Шлифовальный круг для скоростного шлифования Советский патент 1992 года по МПК B24D5/00 

v .обретение относится к станко- т строению, в частности к станкам для скоростного шлифования с использованием шлифовального круга с неизменяющимся по форме профилем, и может быть использовано для обработки изделий шлифованиемо

Цель изобретения - увеличение стойкости шлифовального инструмента.

На фиг.} изображен шпиндель с насаженным на него шлифовальным кругом, радиальный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - узел I на фиг.1; на фиг.ч - шпиндель при другом варианте выполнения шлифовального круга, разрез; на фиг.5 - позиционер, используемый в варианте выполнения круга по на фиг.6 - то же, вид сбоку.

Шпиндель 1 шлифовального круга имеет зажимной конус 2, на котором закреплен с помощью крепежной гайки 3, навинченной на резьбовой цапфе , фланец 5 шлифовального круга, имеющий радиальный заплечик 6 для образования плоской поверхности 7 Фланец 5 несет шлифовальный круг 8. Шлифовальный круг 8 образован металлическим корпусом, имеющим в области контура профиля рабочую поверхность 9 из боVJ

ь

i

4

СО

paзона, т ,е. кубического нитрида бора (КНБ}. Шлифовальный круг 8 имеет форму кольца прямоугольного сечения, причем к поверхности 9 из КНБ примыкают передняя 10 и задняя 11 радиальные поверхности., Внутренняя кольцевая поверхность 12 проходит в осевом направлении.

При вращении точно в плоскости оси или поверхности из КНБ шлифовальный круг имеет плоскую поверхность 13 которая входит в рабочий контакт с плоской поверхностью 7 образованной радиальным заплечиком Ь. По плоским поверхностям 7 и 13 осуществляется совместное зажатие шлифовального круга 8 и фланца 5 и тем самым привода шлифовального круга,

Для использования в качестве зажимных средств служит большое число зажимных винтов «, Стержень каждого зажимного винта 1 размещен с зазором в сквозном отверстии 15 шлифовального круга 8„ Головка 16 каждого зажимного винта И расположена в углублении или в кольцевом пазу 17 и опирается через шайбу 18 на буртик сквозного отверстия 15Для центрирования шлифовального круга 8 относительно шпинделя 1 предусмотрено центрирующее приспособление. Посредством этого приспособления шлифовальный круг 8 центрируется по своей внутренней кольцевой поверхности 12с Для этого внутренняя кольцевая поверхность 12 выполнена в виде опорной поверхности, на которую опирается большое число позиционеров 19° Позиционеры 19 можно устанавливать в радиальном направлении, для чего служит установочный механизм, выполненный в виде передачи со скользящими клиньями Для этого каждый позиционе 19 имеет на своем радиальном внутреннем конце скошенную поверхность 20, которая опирается по всей площади на скошенную поверхность 21 нажимного болта 22 о Позиционер 19 проходит в радиальном направлении, в то время как нажимной болт 22 проходит в осевом направлении. Оси нажимного болта 22 и позиционера 19 находятся в общих осевых плоскостях Ед, так что скошенные поверхности 20 и 21 расположены под углом к соответствующей средней оси.

Позиционеры 19 и нажимные болты 22 образованы предпочтительно ци

р ЛШТдрическими штифтами, размещенными в отверстиях 23 и с точной посадкой. Привод установочного механизма для установки позиционеров 19 осуществляется с помощью установочных винтов 25, снабженных точной резьбой с Эти винты приводятся в действие, например, через внутреннее

JQ шестигранное углубление 26, выполненное в области кольцевого паза 27 в торцовой поверхности 28 фланца 5. Кольцевой паз 27 служит для размещения в нем балансировочного груза.

е Перекрывающее кольцо 29 предотвращает попадание шлама в кольцевой паз 27. Подобное перекрывающее кольцо может быть предусмотрено и в области головок 16 зажимных винтов 1,

2Q Для обеспечения радиального установочного или центровочного движения шлифовального круга 8 относительно фланца 5 предусмотрен между внутренней кольцевой поверхностью 12 шли2« фовального круга 8 и наружной кольцевой поверхностью 30 фланца 5 зазор 31, проходящий в осевом направлении (фиг,2), наименьшая ширина которого составляет около 0,2. - 0,3 мм. Позиционеры 19 перекрывают зазор 31

™ так, что радиальная опора проходит исключительно через позиционеры 19.

