Абразивный торцовый инструмент

 

СОЮЗ COB ETCKPIX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 24 D 7/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4497695/08 (22) 25,10.88 (46) 23.06.91. Бюл. М 23 (71) Институт сверхтвердых материалов АН

УССР и Медико-инструментальный завод им.В.И.Ленина (72) Б.М.Ширин, И,В.Герасимов, К,З.Гордашкин, С;И.Лищинский, М.И.Дегтярев, И.В,Кирсанов и С.П.Охтомов (53) 621.922.079(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 649563, кл. В 24 О 7/00, 1976. (54) АБРАЗИВНЫЙ ТОРЦОВЫЙ ИНСТРУМЕНТ (57) Изобретение относится к абразивному инструменту для шлифования торцом круга методом продольной подачи, в том числе для глубинного шлифования. Цель иэобре„„Я „„1657358 А1 тения — повышение иэносостойкости инструмента за счет обеспечения регулировки угла заборного конуса по всей ширине абразивного слоя. Инструмент. содержащий корпус и сменные сегменты из сверхтвердого материала, закрепленные в державках, снабжен несущим кольцом 17, на котором державки установлены шарнирно с воэможностью фиксированного поворота под углом к оси вращения несущего кольца. При этом несущее кольцо прикреплено к поворотному кольцу, смещенному в осевом направлении относительно корпуса и установленному по отношению к нему шарнирно с возможностью ориентирования и фиксации относительно корпуса при помощи регулируемых в осевом направлении соединительных элементов. 6 ил.

1657358

Изобретение относится к абразивным инструментам для шлифования торцом круга методом продольной подачи, в том числе для глубинного шлифования.

Целью изобретения является повышение износостойкости инструмента эа счет обеспечения регулировки угла заборного конуса по всей ширине абразивного слоя, На фиг,1 изображен абразивный торцовый инструмент с ориентацией абразивного элемента для глубинного шлифования при прямом ходе от периферии к центру инструмента разрез; на фиг.2 — вид А на фиг.1; на фиг,3 — сечение Б — Б на фиг.2; на фиг.4— закрепленный в несущем кольце абразивный сегмент для многопроходного шлифования,разрез (при прямом ходе от периферии к центру инструмента S>p, при прямом ходе от центра к периферии инструмента S pp); на фиг,5 — то же, для глубинного

1 шлифования при прямом ходе от центра к периферии инструмента; на фиг.6- вид В на фиг.1 (шарнирный узел корпус — поворотное кольцо), Корпус 1 инструмента выполнен в виде упорного фланца, на ступице 2 которого при помощи шарнирного узла, состоящего из жестко закрепленного на корпусе 1 диска 3, вкладышей 4, клиньев 5, регулировочных винтов 6, шариков 7 и защитной крышки 8, устанавливается кольцо, состоящее иэ основания 9 и неподвижно закрепленных вкладышей 10.

Корпус 1 инструмента связан с основанием 9 кольца соединительными элементами, выполненными в виде определенным образом ориентированных относительно шарнирного узла шпилек 11 с гайками 12 и контргайками 13.

Корпус 1 и основание 9 кольца соединены также упругими элементами, выполненными в виде определенным образом ориентированных относительно шарнирного узла пружин 14, и болтами 15.

На цилиндрической баэирующей поверхности 16 основания 9 поворотного кольца (с наружной торцевой стороны его) установлено несущее кольцо 17, на периферии которого при помощи пальцев 18 с определенным шагом по окружности, гаек

19 и крепежно-регулировочных элементов

20 закреплены абраэивонесущие блоки.

Каждый абраэивонесущий блок состоит иэ сменного абразивного сегмента, выполненного в виде абразивного слоя 21 на жесткой подложке 22, державки 23 и эажимных элементов 24 с винтами 25.

Инструмент подготавливается к работе следующим образом.

Предварительно вне станка на ступицу

2 корпуса 1 устанавливается и неподвижно крепится на корпусе диск 3 с гнездами по периферии, в каждом иэ которых размещен вкладыш 4, имеющий возможность радиального перемещения и фиксации при помощи клина 5 и регулировочных винтов 6.

Затем собирают кольцо, для чего в посадочном гнезде, выполненном в виде кольцевого паза. основания 9 закрепляют вкладыши 10, Кольцо соединяют с корпусом

1 шпильками 11 с установленными, но не зафиксированными на них гайками 12 и контргайками 13, Между опорными поверхностями, выполненными в виде V-образных призм, неподвижного вкладыша 10 основания 9 кольца и регулируемого вкладыша 4 диска 3 размещают шарики 7. которые поджимаются к опорным поверхностям регулировочными винтами 6, Также вне станка производится сборка каждого абразивонесущего блока, для чего палец 18 пропускается в цилиндрическое отверстие державки 23 со стороны ее основания 26; на его конец, размещенный в полости державки, навинчивается опорная головка 27. затем в державку 23 устанавливается сменный абразивный сегмент, при этом его подложка 22 размещается в прямолинейном сквозном пазу державки. Для предотвращения продольного смещения абразивного сегмента в пазу державки стопорящая втулка 28, закрепленная на державке формирующим винтом 29. своей цилиндрической головкой входит в глухое цилиндрическое отверстие 30 в основании подложки 22, Фиксация абразивного сегмента в пазу деражвки производится зажимными элементами 24 с помощью винтов 25.

