комбинированный шлифовальный круг

Формула изобретения

Комбинированный шлифовальный круг, содержащий элементы с крупнозернистыми и мелкозернистыми абразивными слоями, отличающийся тем, что абразивные слои различной зернистости закреплены на гранях многогранных сменных элементов, имеющих возможность периодического поворота на угол, соответствующий числу граней.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к обработке металлов резанием, и может быть использовано на всех предприятиях машиностроения для эффективной чистовой и отделочной обработки заготовок абразивными кругами.

Известны комбинированные шлифовальные круги, включающие расположенные по окружности чередующиеся секторы различной зернистости, позволяющие осуществлять шлифование заготовок крупно- и мелкозернистыми элементами (SU, авторские свидетельства 595140, кл. В 24 D 5/14, 1978; 608645, кл. В 24 D 5/14, 1979). В результате применения этих кругов улучшается качество обработанных деталей.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известных устройств, относится то, что в известных устройствах невозможно управление последовательностью участия в резании элементов с различной зернистостью.

Известно также устройство для шлифования, позволяющее последовательно шлифовать заготовки крупно- и мелкозернистыми абразивными элементами круга (SU, авторское свидетельство 1255414, кл. В 24 D 5/06, 1986). Крупнозернистые абразивные элементы закреплены на корпусе круга, выполненного из материала, обладающего отрицательной магнитострикцией. В корпусе выполнены секторные вырезки, в которых установлены вставки из материала, обладающего положительной магнитострикцией, несущие мелкозернистый абразивный слой. Описанное устройство позволяет улучшить качество обработанных деталей и повысить производительность обработки путем проведения предварительного и окончательного шлифования последовательно одним и тем же кругом за один у станов заготовки.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве ограничена величина перемещения рабочей поверхности корпуса круга и вставок с мелкозернистыми абразивными слоями (не более 10 мкм), а также сложность конструкции, предусматривающей расположение между кругом и шлифовальной бабкой магнитной системы.

Известно также устройство, включающее шлифовальный круг, выполненный в виде корпуса с группами абразивонесущих элементов, установленных с чередованием их абразивной способности и механизма синхронного радиального перемещения одной из групп этих элементов, причем абразивонесущие элементы, связанные с механизмом перемещения, выполнены эластичными, а круг снабжен вставками в виде упругих металлических пластин с выступами в средней части, размещенных с возможностью взаимодействия с механизмом перемещения, при этом края пластин шарнирно связаны с корпусом (SU, авторское свидетельство 1553366, кл. В 24 D 5/06,1990).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относятся сложность конструкции, а также возможность появления дисбаланса вращающегося круга.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является устройство для комбинированного шлифования, включающее сборный абразивный круг, содержащий абразивонесущие элементы с крупнозернистыми и мелкозернистыми слоями, и механизм перемещения элементов с мелкозернистыми абразивными соями (SU, авторское свидетельство 1328177, кл. В 24 D 5/06, 17/00, 1987), принятое за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится сложность изготовления механизма перемещения элементов с мелкозернистыми абразивными слоями, выполненного в виде плунжеров, взаимодействующих с конической втулкой, расположенной в шпинделе шлифовального станка. Для реализации этого устройства требуется модернизация шпиндельного узла шлифовального станка.

Сущность изобретения заключается в следующем. В предлагаемой конструкции круга исключен достаточно сложный механизм выдвижения элементов, несущих мелкозернистый абразивный слой, а для последовательной обработки заготовок крупнозернистыми и мелкозернистыми абразивными слоями эти слои закреплены на гранях многогранных сменных элементов, поворачиваемых для осуществления того или иного этапа шлифования.

Технический результат заключается в упрощении конструкции комбинированного шлифовального круга.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что, как и в известном устройстве, комбинированный шлифовальный круг содержит элементы с крупнозернистыми и мелкозернистыми абразивными слоями. Особенность заключается в том, что абразивные слои различной зернистости закреплены на гранях многогранных сменных элементов, имеющих возможность периодического поворота на угол, соответствующий числу граней.

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 комбинированного шлифовального круга, совмещенный с местным разрезом; на фиг.2 - вид слева по фиг.1; на фиг.3 - вид по стрелке А на фиг.1, совмещенный с местным разрезом.

Комбинированный шлифовальный круг содержит корпус 1 (фиг.1), в периферийных пазах которого установлены сменные элементы 2, выполненные в виде многогранных (например, трехгранных) вставок. Грани элементов 2 имеют радиусы R_k = D_k / 2 (D_k - диаметр рабочей поверхности круга) и несут абразивные слои 3, 4, 5 разной зернистости. Например, у трехгранных элементов 2, показанных на фиг.2, зернистость слоев 3, 4, 5 последовательно возрастает, начиная от наиболее меокозернистого слоя 3. Возможен и другой вариант - на одной из граней закреплен мелкозернистый слой, а на двух других гранях - слои одинаковой большой зернистости. Посадочные поверхности элементов 2 образуют многогранные призмы с числом граней, равным числу граней, несущих абразивные слои, и прижимаются к соответствующим поверхностям периферийных пазов корпуса 1 прижимами 6 (фиг.2, 3) с помощью винтов 7. Крышка 8 крепится к корпусу винтами 9.

Комбинированный шлифовальный круг используют следующим образом. При съеме основного припуска (на предварительную обработку) шлифование осуществляется наиболее крупнозернистыми абразивными слоями 5, для чего сменные элементы 2 устанавливают в положение, при котором такие слои располагаются на периферии круга. Круг правят любым известным способом и используют для шлифования партии заготовок на режиме, соответствующем режиму предварительного шлифования прерывистым абразивным кругом. После снятия основной части припуска снимают крышку 8, вынимают и поворачивают вокруг своей оси сменные элементы 2 так, чтобы при установке в пазы корпуса 1 на периферии круга были расположены более мелкозернистые абразивные слои 4 (это положение показано на фиг. 2 и 3) или, в зависимости от требований к качеству шлифованных поверхностей, мелкозернистые слои 3. Возможна и обработка в три перехода - последовательно абразивными слоями уменьшающейся зернистости 5 --> 4 --> 3 (при двух переналадках комбинированного шлифовального круга). После каждой переналадки круг правят и ведут шлифование заготовок на соответствующем режиме - второго предварительного или окончательного шлифования прерывистым кругом.

Шлифование предлагаемым кругом особенно эффективно при обработке заготовок различных деталей мелкими партиями (т.е. в условиях единичного и мелкосерийного производства), так как делает возможным их последовательную (предварительную и окончательную) обработку на одном станке одним кругом, имеющим прерывистую рабочую поверхность разной зернистости. При этом требуемые физико-механические характеристики поверхностных слоев деталей обеспечиваются на первом (предварительном) этапе шлифования с низкой теплонапряженностью процесса, а требуемая точность геометрических параметров - на втором или третьем переходе окончательного шлифования.

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".