способ правки соосно установленных торцешлифовальных кругов

Формула изобретения

Способ правки соосно установленных торцешлифовальных кругов, включающий установку вращающихся шлифовальных кругов с определенным зазором между их торцами, в котором располагают правящие инструменты, и формирование прерывистого макрорельефа на рабочей поверхности шлифовальных кругов, отличающийся тем, что в качестве правящих инструментов используют алмазные гребенки или имеющие принудительное вращение алмазные ролики, а прерывистый макрорельеф на рабочей поверхности шлифовальных кругов формируют в виде чередующихся круговых канавок глубиной, в 1,5-2 раза большей глубины слоя абразива, снимаемого при правке, путем копирования профиля правящих инструментов при одновременной врезной подаче шлифовальных кругов, при этом при использовании алмазных гребенок их устанавливают по всей ширине рабочей поверхности шлифовального круга в шахматном порядке и подбирают из условия выполнения отношения площади нережущей части рабочей поверхности шлифовального круга к площади ее режущей части, составляющего 0,25-0,35.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано в автомобильной и подшипниковой промышленности для автоматической правки шлифовальных кругов по торцовым поверхностям на специализированных станках с программным управлением при двустороннем шлифовании особенно тонкостенных деталей.

Известен способ правки соосно установленных торцешлифовальных кругов (см. В.М.Сухарев, А.С.Денисов. Двустороннее шлифование. Киев: Технiка, 1977, с.16 и с.43), включающий осуществление правки в несколько проходов, согласно которому вращающиеся шлифовальные круги устанавливают с определенным зазором между их торцами, в котором относительно кругов перемещают по дуге окружности правящие инструменты в плоскости, перпендикулярной оси шпинделя шлифовального круга, из условия плоскопараллельного движения правящих инструментов.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе на рабочих поверхностях торцешлифовальных кругов формируется макрорельеф, препятствующий проникновению смазочно-охлаждающей жидкости в зону шлифования и размещению шлама и стружки в порах круга из-за большой площади контакта торцевых поверхностей кругов с заготовкой, что снижает эффективность правки на операциях двустороннего шлифования заготовок с повышенными требованиями к качеству поверхностного слоя по прижогам, микротрещинам.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ правки соосно установленных торцешлифовальных кругов (см. патент 2184025 С1 РФ, МКИ 7 В 24 В 53/02. Способ правки соосно установленных торцешлифовальных кругов / В.Ф.Гурьянихин, Г.С.Швайцбург, А.В.Беляев, А.Д.Евстигнеев. - 2002. - Бюл. №18.), включающий формирование прерывистого макрорельефа на рабочей поверхности соосно установленных торцешлифовальных кругов в виде чередующихся круговых канавок, согласно которому вращающиеся шлифовальные круги устанавливают с определенным зазором между их торцами, в котором расположены правящие инструменты, принятый за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе прерывистый макрорельеф на рабочих поверхностях торцешлифовальных кругов формируют методом обтачивания за несколько проходов, увеличивая тем самым время правки, что снижает эффективность правки на операциях двустороннего шлифования заготовок.

Сущность изобретения заключается в следующем. С целью повышения производительности правки и расширения ее технологических возможностей при правке формирование прерывистого макрорельефа на рабочих поверхностях шлифовальных кругов осуществляется путем копирования на них профиля алмазных гребенок или алмазного ролика, имеющего принудительное вращение.

Технический результат - повышение производительности обработки и качества поверхностного слоя шлифованных деталей, а также исключается необходимость применения специальных прерывистых шлифовальных кругов при двустороннем шлифовании заготовок.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе правки соосно установленных торцешлифовальных кругов, включающем установку вращающихся шлифовальных кругов с определенным зазором между их торцами, в котором расположены правящие инструменты, и формирующем прерывистый макрорельеф на рабочей поверхности шлифовальных кругов, особенность заключается в том, что в качестве правящих инструментов используют алмазные гребенки или имеющие принудительное вращение алмазные ролики, а прерывистый макрорельеф на рабочей поверхности шлифовальных кругов формируют в виде чередующихся круговых канавок, глубиной в 1,5-2 раза большей глубины слоя абразива, снимаемого при правке, путем копирования профиля правящих инструментов при одновременной врезной подаче шлифовальных кругов, при этом при использовании алмазных гребенок их устанавливают по всей ширине рабочей поверхности шлифовального круга в шахматном порядке и подбирают из условия выполнения отношения площади нережущей части рабочей поверхности шлифовального круга к площади ее режущей части, составляющего 0,25-0,35.

