде корпуса с выступами, содержащими абразивонесущие элементы с крупнозернистым слоем и тем, что с целью повышения качества шлифования механизм перемещения выполнен в виде упругих термобиметаллических пластин, имеющих U- образную форму, абразивонесущий элемент с мелкозернистым слоем выполнен в виде эластичной вставки, на одной стороне которой закреплен абразив, причем другой стороной вставка закреплена на термобиметаллической пластине и на эластичной вставке закреплена шлифовальная шкурка.

Признаки совпадающие: содержит абразивонесущие элементы с крупнозернистым слоем, чередующиеся с участками с мелкозернистым слоем.

(См. авторское свидетельство 1609628 В 24 D 5/06, 17/00, бюл. 44, 1990).

Причины, препятствующие поставленной задаче: сложность конструкции, недостаточная надежность, неприменима при обработке поверхности с высоким качеством поверхности, особенно вязких труднообрабатываемых материалов с высокой точностью геометрических форм.

Задачей изобретения является улучшение обработки вязких труднообрабатываемых материалов с высокой точностью геометрических форм и повышение качества обрабатываемой поверхности.

Технический результат заключается в том, что шлифовальный инструмент содержит крупнозернистые участки абразива и расположенные за ними участки мелкозернистые, отличающийся тем, что они попарно разделены зонами абразива с меньшей твердостью, при этом участки с мелкозернистым абразивом в 1,5÷4 раза шире участков с крупнозернистым абразивом, а участки абразива с крупнозернистым слоем и участки абразива с меньшей твердостью имеют соответственно величину зерна в 1,2÷2,5 раза больше зерна участков с мелкозернистым слоем.

Шлифовальный инструмент содержит крупнозернистые участки абразива и расположенные за ними участки мелкозернистые, которые попарно разделены участками абразива с меньшей твердостью, при этом участки с мелкозернистым абразивом в 1,5÷4 раза шире участков с крупнозернистым абразивом, а участки абразива с крупнозернистым слоем и участки абразива с меньшей твердостью имеют соответственно величину зерна в 1,2÷2,5 раза больше зерна участков с мелкозернистым слоем.

Шлифовальный инструмент получают следующим образом. Форму, разделенную на соответствующие участки (сектора) перегородками, заполняют требуемой абразивной массой в следующем порядке: крупнозернистые участки абразива и расположенные за ними участки мелкозернистые, которые попарно разделены участками абразива с меньшей твердостью, при этом указанные абразивные массы с одними связующими компонентами затем предварительно опрессовывают и извлекают перегородки, после чего спрессовывают и подвергают обжигу.

Шлифовальный инструмент устанавливается на валу шлифовального станка и работает как обычный шлифовальный круг. Отличительная его особенность заключается в том, что при работе участки абразива с меньшей твердостью изнашиваются несколько быстрее, при этом перед крупнозернистыми участками абразива образуются небольшие впадины, способствующие микроударам и микровибрациям, которые происходят при входе крупнозернистого участка абразива в соприкосновение с деталью. За счет этого улучшается процесс резания, уменьшаются технологические остаточные напряжения, значительно уменьшается засаливание инструмента, особенно при обработке вязких труднообрабатываемых материалов. Это положительно влияет на улучшение точности геометрических форм, поскольку микроудары и микровибрации происходят в основном в зоне резания, а не между деталью и инструментом в целом, а использование мелкозернистых участков, следующих за крупнозернистыми участками, повышает качество обрабатываемой поверхности.

Таким образом, данный шлифовальный инструмент способствует улучшению качественных показателей поверхностного слоя (шероховатость, технологические остаточные напряжения, точность геометрической формы детали), существенно уменьшается количество прижегов на поверхности обработанной детали, увеличивается период стойкости шлифовального инструмента между переточками за счет уменьшения его засаливания.

Изобретение может быть использовано в различных отраслях машиностроения. Инструмент содержит крупнозернистые участки абразива и расположенные за ними участки мелкозернистые. Упомянутые участки попарно разделены участками абразива с меньшей твердостью. Мелкозернистые участки абразива шире крупнозернистых участков абразива. Крупнозернистые участки абразива и участки абразива с меньшей твердостью соответственно имеют величину зерна больше величины зерна мелкозернистых участков абразива. Изобретение позволяет повысить качество поверхности из вязких труднообрабатываемых материалов.

Шлифовальный инструмент, содержащий крупнозернистые участки абразива и расположенные за ними участки мелкозернистые, отличающийся тем, что упомянутые участки попарно разделены участками абразива с меньшей твердостью, при этом мелкозернистые участки абразива в 1,5÷4 раза шире крупнозернистых участков абразива, а крупнозернистые участки абразива и участки абразива с меньшей твердостью соответственно имеют величину зерна в 1,2÷2,5 раза больше величины зерна мелкозернистых участков абразива.