иглошлифовальный инструмент с прерывистой рабочей поверхностью
Классы МПК: | A46B7/00 Носители щетины, устанавливаемые в щеточных колодках B24D5/00 Абразивные круги с цементирующими веществами или круги со вставными абразивными брусками для обработки изделий своей периферийной частью; втулки и крепежные приспособления для них |
Автор(ы): | Степанов Ю.С., Харламов Г.А., Тарапанов А.С., Афанасьев Б.И., Болдин О.В., Фомин Д.С. |
Патентообладатель(и): | Орловский государственный технический университет |
Приоритеты: |
подача заявки:
2003-02-06 публикация патента:
10.05.2004 |
Иглошлифовальный инструмент с прерывистой рабочей поверхностью содержит шлифовальный круг с впадинами и выступами, диски и косые шайбы для фиксации круга и дисков на шпинделе. Каждый из дисков имеет размещенные по периферии отверстия, количество которых равно числу впадин прерывистого круга, с установленными в них Г-образными пучками проволочного ворса таким образом, что впадины круга заполнены пучками проволочного ворса, что повышает качество обработки поверхности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
1. Иглошлифовальный инструмент с прерывистой рабочей поверхностью, содержащий шлифовальный круг с впадинами и выступами, диски и косые шайбы для фиксации круга и дисков на шпинделе, при этом каждый из дисков имеет размещенные по периферии отверстия, количество которых равно числу впадин прерывистого круга, с установленными в них Г-образными пучками проволочного ворса, таким образом, что впадины круга заполнены пучками проволочного ворса.2. Инструмент по п.1, в котором косые шайбы в количестве четырех штук по две с каждого торца круга предназначены для обеспечения аксиально-смещенного режущего слоя путем установки круга под углом к плоскости, перпендикулярной продольной оси, с возможностью плавного регулирования амплитуды осцилляции путем изменения угла наклона круга.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при производстве прецизионных деталей из материалов, предрасположенных к дефектообразованиям в виде прижогов и микротрещин, а также при глубинном шлифовании с использованием эффекта микрорезания иглофрезерованием.Известен шлифовальный круг, имеющий на периферийной рабочей поверхности ряд чередующихся выступов и впадин определенной протяженности (Якимов А.В. Оптимизация процесса шлифования, М.: Машиностроение, 1975, с.43-58). За счет интервалов разрыва процесса удается заметно снизить температуру в зоне резания и избежать дефектов шлифования.Недостатком данного инструмента являются обусловленные наличием впадин резкое уменьшение виброустойчивости, прочности и площади рабочей поверхности инструмента, что в свою очередь снижает размерную стойкость шлифовального круга, качество и производительность обработки.Известен инструмент для чистовой обработки поверхностей вращения, выполненный в виде шлифовального круга и соосно установленного с ним цилиндрического корпуса с периодически расположенными на его периферии участками с деформирующими элементами, причем на периферийной поверхности шлифовального круга образованы прерывистые нерабочие участки, где каждый участок с деформирующими элементами на цилиндрическом корпусе расположен напротив прерывистого участка шлифовального круга (а.с. СССР 1296391, кл. В 24 D 5/00, 15.03.87). Данным инструментом обеспечивается прерывание контакта “обрабатываемая поверхность - шлифовальный круг”, что исключает образование прижогов на обрабатываемой поверхности.Недостатком данного способа является кратковременный срок службы инструмента и невозможность восстановления первоначального диаметра шлифовального круга при его износе. Эксплуатация инструмента потребует восстановления и режущих способностей шлифовального круга, которое достигается неоднократной правкой, а это уменьшает наружный диаметр круга и приводит к потере работоспособности комбинированного инструмента в целом. Единственным решением приведения рабочих поверхностей круга и деформирующих элементов в одну касательную плоскость - это отказ от правки и полная замена шлифовального круга, что значительно удорожает обработку и делает эксплуатацию круга кратковременной и нерентабельной. Кроме того, использование обратного хода - как рабочего приводит к излишнему деформированию и шелушению поверхностного слоя, т.е. возникает противоречие: шлифование требует многократных проходов для достижения точности и качества обрабатываемой поверхности, а обработка поверхностно-пластическим деформированием - только одного прохода.Задача изобретения - повышение качества обработки за счет периодического, последовательного воздействия на обрабатываемую поверхность участков шлифовального круга и иглоучастков, а также повышение производительности обработки, стойкости и виброустойчивости инструмента за счет применения аксиально-смещенного режущего комбинированного слоя.Поставленная задача решается за счет того, что в иглошлифовальном инструменте с прерывистой рабочей поверхностью, содержащем шлифовальный круг с впадинами и выступами, диски и косые шайбы для фиксации круга и дисков на шпинделе, каждый из дисков имеет размещенные по периферии отверстия, количество которых равно числу впадин прерывистого круга, с установленными в них Г-образными пучками проволочного ворса, таким образом, что впадины круга заполнены пучками проволочного ворса.