сборный шлифовальный круг

Формула изобретения

Сборный шлифовальный круг, имеющий металлический корпус и сменные элементы, несущие рабочие слои из сверхтвердого абразивного материала, и механизм их крепления, отличающийся тем, что в торце круга имеется кольцевой паз с выполненными на цилиндрической поверхности малого радиуса шпоночными пазами, в котором установлены с помощью шпонок сменные элементы, представляющие собой многогранные вставки, у которых грани, несущие рабочие абразивные слои, имеют радиус, равный радиусу рабочей поверхности круга, а посадочные поверхности сменных элементов образуют многогранник, грани которого имеют радиус, равный малому радиусу кольцевого паза.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к инструментам для обработки металлов и может быть использовано на предприятиях металлообрабатывающей промышленности для эффективной чистовой и отделочной обработки заготовок деталей машин и приборов.

Известны шлифовальные круги с прерывистой режущей поверхностью, полученной созданием на периферии или торце круга пазов или прорезей различной формы (Абразивная и алмазная обработка материалов. Справочник. Под ред. д-ра наук проф. А.Н. Резникова. - М.: Машиностроение, 1977 г.). Применение таких кругов позволяет снизить теплонапряженность процесса обработки заготовок, что особенно важно при шлифовании кругами на органических (вулканитовых, каучуковых) связках, имеющих низкую (до 300^oС) теплостойкость.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известных кругов, относится то, что эти круги имеют постоянную протяженность рабочей поверхности режущих элементов и прорезей, что снижает эффективность их использования при обработке заготовок из различных материалов и при различных требованиях к качеству шлифованных поверхностей.

Известны сборные шлифовальные круги из традиционных и сверхтвердых абразивных материалов (SU, авторские свидетельства 779058, кл. B 24 D 7/00, 1980; 971640. B 24 D 7/00, 1982; 1104008, B 24 D 5/06, 1984. Сегментный абразивный круг для врезного шлифования. Matsui Seiki, Syoji Katsuo, Kuriyagawa Tsuucmoto, Сейницу Когаку Кайси. J. Jap. Soc. Precis Eug., 1986, 52, 11, 1963-1969), прерывистую режущую поверхность которых образуют абразивные элементы, установленные и закрепленные тем или иным способом в пазах корпуса круга.

Достоинством таких кругов по сравнению с вышеназванными является рациональное использование абразивных материалов за счет металлического корпуса многократного применения и сменных абразивных элементов.

Причиной, препятствующей достижению указанного ниже технического результата, является отсутствие возможности регулирования расстояния (шага) между сменными абразивными элементами, что, как и в предыдущем случае, снижает эффективность их использования в различных условиях.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является сегментный шлифовальный круг, имеющий металлический корпус с периферийными пазами, в которых установлены сменные элементы, несущие рабочий слой из сверхтвердого абразивного материала, и механизм их крепления (Заявка 63300873, Япония, B 24 D 7/06), принятый за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что расстояние между сменными элементами, несущими рабочие слои из сверхтвердого абразивного материала, не может быть изменено в зависимости от свойств материала обрабатываемых заготовок и требований к качеству шлифованных поверхностей.

Сущность изобретения заключается в следующем. С целью расширения технологических возможностей круга, обеспечивающих рациональное его использование в условиях многономенклатурного единичного и мелкосерийного производства, конструкция круга позволяет регулировать расстояние между сменными элементами, несущими рабочие слои из сверхтвердых абразивов в зависимости от условий обработки (материала обрабатываемых заготовок, требований к качеству шлифованных деталей и др.). При этом теплонапряженность процесса шлифования снижается до требуемого уровня.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в расширении технологических возможностей сборного шлифовального круга.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что, как и в известном устройстве, сборный шлифовальный круг имеет металлический корпус и сменные элементы, несущие рабочие слои из сверхтвердого абразивного материала, и механизм крепления этих элементов. Особенность заключается в том, что в торце круга имеется кольцевой паз с выполненными на цилиндрической поверхности малого радиуса шпоночными пазами, в котором установлены с помощью шпонок сменные элементы, представляющие собой многогранные вставки, у которых грани, несущие рабочие абразивные слои, имеют радиус, равный радиусу рабочей поверхности круга, а посадочные поверхности образуют многогранник, грани которого имеют радиус, равный малому радиусу кольцевого паза.

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 существенным 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.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественных признаков, представлении таких признаков во взаимосвязи либо изменении их вида.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

На чертежах представлено: на фиг.1 - общий вид сборного шлифовального круга, совмещенный с местным разрезом; на фиг.2 - вид слева на круг по фиг.1 (с восемью сменными элементами); на фиг.3 - вид слева на круг по фиг.1 с измененным количеством сменных элементов (с шестью сменными элементами); на фиг.4 - сменный элемент; на фиг.5 - корпус круга со шпоночными пазами. В качестве примера на фиг.1, 2, 3, 4 изображен круг с трехгранными сменными элементами.

Сборный шлифовальный круг содержит металлический корпус 1, барабан 2, образующий с корпусом кольцевой паз, в котором размещены сменные элементы 3 (фиг.1), представляющие собой многогранные вставки (фиг.2-4), у которых грани, несущие рабочие слои из сверхтвердого абразива, имеют радиус R_к=D_к/2 (D_к - диаметр рабочей поверхности круга), а посадочные поверхности, образуют многогранник, грани которого имеют радиус R_п=D_п/2 (D_п - малый диаметр кольцевого паза (фиг.3, 4). Для определения углового положения сменных элементов использованы шпонки 4, установленные в пазах корпуса 1 (фиг.5). Барабан 2 и крышка 5 с резиновым кольцом 6 прикреплены к корпусу 1 соответственно винтами 7 (фиг.1) и 8 (фиг.2).

Сборный шлифовальный круг используют следующим образом. На корпус круга 1 устанавливают барабан 2 и закрепляют его винтами 7. В образованный корпусом 1 и барабаном 2 кольцевой паз устанавливают сменные элементы 3 со шпонками 4. Сменные элементы 3 прижимают к торцу корпуса 1 через крышку 5 и резиновое кольцо 6 винтами 8. Круг в сборе с планшайбой устанавливают на шпиндель станка, правят любым известным способом и используют для шлифования. Для использования рабочих слоев других граней снимают крышку 5, отвернув винты 7. Элементы 3 вынимают, смещая их в осевом направлении, поворачивают вокруг своей оси на соответствующий угол (например, на угол 120^o, если элементы трехгранные), устанавливают в таком положении в кольцевом пазу с помощью шпонок 4, закрепляют винтами 7 крышку 5, круг балансируют в сборе с планшайбой и правят.

Для обеспечения возможности регулирования расстояния между элементами 3 круг снабжен заменяемыми комплектами таких элементов, например, состоящими из шести, восьми, десяти элементов. В зависимости от условий шлифования (материала обрабатываемых заготовок, качества шлифованных поверхностей и др. ) устанавливают тот или иной комплект сменных элементов 3, используя для определения их углового положения в круге шпонки 4, установленные в шпоночных пазах, выполненных с заданным шагом на периферийной поверхности корпуса 1 (фиг.5).

Применение предлагаемого круга особенно эффективно в условиях единичного и мелкосерийного производства, так как позволяет обеспечить низкую теплонапряженность процесса обработки заготовок из различных материалов (а, следовательно, высокие качественные характеристики шлифованных деталей и высокую стойкость круга) за счет регулирования расстояния между сменными элементами.

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 машиностроении при обработке металлов резанием;

- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте 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".