Инструмент для шлифования сферических поверхностей

 

I. ИНСТРУМЕНТ ДНЯ ШЛИФОВАНИЯ . СФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ по авт.св. № 781040, отличающийся тем,что,с целью повышения износостойкости инструмента и производительности обработки, инструмент снабжен торсионными стержнями, которыми соединены один с другим алмазные сегменты, причем каждый сегмент соединен с одним из смежных сегментов одним концом, а с другим сегментом - вторым концом. 2. Инструмент по п.1, о т л и чающийся тем, что алмазные сегменты дополнительно снабжены установленными с боковых сторон вставками, алмазные зерна которых ориентированы в окружном направлении .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ(НИХ

РЕСПУВЛИН

09) 01) 4(51) В 24 D 5/00 .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 781040 (21) 3666809/25-08 (22) 29.!1.83 (46) 23.01.85.Бюл.¹ 3 (72) В.Н.Старов, Г.С.Фролов и Л.А.Федотова (71) Воронежский политехнический институт (53) 62! 922.079(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР ¹ 781040, кл..В 24 33 5/00, 1979 (прототип1. (54) (57) . ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ СФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ по авт.св. № 78!040, о т л и ч а— ю шийся тем,что,с целью повышения износостойкости инструмента и производительности обработки, инструмент снабжен торсионными стержнями, которыми соединены один с другим алмазные сегменты, причем каждый сегмент соединен с одним из смежных сегментов одним концом, а с другим сегментом — вторым концом.

2. Инструмент по п.l, о т л и— ч а ю шийся тем, что алмазные сегменты дополнительно снабжены установленными с боковых сторон вставками, алмазные зерна которых ориентированы в окружном направлении.

1135626

Изобретение относится к инструментальному производству и.может быть использовано при обработке сфер и криволинейных поверхностей из различных материалов, например 5 из стекла при обработке экранов кинескопов

По основному авт.св. 11 781040 известен инструмент для шлифования сферических поверхностей, выполненный в,виде корпуса, на котором через эластичные элементы установлены сегменты, удерживаемые на корпусе через опорную втулку, выполненную в виде двух независимых одно от 15 другого колец, каждое из которых снабжено уступами, а на корпусе предусмотрены винтовые пазы с входящими в них уступами Я .

Недостатками известного инструмен- 20 та являются повышенныи износ алмазных сегментов, особенно по передним граням, что вызвано ударными нагрузками, возникающими ввиду прерывистого характера рабочей поверхности инструмента, а также недостаточная производительность обработки из-за ограничений в форсировании режимов шлифовки.

Цель изобретения - повышение 30 стойкости инструмента и производительности обработки.

Ука анная цель достигается тем, что инструмент дополнительно снабжен торсионными стержнями, кото- 35 рыми соединены один с другим сегменты, причем каждый сегмент. соединен с одним из смежных сегментов одним концом, а с другим сегментом— вторым концом. 40

Кроме того, алмазные сегменты дополнительно снабжены установленны- ми с боковых сторон вставками, azzмазные зерна которых ориентированы в окружном направлении. 45

На фиг. 1 показан инструмент, разрез, фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3 — пример соединения между собой режущих сегментов со вставками; на фиг.4 и 5 — варианты приме- 50 нения торсионной связи между сегментами.

Инструмент состоит из корпуса 1, на котором IIo окружности установле т ны алмазно-абразивные сегменты 2, 55 опирающиеся своим металлическим корпусом-основанием 3 с уступами 4 на эластичную матрицу 5. Между собой сегменты соединены торсионными стержнями 6, концы которых неподвижно укреплены в теле сегментов. Причем каждая последующая торсионная связь между сегментами по всей окружности инструмента начинается на противоположном конце любого из алмазно-абразивных сегментов. Схемы торсионного соединения могут быть различными, например чередующимися по краям сегментов, В этом случае торсионы расположены перпендикулярно боковым граням сегментов, т.е. вдоль направления вращения инструмента. Торсионы могут быть расположены под .углом к боковым режущим граням сегментов, т.е. под углом к направлению вращения инструмента (фиг.4). Если необходимо иметь жесткую конструкцию крепления сегментов в инструменте, то предпочтительная схема соединения в виде двойной торсионной связи сегментов один с другим (фиг.57 .

