СПОСОБ ОЧИСТКИ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ Российский патент 2004 года по МПК B24B53/07 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к обработке шлифованием, и может быть использовано при шлифовании заготовок из материалов, обладающих высокой адгезионной активностью по отношению к шлифовальному кругу.

Известен способ очистки шлифовальных кругов, заключающийся в воздействии на рабочую поверхность вращающегося шлифовального круга эластичным инструментом, в качестве которого используют эластомер (а.с. 1775282 СССР, МКИ³ В 24 В 53/007. Способ чистки абразивных инструментов / И.И.Кузнецов. №4847739/08; заявл. 03.05.90; опубл. 15.11.92, БИ №42).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится низкая эффективность удаления налипов металла с зерен шлифовального круга и большой размерный износ инструмента для очистки.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности признаков является выбранный в качестве прототипа способ очистки шлифовальных кругов (патент 2185272 RU, МПК⁶ В 24 В 53/007. Способ очистки шлифовальных кругов / Л.В.Худобин, А.Н.Унянин. №2000114936/02; заявл. 09.06.00; опубл. 20.07.02, БИ №2), заключающийся в прижиме инструмента из эластомера к рабочей поверхности вращающегося круга и подаче в зону их контакта свободного абразива, зернистость которого ниже зернистости шлифовального круга.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа очистки, принятого за прототип, относится недостаточно высокая эффективность очистки вследствие образования площадок затупления на зернах круга.

Сущность изобретения заключается в следующем. В период между правками круга при шлифовании заготовок из адгезионно активных материалов его режущая способность нестабильна и постепенно снижается, что приводит к необходимости соответствующего снижения производительности бездефектного шлифования или (и) к ухудшению качества шлифованных деталей. Одним из путей повышения эффективности шлифования заготовок из адгезионно активных материалов является очистка рабочей поверхности шлифовального круга. Очистка, осуществляемая несколько раз между правками круга, приводит к стабилизации режущей способности круга между правками, благодаря чему обеспечивается возможность увеличения производительности обработки и периода стойкости круга. Последнее приводит к сокращению числа правок и экономии кругов, а также к улучшению качества шлифованных деталей.

Технический результат - увеличение производительности бездефектного шлифования путем форсирования режима обработки и (или) увеличения периода стойкости шлифовального круга и сокращения тем самым числа правок при обеспечении заданного качества шлифованных деталей.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что, как и в известном способе очистки, к рабочей поверхности вращающегося шлифовального круга периодически прижимают инструмент из эластомера, а в зону их контакта подают свободный абразив, зернистость которого ниже зернистости шлифовального круга, особенность заключается в том, что твердость свободного абразива выбирают ниже твердости абразивного зерна шлифовального круга, но выше твердости материала обрабатываемой заготовки. Поскольку твердость свободного абразива выше твердости материала обрабатываемой заготовки, то налипы материала заготовки на абразивные зерна будут удалены свободным абразивом. Это приведет к снижению коэффициента трения в контакте зерна шлифовального круга с материалом заготовки, благодаря чему снизятся сила шлифования и контактная температура, что позволит увеличить производительность шлифования и (или) период стойкости шлифовального круга. Если твердость свободного абразива ниже твердости абразивных зерен очищаемого шлифовального круга, то в процессе очистки на зернах круга не образуются площадки затупления, что также благоприятно отразится на процессе шлифования.

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 заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе очистки шлифованного круга и 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 очистки. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает явным образом для специалиста 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 ее вида.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательскии уровень".

На чертежах представлены: фиг.1 - исходное положение инструмента для очистки относительно шлифовального круга; фиг.2 - схема очистки рабочей поверхности круга.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата. При достижении определенной степени засаливания и затупления рабочей поверхности шлифовального круга 1, вращающегося с рабочей скоростью, к ней подводят и прижимают инструмент для очистки 2 из эластомера (фиг.2). Через трубку 3 в зону контакта инструмента с кругом подают свободный абразив, зернистость которого ниже зернистости шлифовального круга, а твердость свободного абразива выбирают ниже твердости зерна круга, но выше твердости материала обрабатываемой заготовки.

Свободный абразив удаляет налипы металла обрабатываемой заготовки с абразивных зерен шлифовального круга. За счет упругих свойств эластичной связки инструмента очищаются зерна круга, расположенные на удалении от условной наружной поверхности последнего. Использование свободного абразива определенной твердости позволяет осуществлять диспергирование налипов на зернах круга без образования на них площадок затупления. Очистка рабочей поверхности шлифовального круга обеспечивает повышение производительности шлифования при обеспечении заданного качества шлифованных деталей. Повышение производительности шлифования достигается за счет форсирования режима обработки и (или) увеличения периода стойкости шлифовального круга и сокращения тем самым числа правок.

Экспериментальные исследования провели при плоском маятниковом шлифовании заготовок из стали 5ХНМ кругом 1-200×15×32 25А10ПСТ26К2. Рабочая скорость круга составляла 35 м/с, скорость продольной подачи 10 м/мин, врезная подача 0,01 мм/дв.ход. В зону шлифования подавали 3%-ный раствор продукта Синхо-6 с расходом 10 дм³/мин. Рабочую поверхность круга очищали свободным абразивом, в качестве которого использовали техническое стекло и микропопошок из электрокорунда 24А, 3 раза за период стойкости. Очистка круга абразивом из технического стекла позволила увеличить период стойкости круга в сравнении с обработкой без очистки в 1,8 раза; очистка микропорошком 24А привела к увеличению периода стойкости лишь на 20%. В последнем случае, когда твердость зерен свободного абразива и круга одинакова, на зернах круга в процессе очистки образуются площадки затупления и эффективность шлифования таким кругом увеличивается незначительно. При очистке абразивом на основе технического стекла, твердость которого ниже твердости зерен круга в 3 раза, на последних в процессе очистки площадки затупления не образуются, благодаря чему повышается эффективность шлифования.

Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного способа очистки шлифовальных кругов следующей совокупности условий:

- способ очистки шлифовальных кругов, воплощающий заявленное изобретение при его осуществлении, предназначен для использования в машиностроении, а именно на операциях шлифования заготовок из материалов, обладающих высокой адгезионной активностью;

- для заявленного способа очистки шлифовальных кругов 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;

- способ очистки шлифовальных кругов, воплощающий заявленное изобретение при его осуществлении, способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию “промышленная применимость”.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано на операциях шлифования заготовок из адгезионно-активных материалов. К рабочей поверхности вращающегося шлифовального круга прижимают инструмент из эластомера. В зону из контакта подают свободный абразив, зернистость которого ниже зернистости шлифовального круга. Твердость свободного абразива выбирают ниже твердости абразивного зерна очищаемого шлифовального круга, но выше твердости материала обрабатываемой заготовки. Такие действия повышают производительность шлифования и период стойкости шлифовального круга и сокращают число его правок. 2 ил.

Способ очистки шлифовальных кругов, включающий прижим к рабочей поверхности вращающегося шлифовального круга инструмента из эластомера и подачу в зону их контакта свободного абразива, зернистость которого ниже зернистости шлифовального круга, отличающийся тем, что твердость свободного абразива выбирают ниже твердости абразивного зерна шлифовального круга, но выше твердости материала обрабатываемой заготовки.