Кроме того, поставленная задача решена и за счет того, что инструмент содержит косые шайбы в количестве четырех штук по две с каждого торца круга для обеспечения аксиально-смещенного режущего слоя путем установки круга под углом к плоскости, перпендикулярной продольной оси, с возможностью плавного регулирования амплитуды осцилляции путем изменения угла наклона круга.Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид спереди прерывистого иглошлифовального инструмента; на фиг. 2 - продольный разрез А-А на фиг. 1, угол наклона периферийного режущего слоя круга =0; на фиг. 3 - продольный разрез А-А на фиг. 1, угол наклона периферийного режущего слоя круга относительно плоскости, перпендикулярно продольной оси, максимальный.Иглошлифовальный инструмент с прерывистой рабочей поверхностью содержит шлифовальный круг 1 с впадинами 2 и выступами 3, два диска 4, расположенных с торцов круга 1, и четыре косые шайбы 5 по две с каждого внешнего торца дисков 4. Фиксация круга 1 на шпинделе 6 производится через диски 4 и косые шайбы 5 с помощью гайки 7.Каждый из дисков 4 имеет размещенные по периферии отверстия 8, количество которых равно числу впадин 2 прерывистого круга 1. Форма отверстий 8 может быть любая, но предпочтительно - прямоугольная. В отверстия 8 установлены Г-образные пучки проволочного ворса 9, таким образом, что впадины 2 круга 1 заполнены пучками проволочного ворса 9.Прямоугольная форма отверстий 8 позволяет формировать пучок проволочного ворса 9 по профилю впадины 2 и способствует наиболее полному заполнению последней, при этом длина прямоугольного отверстия 8 равна длине Lвп впадины 2.Кроме того, инструмент содержит косые шайбы 5 в количестве четырех штук по две с каждого внешнего торца диска 4 для обеспечения аксиально-смещенного режущего слоя путем установки круга 1 под углом к плоскости, перпендикулярной продольной оси, и с возможностью плавного регулирования амплитуды осцилляции путем изменения угла наклона круга. Такая установка круга 1 и плавное регулирование его угла наклона возможны благодаря относительному развороту одной косой шайбы 5 относительно другой в каждой паре относительно оси вращения. Угол между непараллельными торцами косых шайб 5 при этом должен быть равен /2.Шлифовальный круг 1, соприкасаясь выступами 3 с обрабатываемой поверхностью изделия, снимает установленный припуск совместно с иглоучастками, состоящими из пучков проволочного ворса 9, не прерывая контакта круга с изделием.Прерывистая абразивная периферийная поверхность выступов 3 круга 1 обеспечивает прерывание контакта “обрабатываемая поверхность - абразивный круг” и исключает образование прижогов и микротрещин на поверхности обработки, а иглоучастки с пучками проволочного ворса 9, расположенные во впадинах 2 круга 1, обеспечивают резание в момент прерывания контакта, что резко повышает виброустойчивость, прочность и увеличивает площадь рабочей поверхности инструмента, что в свою очередь повышает размерную стойкость иглошлифовального инструмента, качество и производительность обработки.Концы проволочного ворса 9, взаимодействуя с обрабатываемой поверхностью, осуществляют микрорезание. При небольшом вылете ворса (15-20 мм) иглоучасток представляет собой иглофрезу.Неподвижно закрепленный на шпинделе под острым углом к плоскости, перпендикулярной оси вращения, иглошлифовальный инструмент при каждом проходе будет обрабатывать поверхность шириной Во, которая будет больше высоты В инструмента на величину амплитуды Ао. Вследствие этого производительность иглошлифовального инструмента с аксиально-смещенным режущим слоем будет в n=Во/В раз больше, чем абразивного круга, традиционно закрепленного высотой В.Использование предлагаемого технического решения повышает эффективность использования впадин круга с надежным креплением проволочного ворса, позволяет высокопроизводительно и качественно удалять значительные припуски, т.е. работать в тяжелых силовых условиях, например, при глубинном шлифовании.Класс A46B7/00 Носители щетины, устанавливаемые в щеточных колодках
Класс B24D5/00 Абразивные круги с цементирующими веществами или круги со вставными абразивными брусками для обработки изделий своей периферийной частью; втулки и крепежные приспособления для них
абразивный инструмент - патент 2523157 (20.07.2014) | |
алмазный отрезной круг - патент 2519449 (10.06.2014) | |
модульный шлифовальный инструмент для обработки отверстий - патент 2517671 (27.05.2014) | |
узел инструмента и инструмент для отрезного или пильного станка - патент 2513610 (20.04.2014) | |
абразивный инструмент (варианты) - патент 2507056 (20.02.2014) | |
шлифовальный круг - патент 2503535 (10.01.2014) | |
абразивный инструмент (варианты) - патент 2501645 (20.12.2013) | |
отрезной круг - патент 2498892 (20.11.2013) | |
способ упрочнения абразивных кругов - патент 2497652 (10.11.2013) | |
способ изготовления отрезного алмазного круга - патент 2479410 (20.04.2013) |