Способ изготовления лепесткового круга

 

Использование: производство абразивных инструментов. Сущность: способ изготовления абразивного круга, при котором лепестки деформируют, выдерживая равномерный зазор, удерживают в этом положении, наносят на них бакелит, подвергают термообработке при температуре 250-300^oC в течение 3-4 ч. После термообработки круг охлаждают, покрывая его лепестки смазочно-охлаждающим технологическим средством (СОТС). При этом СОТС выбирают из условия обеспечения возможности перевода его в твердое агрегативное состояние. 3 ил.

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при производстве абразивных инструментов для шлифования деталей машин.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в обеспечении повышения стойкости лепестковых кругов при шлифовании путем предварительного деформирования лепестков.

Известен способ изготовления лепестковых кругов [1], в соответствии с которым лепестки шлифовальной шкурки устанавливают радиально, а концы их, обращенные к оси инструмента, закрепляют на ступице круга.

Однако вследствие зазоров между лепестками и их радиального расположения периферийные участки инструмента подвергаются ударному воздействию в процессе шлифования, это обуславливает интенсивное выкрашивание абразивных зерен (а.з.) и низкую стойкость кругов.

Известен способ изготовления лепесткового круга [2], при котором лепестки шлифовальной шкурки устанавливают радиально и закрепляют в корпусе, на лепестки наносят клей и изгибают их до полного взаимного прилегания.

Однако круги, изготовленные по этому способу, обладают недостаточной стойкостью, что обусловлено отсутствием самозатачивания, так как а.з. интенсивно изнашиваются вследствие сравнительно низкой эластичности лепестков в радиальном направлении, и затрудненными условиями теплоотвода из зоны обработки, а ткань остается, что препятствует подводу новых а.з. в контакт с обрабатываемым материалом.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа способ изготовления лепесткового круга [3] , при котором лепестки из шлифовальной шкурки на тканевой основе устанавливают радиально, закрепляют в корпусе и наносят покрытие на лепестки, где в качестве материала покрытия берут бакелит и подвергают круг термообработке при температуре 250-300^oC в течение 3-4 ч.

У прототипа и заявляемого изобретения имеются следующие сходные существенные признаки. Лепестки шлифовальной шкурки на тканевой основе устанавливают радиально и закрепляют в корпусе. На лепестки наносят покрытие, где в качестве материала покрытия берут бакелит и подвергают круг термообработке при температуре 250-300^oC в течение 3-4 ч.

Недостатком прототипа является недостаточно высокая стойкость инструмента при шлифовании труднообрабатываемых материалов.

Указанный недостаток обусловлен тем, что при вращении лепесткового круга в процессе шлифования лепестки ударно взаимодействуют с обрабатываемым материалом, в результате чего а.з., расположенные на периферийной части лепестков, подвергаются усталостному объемному разрушению и преждевременному выкрашиванию.

Технический результат изобретения - повышение стойкости лепесткового круга за счет его предварительного деформирования.

Техническим решением является то, что лепестки шлифовальной шкурки на тканевой основе устанавливают радиально, закрепляют в корпусе, деформируют, выдерживая равномерный зазор между ними и удерживают в этом положении. На лепестки наносят бакелит и подвергают круг термообработке при температуре 250-300^oC в течение 3-4 ч. Круг остужают, наносят на лепестки слой смазочно-охлаждающего технологического средства, которое выбирают из условия обеспечения возможности перевода его в твердое агрегатное состояние.

При шлифовании деталей лепестковыми кругами, изготовленными по такой технологии, обеспечиваются высокая степень защиты и закрепления абразивных зерен (а. з) на лепестках, благоприятные условия контакта с обрабатываемой поверхностью, безударный характер взаимодействия между ними, переход процесса изнашивания а.з. на микроскалывание вместо ударного объемного разрушения, что обуславливает высокую стойкость кругов при шлифовании деталей машин (в том числе и из труднообрабатываемых материалов).

По отношению к прототипу у заявляемого изобретения имеются следующие отличительные признаки: круг перед нанесением покрытия из бакелита деформируют, выдерживая равномерный зазор между лепестками, и удерживают в этом положении. После термообработки круг остужают нанося на лепестки с покрытием из бакелита смазочно-охлаждающее технологическое средство (СОТС).

Между отличительными признаками и целью изобретения существует следующая причинно-следственная связь.

Деформирование лепестков способствует повышению плавности входа круга в контакт с деталью при шлифовании, выравниванию условий взаимодействия различных участков инструментальной и обрабатываемой поверхностей, переводу режима износа а. з. с ударного объемного разрушения на микроскалывание при трении. Равномерные зазоры между лепестками обеспечивают однородную эластичность лепестков, что позволяет дополнительно распределить нагрузку между а.з. и облегчить условия их контакта при шлифовании труднообрабатываемых материалов. В процессе охлаждения круга материалы покрытий из бакелита и смазочно-охлаждающего технологического средства, находящегося в твердом агрегатном состоянии, интенсивно взаимодействуют между собой, что определяет высокое качество их сцепления и закрепления а.з.