Позиционеры 19 выполнены с цилиндрически формованными или шлифовальными радиально наружными концами, так что они прилегают по всей площади к внутреннему диаметру или к опорной поверхности 12.

Для предохранения позиционеров 19 от поворачивания и от выпадения после снятия шлифовального круга 8 каждый позиционер 19 снабжен на стороне, обращенной к торцовой поверхности-32, продольным пазом 33, в который входит цилиндрическая цапфа 3 фикси45 рующего винта 35Как указано выше, при использовании быстродействующих шлифовальных кругов, работающих с высокой скоростью вращения при относительно боль50 шом наружном диаметре (выше 500 мм), следует обратить особое внимание на то, чтобы во время эксплуатации не создался новый дисбаланс. Дисбаланс, оказывающий отрицательное влияние на

55 режим4 работы быстродействующих шли- фовальных кругов, может создаться уже при осаждении шлифовального шлама в радиально наружных местах. Во избежание такого осаждения зазор 3t вы35

4С

5-

полней на входе (фиг.З). На входе зазора 31 шлифовальный круг 8 снабжен пазом (кольцевой канавкой) 36, в результате чего образуется выступ 37, с которого стекает образовавшаяся капля с, С пазом 36 взаимодействует выполненный на фланце 5 каплеулавливающий паз 38 таким образом, что он может улавливать стекшую с выступа 37 каплю. Для-этого каплеулавливаю- щий лаз 38 смещен в осевом направлении относительно паза 36, Каплеулав- ливающий паз (канавка) 3В ограничен со стороны, обращенной к торцовой поверхности 28, кольцевой перемычкой ЗУ, а с противоположной стороны - наружной кольцевой поверхностью 30° Таким образовам, кольцевая перемычка ЗУ расположена перед передней радиальной поверхностью 10 шлифовального круга 8, благодаря чему стекший шлифовальный шлам выбрасывается мимо шлифовального круга 8 наружу, как только шлифовальный круг 8 приводитс во вращательное движение.

Как показано на фиг,3, наружная кольцевая поверхность 30 образована конусной поверхностью, которая образует с осью шлифовального круга угол наклона od/2 от 2 до 6.° Зта конусная поверхность способствует тому, что при вращательном движении шлифовального круга находящийся в зазоре 31 шлифовальный шлам вытесняется в направлении, показанном на стрелкой В, аксиально и радиально наружу, в результате чего зазор 31 динамически очищается.

Для обеспечения прилегания позиционеров 19 по всей площади к опорной поверхности 12 шлифовального круга 8 сперва вводят позиционеры 19 в отверстия 23 и фиксируют их с помощью фиксирующих винтов 35 таким образом, что они выходят за границы внутреннего диаметра шлифовального круга 8, а затем фланец 5 насаживают вместе с позиционерами 19 на шпиндель шлифовального круга, После этого позиционеры 19 отшлифовывают до наружного размера, соответствующего диаметру шлифовального круга 8„ Опорную поверхность позиционеров 19 можно выполнить еде точнее в случае, если фиксацию с помощью фиксирующих винтов 35 осуществляют только после жесткого соединения позиционеров 19 с нажимными болтами 22.

41604

Для центрирования шлифовального круга 8 предусмотрены четыре установочных механизма, собранных из уста- , новочного винта 25 нажимного болта 22 и позиционера 19 (показан только один такой механизм), По два таких механизма расположено диаметрально друг относительно друга в осевых

Ю плоскостях Едх Осевые плоскости, в которых расположены упомянутые механизмы, проходят вертикально друг относительно друга.