Между отличительными признаками и вышеизложенным техническим результатом существует причинно-следственная связь, заключающаяся в уменьшении времени правки за счет применения врезной подачи кругов на правящие алмазные гребенки, с заранее сформированным профилем, или на алмазный ролик, имеющий принудительное вращение, причем отношение площади нережущей части рабочей поверхности круга к площади ее режущей части составляет 0,25-0,35.

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 источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, 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 способа. 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 для достижения технического результата. В частности, заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования:

- дополнение известного средства какой-либо известной частью (частями), присоединяемой (присоединяемыми) к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такого дополнения;

- замена какой-либо части (частей) известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;

- исключение какой-либо части (элемента, действия) средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата (упрощение, уменьшение массы, габаритов, материалоемкости, повышение надежности, сокращение продолжительности процесса и пр.);

- увеличение количества однотипных элементов, действий для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов, действий;

- выполнение известного средства или его части (частей) из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала;

- создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака (признаков), представлении таких признаков во взаимосвязи либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат, и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены, исходя из известных зависимостей, закономерностей.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "Изобретательский уровень".

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата: на фиг.1 дана схема реализации предлагаемого способа; на фиг.2 - вид А торцешлифовального круга и механизм правки на фиг.1 (исполнение с алмазными гребенками); на фиг.3 - разрез Б-Б макрорельефа торцешлифовального круга на фиг.2; на фиг.4 - вид А торцешлифовального круга и механизм правки на фиг.1 (исполнение с алмазным роликом).

Способ правки соосно установленных торцешлифовальных кругов осуществляют по схеме, представленной на фиг.1 и 2. Жестко закрепленные на планшайбах 1 и 2 вращающиеся торцешлифовальные круги 3 и 4, расположенные на левом 5 и правом 6 шпинделях шлифовальных бабок торцешлифовального станка, устанавливают с помощью осевой (поперечной) подачи V _s шлифовальных бабок с определенным зазором А между торцами кругов 3 и 4. Профильные алмазные гребенки 7, 8 и 9, расположенные в шахматном порядке для обеспечения перекрытия всей ширины рабочей поверхности круга и закрепленные в державке 10 на рычаге 11 механизма правки 12, выводят на позицию правки. По приходу алмазных гребенок 7, 8 и 9 на позицию правки срабатывают конечные выключатели и рычаг 11 механизма правки 12 прекращает перемещение, после чего вращающиеся шлифовальные круги 3 и 4 осуществляют врезную подачу на глубину h снимаемого слоя абразива при правке.

В период правки шлифовальных кругов 3 и 4 прекращают подачу заготовок в зону шлифования, включают механизм правки 12 и рычаг 11 начинает перемещение на позицию правки (фиг.2). Движение рычага 11 ограничено конечными выключателями (на чертеже не показаны).

Для осуществления съема абразива с рабочей поверхности торцешлифовальных кругов 3 и 4 осуществляют осевую подачу V_s шлифовальных бабок на глубину h (фиг.1) снимаемого слоя абразива, а формирование круговых канавок шириной B₁ и выступов прерывистого макрорельефа шириной В₂ (фиг.3) обеспечивают копированием профиля алмазных гребенок, установленных по всей ширине рабочих поверхностей кругов. Профиль алмазных гребенок 7, 8 и 9 подбирают таким образом, чтобы отношение площади нережущей части рабочей поверхности круга к площади ее режущей части составляло 0,25-0,35.

Формирование профиля на рабочих поверхностях шлифовальных кругов 3 и 4 при правке алмазным роликом 13, закрепленным с помощью вилки 14 на рычаге 11 (фиг.4), осуществляется принудительным его вращением со скоростью V_p (привод вращения ролика на чертеже не показан), при одновременной осевой подаче V _s шлифовальных кругов 3 и 4.

Выхаживание осуществляется в конце рабочего хода правки при отсутствии осевой подачи шлифовальных кругов. Глубину впадины круговой канавки h (фиг.3) в зависимости от объема снимаемого металла при шлифовании заготовок, устанавливают в 1,5-2 раза большей глубины слоя абразива h, снимаемого при правке.

В зависимости от объема снимаемого материала и равномерного удаления припуска при шлифовании заготовок, а следовательно, теплонапряженности процесса шлифования, предлагаемый способ позволяет регулировать цикл правки и формировать прерывистый макрорельеф на рабочей поверхности торцешлифовальных кругов, независимо для каждого шлифовального круга, в виде чередующихся круговых канавок требуемой формы, обеспечивая повышение производительности обработки и устранение необходимости применения для указанной цели специальных прерывистых шлифовальных кругов.

Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленный способ при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в автомобильной и подшипниковой промышленности для автоматической правки шлифовальных кругов по торцовым поверхностям на специализированных станках с программным управлением при двухстороннем шлифовании особенно тонкостенных деталей;

- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "Промышленная применимость".