Для осуществления деформирования лепестков круг заключают в металлическую кольцеобразную оправку перед нанесением покрытия из бакелита и освобождают после перевода материала покрытия из СОТС в твердое агрегатное состояние. Внутренний диаметр оправки выбирают меньше диаметра недеформированного круга в зависимости от величины устанавливаемого изгиба лепестков. Нанесение покрытия СОТС осуществляют погружением круга в оправке в жидкую среду используемого СОТС.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, на которых изображено: на фиг. 1 - вид на торец лепесткового круга перед нанесением покрытия; на фиг. 2 - вид на торец изготовленного лепесткового круга; на фиг. 3 - периферийный участок круга.

Изготовленный данным способом круг состоит из расположенных по окружности лепестков шлифовальной шкурки 1, закрепленных в корпусе 2, изогнутых в направлении, обратном вращению круга, с сохранением равномерного зазора 3 между ними. Первоначальная фиксация деформированного положения лепестков обеспечивается нанесением на лепестки и переведением в твердое агрегатное состояние в результате термообработки покрытия - бакелита 4. Дополнительная фиксация переведением смазочно-охлаждающего технологического средства 5 в твердое агрегатное состояние. Предварительное деформирование лепестков достигается заключением круга в оправку 6.

Для изготовления предлагаемым способом лепесткового круга лепестки из шлифовальной шкурки, образующие круг, устанавливают радиально, закрепляют в ступице и заключают в оправку диаметром, меньшим, чем у недеформированного круга, выдерживая равномерным зазор между лепестками. Круг покрывают бакелитом, обкатывают, регулируя количество бакелита, подсушивают при комнатной температуре, а затем подвергают термообработке при 250-300^oC в течение 3-4 ч, после чего охлаждают, покрывая СОТС. Лепестковый круг освобождают от оправки и окончательно обкатывают.

Круг сохраняет высокую радиальную эластичность при жестком закреплении а. з. и деформированном положении лепестков. Количество материала покрытия, его вид и степень деформации круга варьируется в зависимости от его назначения и требуемой степени эластичности.

Заявляемый способ изготовления лепесткового круга целесообразно осуществить следующим образом. Лепестковый круг типа КЛ (ГОСТ 22775-77) размером 200х32х32 мм с характеристикой шлифовальной шкурки 144А16ПСФЖА, закрепленной радиально в ступице, заключают в металлическую оправку диаметром 190 мм, деформируя лепестки и обеспечивая равномерность зазора между ними.

Поверхность лепестков покрывается бакелитом, излишки которого удаляются вращением инструмента. Круг подсушивается при комнатной температуре, а затем подвергается термообработке при температуре 250-270^oC на протяжении 4 ч. Круг охлаждают, наносят на лепестки расплав парафина (ГОСТ 23683-77), нагретого до температуры 110-120^oC. Излишки парафина удаляются вращением инструмента.

Как показали результаты опытной проверки работоспособности кругов, изготовленных заявляемым способом, обеспечивается достижение следующих показателей. При обработке заготовок из титанового сплава ВТ22 на плоскошлифовальном станке ЭД710В-1 с окружной скоростью инструмента V_k= 30 м/с, скоростью подачи V₃ = 5 м/мин, радиальной деформации δ = 2,5 мм удельный износ круга составил 0,16 г/г, в то время как круга-прототипа 0,34 г/г.

Согласно данным приведенных экспериментов заявляемое изобретение может быть использовано в народном хозяйстве и в сравнении с прототипом дает возможность повысить стойкость лепестковых кругов в 2,1 раза.

Заявляемое изобретение "Способ изготовления лепесткового круга" представляет значительный интерес для народного хозяйства, так как позволит значительно повысить производительность труда не менее, чем в 2 раза, и обеспечить внедрение новой технологии, позволяющей рационально использовать покрытие инструмента технологическими средствами для повышения его стойкости.

Формула изобретения

Способ изготовления лепесткового круга, при котором берут лепестки из шлифовальной шкурки на тканевой основе, устанавливают их радиально в корпусе, закрепляют и покрывают бакелитом, после чего круг подвергают термообработке при 250 - 300^oС в течение 3 - 4 ч, отличающийся тем, что перед покрытием бакелитом лепестки деформируют, обеспечивая между ними равномерный зазор, и удерживают в этом положении, а после термообработки на лепестки с покрытием из бакелита наносят смазочно-охлаждающее технологическое средство, которое выбирают из условия обеспечения возможности перевода его в твердое агрегатное состояние.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3