УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ Российский патент 2003 года по МПК B24B7/17 B24B55/02 

Изобретение относится к металлообработке, а именно к устройствам для двустороннего шлифования с подачей смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), и может быть использовано на металлообрабатывающих предприятиях, применяющих двустороннее шлифование особенно тонкостенных деталей.

Известно устройство для шлифования (см. авт. свид. СССР 1662818 А1, кл. В 24 B 55/02, 1991 г.), включающее коническую продольно гофрированную воронку, которая установлена широким основанием на планшайбе, а сопло размещено в полости воронки.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве невозможно использовать подачу СОЖ на торец шлифовального круга с выточкой при двустороннем шлифовании особенно тонкостенных деталей, так как внутренняя полость, образованная рабочими торцовыми поверхностями шлифовальных кругов, стеснена и не позволяет разместить в ней сопла для подачи СОЖ на торец круга.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является устройство для шлифования (см. В.М. Сухарев, А.С. Денисов. Двустороннее шлифование. Киев: Технiка, 1977. с.12 и 54), включающее втулки подвода СОЖ через осевые отверстия в левом и правом шпинделях шлифовальных кругов и сопло для дополнительного полива жидкости на необрабатываемую поверхность заготовки и принятое за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в известном устройстве подаваемая в зону резания через осевые отверстия в левом и правом шпинделе шлифовального круга СОЖ вследствие малого расхода и скорости ее потока не интенсифицирует процесс охлаждения и смазки в зоне резания, что приводит к возникновению прижогов и трещин особенно при двустороннем шлифовании тонкостенных деталей.

Сущность изобретения заключается в следующем. С целью повышения качества шлифования интенсифицируют процесс охлаждения и смазки в зоне резания путем увеличения расхода и скорости поступления потока СОЖ в зону шлифования за счет подачи СОЖ под давлением в полузакрытые пазы.

Технический результат - повышение производительности процесса двустороннего шлифования и качества шлифованных деталей.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для шлифования, включающем втулки подвода СОЖ через осевые отверстия в левом и правом шпинделях шлифовальных кругов и сопло для дополнительного полива жидкости на необрабатываемую поверхность заготовки, особенность заключается в том, что устройство снабжено двумя кинематически связанными со шпинделями шлифовальных кругов камерами, в которых равномерно выполнены наклонные сопловые отверстия, а на торцевых поверхностях кругов выполнены полузакрытые зоны, при этом оси выходных сопловых отверстий в камерах совмещены в радиальном направлении с осями полузакрытых зон с возможностью подачи СОЖ в камеры и полости полузакрытых зон под давлением.

Между отличительными признаками и вышеизложенным техническим результатом существует причинно-следственная связь, заключающаяся в повышении режущей способности шлифовальных кругов по мере интенсификации режимов двустороннего шлифования заготовок за счет увеличения расхода и скорости поступления потока СОЖ в зону резания, а также за счет облегчения ее доступа в зону резания посредством полузакрытых пазов на торцевой поверхности шлифовального круга.

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 аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, 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 устройства. 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 на достижение 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 таких дополнений;
- 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) средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата (упрощение, уменьшение массы, габаритов, материалоемкости, повышение надежности и пр.);
- увеличение количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов;
- 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), представлении 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 фиг. 1 изображено предлагаемое устройство (вид сверху); на фиг.2 изображена форма паза на торцевой поверхности шлифовального круга и его расположение относительно соплового отверстия в камере.

Устройство содержит втулки 1 подвода СОЖ через осевые отверстия 2 в левом и правом шпинделях 3 шлифовальных кругов 4, закрепленных на планшайбах 5, и сопло дополнительного полива жидкости (на фиг.1 не показано) на необрабатываемую поверхность заготовки 6. На торце левого и правого шпинделей 3 симметрично смонтированы две камеры 7, кинематически связанные с левым и правым шпинделями 3, в которых выполнены равномерно расположенные наклонные сопловые отверстия 8, оси которых совмещены в радиальном направлении с осями полузакрытых зон 9, выполненных на торцевых поверхностях шлифовальных кругов 4.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Заготовка 6, вращаясь с окружной скоростью V_и, поступает с продольной подачей S_пр в зону шлифования, после чего осуществляется подача на врезание S_t левого и правого вращающегося с окружной скоростью V_к шлифовального круга 4 в заготовку 6. Одновременно с подводом левого и правого шлифовального круга 4 СОЖ от насоса высокого давления (на фиг.1 не показан) через трубопровод поступает во втулки 1 и далее через осевые отверстия 2 в левом и правом шпинделях 3 в камеры 7. СОЖ, выходящая под давлением из камер 7 через сопловые отверстия 8 наружу, нацеливается в полузакрытые зоны и транспортируется ими в зону резания, попутно осуществляя смачивание и очистку торцов шлифовального круга 4 от отходов шлифования. Проникая под высоким давлением в зону контакта круга 4 с торцевыми поверхностями заготовки 6, СОЖ осуществляет эффективное снижение тепловой напряженности процесса двустороннего шлифования и повышение режущей способности шлифовальных кругов.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного устройства следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в автомобильной и подшипниковой промышленности, применяющих двустороннее шлифование особенно тонкостенных деталей,
- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимых пунктах изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "Промышленная применимость".

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при двустороннем шлифовании особенно тонкостенных заготовок. Через втулки и осевые отверстия в левом и правом шпинделях шлифовальных кругов осуществляют подвод смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ). В устройстве предусмотрены две кинематически связанные со шпинделями шлифовальных кругов камеры с равномерно расположенными наклонными сопловыми отверстиями. На торцевых поверхностях кругов выполнены полузакрытые зоны. При этом оси выходных сопловых отверстий в камерах совмещены в радиальном направлении с осями полузакрытых зон с возможностью подачи СОЖ в камеры и полости полузакрытых зон. Проникая под высоким давлением в зону контакта кругов с заготовкой, СОЖ осуществляет эффективное снижение тепловой напряженности процесса двустороннего шлифования, что повышает производительность и качество обработки. 2 ил.

Устройство для шлифования, включающее втулки подвода смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) через осевые отверстия в левом и правом шпинделях шлифовальных кругов и сопло для дополнительного полива жидкости на необрабатываемую поверхность заготовки, отличающееся тем, что устройство снабжено двумя кинематически связанными со шпинделями шлифовальных кругов камерами, в которых равномерно выполнены наклонные сопловые отверстия, а на торцевых поверхностях кругов выполнены полузакрытые зоны, при этом оси выходных сопловых отверстий в камерах совмещены в радиальном направлении с осями полузакрытых зон с возможностью подачи СОЖ в камеры и полости полузакрытых зон под давлением.