Режущий сегмент состоит из металлического корпуса и составного алмаэоносного слоя, из трех участков 7-9. Средний участок 8 алмазноабразивного слоя соответствует части сегмента, основанием которого является корпус 3. крайние участки

7 и 9 принадлежат вставкам l0 и

11„ которые крепятся к корпусу 3 винтами 12. Особенностью вставок является то, что их алмазоносные слои 7 и 9 имеют определенное ориентированное расположение зерен. Апмазные зерна во вставках ориентиро-, ваны так, что их длинные оси расположены параллельно основанию, т.е. плоскости резания, и дополнительно ориентированы вдоль направления движения инструмента. На средних участках 8 алмазные зерна имеют произвольное расположение. Однако при необходимости алмазные зерна на этих участках также могут иметь ориентированное расположение, например, перпендикулярное плоскости резания, т.е. отличное на 90 от направления ориентации зерен на участках 7 и 9.

На эластичной матрице 5 сегменты

2 удерживаются опорной втулкой, состоящей из двух независимых одно от другого колец 13 и 14. Опорные кольца снабжены уступами 15 и 16, а в корпусе 1 предусмотрены винтовые .пазы 17, в которые вхоДят уступы 15 и 16.

Инструмент работает следующим образом.

При прижиме инструмента к обрабатываемой поверхности .с заданным давлением опорные кольца 13 и 14 за счет направляющих уступов 15 и 16 перемещаются по винтовому пазу, осуществляя натяг шлифующих элемен". тов и ограничивая деформацию эластичной матрицы при уменьшении площади контакта со шлифуемой поверхностью. Наличие торсионного соединения между соседними сегментами, например, при выходе их из эоны резания удерживает сегменты за счет выравнивания моментов между ними в напряженном состоянии. Натяг в системе уменьшается незначительно, поэтому при входе сегментов в зону резания малы ударные нагрузки по их кромкам. Износ передних граней невелик, стойкость алмазного инструмента повышается.

Таким образом, если применять торсионную связь между режущими элементами сборного круга, то, используя главное свойство торсиона— выравнивание моментов между параллельными объектами, получается система с уравновешенными моментами

И1, М, К и т.д. (фиг. 3) . При использовании инструмента, имеющего торсионную связь между элементами, создаются условия для равномерного воздействия всей поверхности режущих элементов на обрабатываемую поверхность материала. За счет равномерного прилегания режущего конту135626 4 ра достигается равномерный съем припуска. Поэтому возможно увеличить усилия прижима и форсировать режимы обработки. Самоуравновешивание моментов в процессе обработки и усилий за счет торсионной связи способствует повышению стойкости инструмента и производительности обработки. Торсионная связь также

10 позволит расширить диапазон размеров сфер, обрабатываемых одним инструментом, т.е. им можно обрабатывать детали, имеющие различные радиусы кривизны (сфер).

Повышению износостойкости и произ водительности обработки предлагаемым инструментом во многом способствует наличие на боковых сторонах алмазных вставок с ориентированными вдоль направления вращения (движения} режу-. щими зернами.

Предлагаемый инструмент с зернистостью алмазов АСВ 100/80 на металлической связке по отношению к базовому инструменту позволяет повысить стойкость алмазного инструмента в 23 раза, что составляет 350-380 ч непрерывной работы. При этом за счет увеличения давления и скорости реза-. ния съем стекла экранов кинескопов возрастает на 30-40Х и достигает

240 г/мин.

Таким образом, применение изобретения при обработке сферических поверхностей способствует повышению производительности их шлифования, увеличению стойкости инструмента,т.е. росту эффективности процесса.

1135626

Фиа3

86

fir

°

«с

1 Ф °

Фиа5

° ° ° a

\ °

Э,е а ,! °

1 е

° Ю

° °

Ф, ° е

° °

Заказ 10229/10 Тираж 769 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3U35, Москва, E-35, Раушская наб, д.4/5 .

Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная,4

Составитель Н. Балашова

Редактор А.Мотыль Техред О.Ващишина Корректор Г.Orap