Дополнительно к установочным меfS ханизмам,.служащим для центрирования шлифовального круга, предусмотрены блокирующие системы Предпочтительно использовать двенадцать блокирующих систем с установочными механиз20 мами идентичными указанным. Эти блокирующие системы приводятся в действие после завершения процесса центрирования шлифовального круга, чтобы обеспечить дополнительное под25 пирание шлифовального круга в радиальном направлении. Блокирующие системы установлены таким образом, что позиционеры распределены равномерно по окружности на одинаковом

30 угловом расстоянии о

При смене шлифовального круга 8 поступают следующим образом.

Сперва снимают перекрывающее кольцо 29, а затем ослабляют уста35 новочные винты 25. После ослабления зажимных винтов 14 шлифовальный круг 8 можно снять с фланца 5. Затем насаживают на фланец новый шлифовальный круг, который с помощью зажим40 ных винтов 14 слегка прижимают к плоской поверхности 7. Центрирование осуществляют с помощью стрелочного индикатора, который можно ввести в контакт либо с покрытием поверхнос4$ ти 9 из КНБ, либо с измерительным наконечником (не показан)„ Для этого четыре смещенных друг относительно друга на угол Э$° установочных механизма приводят поочередно в дейст50 вне до тех пор, пока радиальное биение при вращении не находится ниже границы допуска. После этого приводят в действие идентично выполненные установочные механизмы блокирующих сис55 тем в целях равномерного подпирания шлифовального круга в радиальном направлении, Сразу после этого затягивают зажимные винты 14 и насаживают

перекрывающее кольцо 29, а также перекрывающее кольцо, предусмотренное для зажимных винтов 14.

Возможны и другие варианты выпол- нения зажимного приспособления. Так, например, опорная поверхность 12 шлифовального круга может иметь иную форму, чем цилиндрическую. Можно предусмотреть многоугольные опорные поверхности, прилегающие с геометрическим замыканием к соразмерным наружным поверхностям позиционеров 19.

В случае выполнения позиционеров в виде многоугольников необходимость в использовании фиксирующих винтов 35 отпадает.

С помощью указанного зажимного приспособления можно закрепить и шлифовальные круги, которые, в отличие от изображенного шлифовального круга, подходящего прежде всего для шлифования с врезанием, имеют иной контур„

На фиг. 4 - b показан другой вариант выполнения устройства шлифовального круга с улучшенным позиционированием аЬразивных поверхностей.

о

. .Ни шпинделе 40 шлифовального кру- ,ра закреплен фланец 41, в расположенном радиально участке которого выполнено кольцевое углубление 42 для создания радиального заплечика 43. В этой области предусмотрена плоская поверхность 44 для прилегания.к ней Плоской поверхности 45 шлифовального круга 46, насаженного на фланец 41, Шлифовальный круг 46 выполнен так же как в описанном примере, в виде относительно суженного в радиальном направлении кольцевого шлифовального круга с покрытием 4 из КНБ, образующим его режущую поверхность.

Для соединения шлифовального круг или,.соответственно, кольцевого шлифовального круга 46 с фланцем 41 без возможности вращения и перемещения в осевом направлении служит зажимное приспособление с большим числом зажимных винтов 48, проходящих в осево направлении и предпочтительно расположенных по окружности на одинаковом расстоянии друг относительно друга. Для стержня этих винтов предусмотрено в радиальном заплечике 43 резьбовое отверстие 49, а в шлифовальном круге 46 - отверстие 50. Для головки 51 этих винтов предусмотрен колышво

паз или опорный заплечик 52, к которому прилегает промежуточное кольцо 53.

В радиальном направлении кольцевой шлифовальный круг 46 опирается на фланец 41 через четыре позиционера 54, расположенных на угловом расстоянии 90°друг относительно друга. По

этой причине размеры кольцевого углубления 42 выбирают достаточно большими. Для позиционеров 54, имеющих согласно фиг о6 Т-образное сечение, предусмотрены во фланце 4t затылованные пазы (канавки) 55 заканчивающиеся на поверхности 5Ь„ Дно 57 канавки проходит так, что оно образует с осью 58 шлифовального круга заданный угол наклона у,

