Шлифовальный круг Советский патент 1988 года по МПК B24D5/00 

4 .4:: О О5

00 ее

Изобретение относится к абразивным инструментам и может быть использовано для высокоскоростного шлифования деталей, зачистки слитков, паковок и проката.

Целью изобретения является увеличение удельной производительности шлифования путем повышения прочности круга и скорости шлифования.

На чертеже представлен предлагаемый шлифовальный круг, поперечный разрез.

Шлифовальный круг состоит из абразивной композиции 1, упрочняющего элемента 2 с высотой, уменьшающейся от периферии к центру. Упрочняющий элемент спрессован с абразивной композицией и содержит материалы, являющиеся твердой смазкой при шлифовании металлов, например графит и др.

Шлифовальный круг работает следующим образом.

Круг приводят во вращение и шлифуют заготовку периферийной частью круга. По сравнелию с известным центробежная сила в предлагаемом круге меньше, поэтому применяют более высокую скорость вращения, что приводит к увеличению удельной производительности шлифования.

По мере износа круга из упрочняющего элемента выделяется твердая смазка, которая при возвратно-поступательном перемещении круга вдоль и поперек заготовки попадает в зону резания и уменьшает вредные силы трения притупившихся зерен о металл, что снижает температуру поверхности круга, тем самым повышает его стойкость, а также исключает прижоги на шлифуемом металле.

Применение в шлифовальном круге легкого упрочняющего элемента, выполненного с высотой уменьшающейся от периферии круга к его центру, позволяет существенно снизить центробежные (инерционные) силы, распределенные по объему круга.

Для единичного объема круга инерционную силу выражают следующим образом:

..r..dP,

(1)

е Я - размер единичного объема, равный

высоте круга; dP - размер единичного объема по

радиусу круга; d(f - центральный угол, ограничивающий

единичный объем; со - угловая скорость круга; г - расстояние от единичного объема до оси вращения круга (текущий радиус). Выражение (1) можно упростить:

-m-ui -r,

где du -единичный объем круга; т - масса единичного объема.

(2)

Из выражения (2) следует,чем больше л, т. е. чем дальще от оси вращения .чахо- дится рассматриваемый единичный С бъем dv, тем больше инерционная сила dP. В предлагаемом шлифовальном круге в отличие от известного, чем больше радиус г, тем меньше масса т единичного объема dv вследствие того, что в направлении от центра к периферии круга доля объема менее плотного упрочняющего элемента в единичном объе0 ме круга высотой Н больще. Увеличение доли объема элемента в круге по направлению к периферии круга достигается тем, что элемент выполнен с высотой, уменьщающей- ся от периферии к центру круга.

Таким образом, в описываемом круге центробежная сила меньше, следовательно, меньше напряжения, а прочность выше. Это позволяет увеличить скорость круга, и следовательно, повысить удельную производительность шлифования.

0 Кроме того, на контакте круга и шлифуемой заготовки наряду с силами резания действуют силы трения, связанные со скольжением рабочей поверхности круга по заготовке. На преодоление этих сил затрачивается энергия, которая, переходит в тепло, вызывающее перегрев инструмента и прижоги на заготовке. Поэтому включение в состав упрочняющего элемента материалов, являющихся твердыми смазками при шлифовании металлов, например графита, и др., позвоQ ляет, не снижая прочности абразивной композиции круга, уменьшить вредные силы трения и улучшить условия шлифования. Уменьшение сил трения также приводит к снижению напряжений в шлифовальном круге, что позволяет увеличить его скорость и

r повысить удельную производительность шлифования.

Включение твердой смазки в абразивную композицию нецелесообразно, так как это приводит к уме ;ьшению количества абразива в объеме абразивной композиции.

0 Пример. Известный инструмент - шлифовальный круг .гфямого профиля с наружным диаметром Z)600 мм, высотой /У 100 мм, диаметром отверстия мм, абразивные зерна из циркониевого электро- корунда 38 А, зернистость 160 с индек- сом «Н, твердость 4Т, на бакелитовой связке «Б с упрочняющими элементалж «У, рабочая начальная скорость 60 м/с, 3-й класс неуравновешенности. В известном круге вес плоских упрочняющих элементов составляет

0 0,1-0,2% от веса круга, им можно пренебречь ввиду незначительной величины. Аб.оа- зйвная композиция круга имеет плотнск:ть ,4 г/см1

Предлагаемый шлифовальный круг имеет одинаковые с известным габаритные размеры 5 и рецептуру абразивной композиции плотностью ,4 г/см Упрочняющий элемент выполнен из 0олее легкой композиции и включает следующие материалы, % (в отношении к объему упрочняющего элемента), бакелитовая связака 25; наполнитель (древесная мука) 70; графит 3.

Плотность материала упрочняющего элемента ,2 г/см . Усредненная плотность предлагаемого круга 2,7 г/см.

Предлагаемый круг приблизительно на 22% легче известного, его можно применять со скоростью на 30-35% более высокой, чем у известного круга. Увеличение скорости на 33%, например с 60 до 80 м/с приводит к росту удельной производительности шлифования на 28-30%.

Предлагаемым кругом можно сощлифо- вать практически столько же металла, сколько сощлнфовывается известным.

Формула изобретения

1.Шлифовальный круг, выполненный в виде абразивного кольца, армированного концентричио расположенным упрочняющим элементом нз материала с плотностью, меньшей плотности абразивного кольца, отличающийся тем, что, с целью повыщення удельной производительности шлифования, упрочняющий элемент выполнен с уменьшающейся от пернферни к центру круга высотой.

2.Круг по п. 1, отличающийся тем, что упрочняющий элемент содержит твердую смазку.

Изобретение относится к аиразивиым инструментам, может быть использовано для зачистки и шлифовальния металлов со скоростью 80 м/с и более, и позволяет повысить удельную производительность шлифования. Для этого в круге, выполненном в виде абразивного кольца, армированного концентрично расположенным упрочняющим элементом, с плотностью, меньшей плотности абразивной части, высота элемента уменьшается от периферии к центру круга. Элементы, кроме того, содержат материалы, являющиеся твердой смазкой при шлифовании металлов. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

2 /