После этого каждый предварительно собранный абраэивонесущий блок устанавливается на несущее кольцо 17 так, что свободный конец пальца 18, выступающий из державки 23, входит в установочное отверстие 31 несущего кольца 17, а бурт 32 размещается в радиальном пазу 33 на торцовой поверхности несущего кольца. Затем на свободный конец пальца 18 навинчивается гайка 19 так, что палец имеет воэможность такого осевого перемещения, величина которого гарантирует размещение бурта 32 пальца 18 в радиальном сквозНоМ пазу 33.

После предварительной сборки абразивонесущих блоков на несущем кольце 17 при помощи специального приспособления производится их окончательная настройка, которая обеспечивает требуемое положение режущей поверхности абразивных сег1657358 ментов относительно кольца 17, Последнее устанавливается в приспособлении для сборки, обеспечивающем перпендикулярность оси несущего кольца опорной поверхности приспособления. При этом пальцы

18 с абразивонесущими блоками под действием силы тяжести перемещаются в установочных отверстиях 31 параллельно оси вращения кольца до контакто режущих поверхностей абразивных сегментов с плоской опорной поверхностью приспособления, Затем в случае глубинного шлифования определенные крепежно-регулировочные элементы 20 перемещаются до полного контакта сферической поверхности головки элемента 20 с лункой на основании 26 державки 23, образуя подвижное соединение по типу сферического шарнира. После этого с помощью приспособления каждый абразивосодержащий блок разворачивается относительно несущего кольца на требуемый угол заборного конуса. При этом режущая кромка каждого абразивного сегмента, которая входит в зону резания последней, все время поджата к опорной поверхности приспособления, Величина угла заборного конуса а, образованного рабочей поверхностью инструмента и направлением продольной подачи, определяется из соотношения

5поп

В где Snon — величина поперечной подачи, равной глубине обработки при однопроходном шлифовании, мм/дв.х;

 — ширина рабочего слоя круга, мм.

После установки режущих поверхностей абраэивонесущих блоков на требуемый угол заборного конуса производится фиксация каждого блока остальными крепежно-регулировочными элементами 20 путем перемещения их до полного контакта сферической поверхности головки элемента

20 с соответствующей лункой державки 23 и закрепления всех элементов гайками.

В случае многопроходного шлифования все крепежно-регулировочные элементы 20 перемещаются до полного контакта сферической поверхности головки элемента 20 с лункой на основании 26 каждой державки

23 и затем фиксируются описанным образом. При этом режущие поверхности абразивонесущих блоков располагаются на опорной поверхности приспособления в одной плоскости. Окончательное закрепление абраэивонесущих блоков на несущем кольце 17 производится гайками 19. При этом палец 18 перемещается в сторону кольца

17, а опорная головка пальца 27 своей сфе5

55 рической поверхностью плотно прижимается к конической поверхности полости державки 23, причем бурт 32 пальца 18, размещенный в радиальном сквозном пазу

33 кольца 17, исключает проворот пальца 18 под действием крутящего момента при окончательном закреплении абразивонесущего блока на кольце 17.

Корпус 1 с установленным, но еще не закрепленным на нем кольцом с основанием 9, смещенным в осевом направлении относительно фланца корпуса, размещается и неподвижно фиксируется на шпинделе станка (в дальнейшем, в процессе эксплуатации абразивного инструмента корпус 1 с кольцом остаются на шпинделе станка и снимаются с него только в случае необходимости ремонта абразивного инструмента или шпиндельного узла).

Несущее кольцо 17 с абразивонесущими блоками устанавливается на цилиндрическую базирующую поверхность 16 основания 9 кольца с наружной стороны его и жестко крепится к нему с помощью болтов

34, Затем производится пространственная ориентация основания 9 кольца вместе с несущим кольцом 17 и абразивонесущими блоками с целью совмещения осей шпинделя и кольца 17. Такая ориентация достигается путем перемещения гаек 12 по шпилькам

11, после чего требуемое положение системы поворотное кольцо — несущее кольцо с абразивонесущими блоками по отношению к корпусу 1 фиксируется контргайками 13.