Перемычка 59 колодочного позиционера 54 снабжена-на стороне, противоположной поверхности скольжения 60, поверхностью прилегания 61, которую можно ввести в контакт с цилиндрической опорной поверхностью 62 шлифовального круга 46. Для обеспечения плоскостного контакта позиционеров 54 с опорной поверхностью 62 поверхность прилегания 61 каждого позиционера 54 образована участком боковой поверхности 62 цилиндра, который в основном равен цилиндру 63 (фиг.4), образующему поверхность 62 шлифовального круга, или который совпадает с этим цилиндром. Ось цилиндра проходит по отношению к поверхности скольжения 60 под углом наклона у,

5

В позиционере 54, в плоскости сим- 0 метрии 64 которого находится ось 58, выполнены два радиально смещенных друг относительно друга отверстия.- ступенчатое сквозное отверстие 65 и радиально вне перемычки 59 резьбовое отверстие 66. Оба отверстия проходят параллельно по отношению к поверхности скольжения 60 своими осями, находящимися в плоскости сиДметрии 64.

Ступенчатое скозное отверстие 65 Q служит для размещения в нем установочного винта 67, головка 68 которого прилегает к буртику 69 отверстия 65 и стержень 70 которого проходит через отверстие Ь5 с зазором, причем часть 71 стержня 70, снабженная резьбой, входит в отверстие 72 фланца 41, снабженное соответствующей резьбой. Таким образом, установочный винт 67 образует вместе с пазом 55 и позицио

& - нером й установочный механизм для правки шлифовального круга Ь6 на фланце Н, закрепленном в станке

Резьбовое отверстие 66 служит дл размещения в нем соответствующего винта 73 который может прижиматься к поверхности 56 после завершения желаемой правки шлифовального круга 6 с помощью установочных механизмо Таким образим, винты 73 служат взам дополнительных позиционеров, предусмотренных в описанном примере,

Правка шлифовального круга осуществляется указанным образом.

Для защиты рабочих поверхностей устройства шлифовального круга от шлифовальной стружки и/или охлаждаюго вещества предусмотрена перекрыващая плита 7 с помощью которой можно экранировать и тем самым защищат Ьт воздействия окружающей среды всю борцовую сторону фланца И, а также Дубления для размещения в них голо fcOK 51 винтов.

I

Спаривание опорной поверхности 6 с поверхностью позиционера 5 можно варьировать таким образом, чтобы обеспечить, например, линейный кон такт.

Формула изобретени

1. Шлифовальный круг для скоростного шлифования, установленный на шпинделе и выполненный в виде фланц и закрепленного на нем в осевом направлении посредством установленных с зазором зажимных элементов в виде винтов абразивного кольца из боразо на или алмаза, расположенного кон- центрично относительно цилиндрическ поверхности фланца и цилиндрической опорной поверхности и опирающегося на внутренний торец фланца, отличающийся тем, что, с целью увеличения стойкости, круг снабжен расположенными между цилиндрической опорной поверхностью и внутренней цилиндрической поверхностью абразивного кольца под углом 90° относително друг друга позиционерами, установленными концентрично относительно цилиндрической поверхности фланца с возможностью центрирования абразивного кольца, посредством установочных узлов, расположенных с торцовой стороны фланца.

4

10

2,Шлифовальный круг по п.1, о т личающийся тем, что между опо рной поверхностью абразивного кольца и наружной поверхностью фланца образован зазор размером 0,2 - , 0,3 мм.

3.Шлифовальный круг по пп,1 - 2, отличающийся тем, что по

верхность позиционеров прилегает к опорной поверхности абразивного кольца

Ц, Шлифовальный круг по пп,1 - 3, отличающийся тем, что зажимные элементы расположены равномерно по окружности абразивного кольца и утоплены относительно его торцовой поверхности, при этом круг снабжен установленной со стороны расположения зажимных элементов перекрывающей пластиной.

5.Шлифовальный круг по пп.1 - , отличающий с я тем, что каждый из установочных узлов выполнен

в виде расположенного параллельно оси круга установочного винта, кинематически связанного с позиционером,

6.Шлифовальный круг по пп.1 - 5, отличающийся тем, что каждый из позиционеров выполнен с радиально расположенным элементом

с клиновой поверхностью.

