Эластичный шлифовальный круг
Использование: при обработке эластичным кругом с переменной величиной площади контакта инструмента и заготовки. Сущность изобретения: круг содержит герметичную камеру 2 из эластичного материала , заполненную этиленгликолью, имеющей большой коэффициент объемного расширения . Внутри камеры размещен нагревательный элемент. На периферии камеры расположен абразивонесущий слой. 3 ил.
COlO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4865805/08 (22) 10.09,90 (46) 07.11.92. Бюл. М 41 (71) Ульяновский политехнический институт (72) В,Р.Áåðçèí и Г.Р,Муслина (56) Щеголев В,А. и др. Эластичные абразивные и алмазные инструменты, Л,; Машиностроение, 1977. с. 63 — 64, рис. 20, (54) ЭЛАСТИЧНЫЙ LLIËÈФOВАЛЬНЫЙ
А . Ж 1773708 А1 (я)5 В 24 D 9/00//В 24 D 5/06 (57) Использование: при обработке эластичным кругом с переменной величиной площади контакта инструмента и заготовки.
Сущность изобретения: круг содержит герметичную камеру 2 из эластичного материала, заполненную зтиленгликолью, имеющей большой коэффициент объемного расширения. Внутри камеры размещен нагревательный элемент. На периферии камеры расположен абразивонесущий слой. 3 ил, 1773708
D.d = 1,4 ф -„--- — --Б, MM (1) 25 где Ру — радиальная сила, Н;
Ек — приведенный модуль упругости круга, МПа;
0, д — соответственно диаметр круга и заготовки,мм;
Б — высота круга, MM.
Увеличение длины дуги контакта приводит к соответствующему увеличению числа одновременно режущих зерен, уменьше- 35 нию толщины срезаемой стружк,, уменьшению нагрузки на отдельные зерна, в результате чего улучшаются микрогеометрические характеристики обработанных поверхностей, повышается стойкость 40 абразивных инструментов, Однако обработка эластичными инструментами характеризуется и рядом недостатков: копируются погрешности формы шлифуемой заготовки, что при высоких требованиях к точности формы деталей обусловливает необходимость их предварительной обработки "жестким" инструментом; степень копирования погрешностей зависит от жесткости инструмента, определяющей как кинематику (длину дуги контакта), так и динамику (уровень вибраций) процесса; при использовании высокоэластичных инструментов ухудшаются условия теплообмена, что особенно важно 55 при резании с большими врезными подачами (предварительное шлифование), затрудняется подвод СОЖ в зону шлифования.
Изобретение относится к машиностроению, а именно к обработке материалов резанием, и может быть использовано на всех машиностроительных предприятиях для эффективной обработки заготовок абразивны- 5 ми кругами, Известен эластичный инструмент (круг) (Щеголев В,Л. и Уланова M.Е. Эластичные абразивные и алмазные инструменты, Теория, конструкция, применение.-M,; Маши- 10 ностроение, 1977, стр, 63-64, рис, 20), выполненный в виде камеры с рабочей средой, на периферии которой размещен абразивонесущий слой, Такой круг обеспечивает демпфирова- 15 ние колебаний технологической системы, вместе с этим значительно увеличивается длина дуги контакта инструмента и заготовки, достигая 5 мм и более. Ее величина зависит от упругих свойств инструмента и 20 может быть определена (при круглом наружном шлифовании) на основании теории
Герца по формуле
Целью изобретения является расширение технологических воэможностей эластичного абразивного круга.
Укаэанная цель достигается эа счет того, что длину дуги контакта абразивного круга с заготовкой при шлифовании направленно изменяют (увеличивают или уменьшают), На фиг. 1 изображена принципиальная схема круга. упругая среда, например >кидкость 1, расположенная внутри эластичной камеры 2, несущей абразивный слой 3, позволяет изменять длину дуги контакта заготовки и абразивного круга, установленного на шпинделе 4 станка, В качестве упругой среды используется жидкость, обладающая относительно большим коэффициентом обьемного (термического) расширения Р, например этиленгликоль, Круг снабжен нагревательным элементом 5 (например, электрическим) и в зависимости от температуры нагрева жидкости меняют ее давление в полости круга в диапазоне от Ржал до Рж пах.
Схема эластичного абразивного круга с регулируемой жесткостью приведена на фиг. 2 и 3, Жидкость 1, имеющая большой коэффициент объемного расширения /3, заполняет эластичную герметичную камеру 2.
Камера армирована кольцом 6 из тонкой стальной ленты, а на ее периферийную поверхность нанесен абразивонесущий слой
3, представляющий собой ком озици|о из абразивных зерен и эластичной (каучуковой или вулканитовой) связки, Внутри камеры размещен электрический нагревательный элемент 5, который вместе с камерой 2 закреплен на ступице круга 7.
Шлифование осуществляют следующим образом, С помощью управляющего устройства, например регулятора напря>кения электрического тока, увеличивая температуру нагревательного элемента, устанавливают максимальное давление жидкости в камере круга Р ах, осуществля 07 предварительное шлифование заготовки, обеспечивая при этом требуемую точ ость ее формы. После сьема основного припуска давление воздуха уменьшают до значения Рж1, обеспечивающего необходимую жесткость круга, соответствующую ей длину дуги контакта 1 и требуемую шероховатость шлифованных поверхностей.
Длина дуги контакта может быть определена, например, из зависимости
1773708
Х So т 10,мам, 5
Ra = 0,29 (2) где Nz — коэффициент, зависящий от свойств абразива и связки;
t — глубина резания, мм; 10
Чк, V< — соответственно окружная скорость круга и заготовки;
So — продольная подача,мм/об;
Х вЂ” номинальный размер абразивных зерен, мм; 15
 — высота круга, мм.
Цикл шлифования можно построить и из трех этапов; предварительное, чистовое, окончательное шлифование или предварительное, чистовое шлифование и выхажива- 2р ние. Величину площади контакта круга и заготовки на каждом этапе устанавливают из условия обеспечсния требуемых производительности шлифования, точности формы и качества поверхностных слоев 25 деталей.
В единичном и мелкосерийном производстве предлагаемый абразивный инструмент можно использовать для обработки заготовок из различных материалов с раз- gp личными требованиями к точности формы и микрогеометрии поверхностей одним и тем же кругом, Эти требования обеспечивают. управляя жесткостью круга.
Применение предлагаемого эластичного круга по сравнению с прототипом позволяет повысить производительность обработки, сократив затраты времени и труда на смену инструмента при необходимости обработки деталей кругами различной жесткости. обеспечивает возможность получения высококачественных поверхностей при одновременном обеспечении требований к точности формы деталей.
Формула изобретения
Эластичный шлифовальный круг, выполненный в виде упругой камеры с рабочей средой, на периферии которой размвщен абразивонесущий слой, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических воэможностей путем обеспечения регулирования длины дуги контакта с обрабатываемой поверхностью, круг снабжен электрическим нагревательным элементом, размещенным в камере, а в качестве рабочей среды круг содержит этиленгликоль.
1773708
Составитель H,Áåðçèí
Техред M. Mîðãåíòàë Корректор Л;Филь
Редактор
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 3896 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