При этом проворот основания кольца относительно ступицы 2 корпуса исключается конструкцией шарнирного узла 3-10, который также обеспечивает передачу крутящего момента от шпинделя через корпус 1 на кольцо — несущее кольцо с абразивонесущими блоками.

Установка кольца на ступице 2 шарнирно, но без воэможности его проворота относительно корпуса 1, разгружает соединительные элементы 11 — 13 от действия крутящего момента, возникающего от тангенциальной составляющей Pz силы резания. При этом недеформируемые под действием крутящего момента соединительные элементы 11 — 13 служат в качестве жестких неподатливых опор для передачи нормальной составляющей Ру силы резания от рабочей поверхности инструмента через систему абраэивосодержащие блоки — съемное кольцо — поворотное кольцо на жесткий корпус

1. В связи с этим кольцо с закрепленным на нем несущим кольцом с абраэивонесущими блоками практически не деформируются от действия силы резания, что уменьшает упoyroe отжатие рабочей поверхности абра1657358

50 зивного инструмента под действием силовых деформаций.

Уменьшение инерционности системы абразивонесущие блоки — несущее кольцо— кольцо в процессе ориентации относительно корпуса обеспечивают пружины 14, Предотвращение проворота пальцев 18 и абразивонесущих блоков вокруг своих осей под действием крутящего момента от тангенциальной составляющей Pz силы резания обеспечивается размещением бурта

32 пальца 18 в радиальном сквозном пазу 33 и сферических головок крепежно-регулировочных элементов 20 в лунках на основании

26 державок 23, а также за счет силы трения в зоне контакта сферической поверхности опорной головки 27 пальца 18 и конической поверхности полости державки 23.

Конструктивно компенсация погрешностей изготовления и сборки инструмента достигается предварительной вне станка установкой абразивонесущих блоков на несущем кольце 17, после чего производится пространственная ориентация основания 9 кольца совместно с кольцом 17 и абразивонесущими блоками до совмещения осей вращения шпинделя и съемного кольца, Расширение технологических воэможностей инструмента при изменении направления продольной подачи прямого хода на обратное в условиях глубинного шлифования обеспечивается конструктивно возможностью ориентации угла заборного конуса рабочей поверхности относительно оси вращения съемного кольца, При прямом ходе от периферии к центру инструмента за счет перемещения крепежно-регулировочных элементов 20, расположенных на несущем кольце 17 ближе к его центру, каждый абразивонесущий блок разворачивается на требуемый угол заборного конуса и фиксируется в этом положении (в случае внутренняя режущая кромка каждого режущего сегмента входит в работу последней).

При прмом ходе от центра к периферии эа счет перемещения крепежно-регулировочных элементов 20, расположенных на несущем кольце 17 ближе к его периферии, каждый эбразивонесущий блок также разворачивается на требуемый угол заборного конуса и фиксируется в этом положении (в этом случае наружная режущая кромка абразивного сегмента входит в работу последней).

Для замены изношенных абразивных сегментов несущее кольцо 17 с абразивонесущими блоками снимается с кольца. Вне станка в описанной последовательности устанавливаются новые абразивные сегменты и несущее кольцо с абразивонесущими блоками вновь закрепляется на кольце в определенной указанной последовательности.

Инструмент работает следующим образом.

Обрабатываемая заготовка 35 закрепляется в зажимном устройстве, подводится к вращающемуся инструменту при глубинном шлифовании таким образом, что наиболее близкая к инструменту точка детали касается внутренней режущей кромки рабочей поверхности (гГри прямом ходе от центра к периферии инструмента) или наружной режущей кромки (при прямом коде от периферии к центру инструмента). и получает движение продольной подачи. При этом величина припуска. снимаемого за один проход, практически равна поперечной подаче.

Количество таких проходов зависит от припуска на обработку на данной операции.

В случае многопроходного шлифования, когда рабочая поверхность инструмента параллельна обрабатываемой поверхности заготовки, обрабатываемая поверхность устанавливается в плоскости шлифования, после чего заготовка получает поперечную, а затем продольную подачи.

Формула изобретения

Абразивный торцовый инструмент, содержащий корпус с установленными в нем с возможностью регулировочного перемещения державками. в которых закреплены абразивные элементы, отличающийся тем, что, с целью повышения иэносостойкости инструмента за счет обеспечения регулировки угла заборного конуса по всей ширине абразивного слоя, инструмент снабжен установленным шарнирно на корпусе с возможностью поворота и фиксации относительно него кольцом и связанным с ним и смещенным в осевом направлении несущим кольцом, на котором шарнирно установлены указанные державки.

1657358

Вио4 (1

Фиг, М

1657358

НигВ

Фиг. б

Составитель В.Кравец

Редактор И,Шмакова Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ 1681 Тираж 464 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. yn,Гагарина, 101