7.Шлифовальный круг по пп.1 - 6, отличающийся тем, что позиционеры расположены в углублениях, предусмотренных во фланце.

8.Шлифовальный круг по пп.1 - 7, отличающийся тем, что установочные винты размещены в кольцевом пазу, предусмотренном на торце фланца с,

У. Шлифовальный круг по пп.1 - 8, отличающийся тем, что он снабжен кольцевой пластиной, установленной со стороны расположения кольцевого паза из условия его перекрытия.

10.Шлифовальный круг по пп.1 - 9 отличающийся тем, что

он снабжен дополнительными позиционерами.

11.Шлифовальный круг по пп.1

10,отличающийся тем, что на цилиндрической поверхности фланца и на обращенной к нему внутренней поверхности абразивного кольца в зоне, примыкающей к их наружным торцам, выполнены кольцевые канавки.

11

12, Шлифовальный Kpyf по пл„1

1, отличающийся тем, что абразивное кольцо смещено в осевом направлении из условия расположения его наружного торца над серединой кольцевой канавки фланца,

13« Шлифовальный круг по пп,1 12,отличающийся тем что внутренняя цилиндрическая поверхност фланца выполнена конусной, вершина конуса обращена к внутреннему торцу фланца, а на противоположном торце его предусмотрена острая Кольцевая кромка, ограничивающая кольцевую канавку.

14. Шлифовальный круг по пп.1 13,отличающийся тем, что сопряженные друг с другом участки каждого из позиционеров и установочных винтов скошены под углом 45е«

15« Шлифовальный круг по пп.1 - И, отличающийся тем, что он снабжен фиксирующими винтами, установленными во фланце и предназначенными для фиксации позиционеров

16.Шлифовальный круг по пп.1 - 15 отличающийся тем, что угол конуса поверхности фланца равен

.2-6.

17.Шлифовальный круг по пп. 1 - 16, отличающийся тем, что

каждый из позиционеров выполнен в виде колодки Т-образного сечения, а на фланце выполнены пазы, в каждый

12

5

0

5

0

из которых установлена указанная колодка .

18С Шлифовальный круг по пп.1 - 171 отличающийся тем, что дно каждого паза наклонено относительно оси круга.

19.Шлифовальный круг по пп.1 - 18, отличающийся тем, что сопрягаемая с абразивным кольцом по- верхност.ь позиционера выполнена цилиндрической с радиусом, равным радиусу сопряженной с ним поверхности абразивного кольца.

20.Шлифовальный круг по пп«1 - 19 отличающийся тем, что ось каждого из фиксирующих винтов наклонена относительно оси круга.21,Шлифовальный круг по пп.1 20,отличающийся тем, что в каждом из позиционеров дополнительно выполнено резьбовое отверстие и круг снабжен упорными винтами, установленными в указанных отверстиях и предназначенными для взаимодействия

с опорной поверхностью фланца, предусмотренной в круге.

22,Шлифовальный круг по пп.1 21,отличающийся тем, что перекрывающая пластина установлена из условия перекрытия зажимных элементов и позиционеров.

Приоритет по

н а к а м:

22.10.86 по пп. 1 - f6; 1Й.10.87 по пп. 17 - 22.

приз-а- о

чО

. г-

fc Й

Ъ

I

,. %j

92

43

Ш.6Э

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в станках для скоростного шлифования. Цель изооретения - увеличение стойкости шлифовального инструмента. Шлифовальный круг центрируется по своей внутренней кольцевой поверхности. Для центрирования используются позиционеры. Для их установки в радиальном направлении служит установочный механизм, выполненный в виде передачи со скользящими клиньями. Привод установочного механизма для установки позиционеров осуществляется с помощью установочных винтов. Для предохранения позиционеров от проворачивания и от выпадания после снятия шлифовального круга 8 каждый позиционер снабжен на стороне, обращенной к торцовой поверхности, продольным пазом, в который входит цилиндрическая цапфа фиксирующего винта 21 3. п„ф-лы, 6 ил. сл

фиг. Ц

6/ 66

62

Т /////,

60