Комбинированный шлифовальный круг

Изобретение относится к инструментам для обработки металлов. Комбинированный шлифовальный круг содержит жестко закрепленную на корпусе по винтовой линии металлическую ленту с крупнозернистым абразивным слоем и металлическую ленту с мелкозернистым абразивным слоем, уложенную в Т-образные пазы корпуса по винтовой линии и опирающуюся через гидропласт на термобиметаллическую ленту, соединенную с источником электрического тока. Крупнозернистый слой выполнен непрерывным, а мелкозернистый абразивный слой - из чередующихся абразивных участков и смазочных элементов в виде заполненных твердой смазкой пазов, в поперечном сечении имеющих форму ласточкина хвоста. Повышается качество деталей. 5 ил.

 

Изобретение относится к инструментам для обработки металлов и может быть использовано на предприятиях металлообрабатывающей промышленности для эффективной чистовой и отделочной обработки заготовок деталей машин и приборов.

Известен комбинированный шлифовальный круг, содержащий расположенные по окружности чередующиеся секторы различной зернистости (SU, авторское свидетельство 595140, кл. B 24 D 5/14, 1978). В результате применения этого круга улучшается качество обработанных деталей.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что конструкция круга не позволяет управлять последовательностью участия в резании элементов с различной зернистостью и, следовательно, обеспечить требуемое качество поверхности обработанных заготовок.

Известен также комбинированный шлифовальный круг, содержащий корпус с группами абразивонесущих элементов, установленных с чередованием их абразивной способности, и механизм радиального перемещения одной из групп этих элементов, причем абразивонесущие элементы, связанные с механизмом перемещения, выполнены эластичными (SU, авторское свидетельство 608645, кл. B 24 D 5/14, 1978). Такая конструкция позволяет выполнить предварительную и окончательную обработку заготовок в одну операцию последовательно элементами круга с крупнозернистыми и мелкозернистыми абразивными слоями и улучшить качество обработанных деталей.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, является сложность изготовления комбинированного шлифовального круга и трудности балансировки круга в сборе.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является комбинированный шлифовальный круг, содержащий жестко закрепленную на корпусе круга по винтовой линии металлическую ленту, несущую крупнозернистый абразивный слой и металлическую ленту, несущую мелкозернистый абразивный слой, уложенную в Т-образные пазы корпуса по винтовой линии и опирающуюся через гидропласт на термобиметаллическую ленту, соединенную с источником электрического тока (RU, патент 2113340, кл. B 24 D 5/06, 1998) и принятое за прототип.

Такой круг, позволяет осуществить последовательную предварительную и окончательную обработку заготовок крупно- и мелкозернистыми абразивными элементами, прост в изготовлении и легко балансируется.

Причиной, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, является отсутствие смазочных элементов, позволяющих создавать экранирующие смазочные пленки на поверхностях режущих и давящих зерен в непрерывном абразивном мелкозернистом слое. Шлифование мелкозернистым абразивным слоем без экранирующих смазочных пленок на поверхности абразивных зерен приводит к схватыванию абразивных зерен с обрабатываемым материалом и соответственно к интенсивному налипанию обрабатываемого материала на рабочую поверхность круга на окончательном этапе цикла шлифования, приводящему к образованию дефектных поверхностных слоев и повышению шероховатости обработанной поверхности.

Сущность изобретения заключается в следующем. С целью повышения качества деталей, обработанных комбинированным шлифовальным кругом, мелкозернистый слой выполнен в виде чередующихся абразивных участков и смазочных элементов.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении качества деталей, обработанных комбинированными шлифовальными кругами.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что как и в известном устройстве комбинированный шлифовальный круг содержит жестко закрепленную на корпусе по винтовой линии металлическую ленту, несущую крупнозернистый абразивный слой, и металлическую ленту, несущую мелкозернистый абразивный слой, уложенную в Т-образные пазы корпуса по винтовой линии и опирающуюся через гидропласт на термобиметаллическую ленту, соединенную с источником электрического тока. Особенность заключается в том, что крупнозернистый абразивный слой выполнен непрерывным, а мелкозернистый абразивный слой - из чередующихся абразивных участков и смазочных элементов в виде заполненных твердой смазкой пазов, в поперечном сечении имеющих форму ласточкина хвоста.

Между отличительными признаками заявляемого изобретения и вышеизложенным техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь: наличие твердой смазки в пазах мелкозернистого абразивного слоя способствует образованию экранирующих смазочных пленок на поверхностях абразивных зерен и обрабатываемого материала, позволяющих снизить интенсивность схватывания абразивных зерен с обрабатываемым материалом и, следовательно, уменьшить засаливание мелкозернистых элементов и снизить шероховатость поверхности обработанных деталей. Уменьшение шероховатости поверхности означает повышение качества деталей, обработанных комбинированными шлифовальными кругами.

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 аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявляемое 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 устройства. 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 на достижение технического результата.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака (признаков), представлении таких признаков во взаимосвязи, либо изменении ее вида.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

На чертежах представлено: на фиг.1 изображен общий вид комбинированного шлифовального круга, совмещенный с местным разрезом; на фиг.2 - вид слева комбинированного шлифовального круга, совмещенный с местным разрезом; на фиг.3 - вид справа комбинированного шлифовального круга с выдвинутыми мелкозернистыми элементами, совмещенный с местным разрезом; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3 с выдвинутыми мелкозернистыми элементами; на фиг.5 - механизм крепления винтообразной ленты.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного результата, заключаются в следующем. Комбинированный шлифовальный круг содержит ступицу 1 (фиг.1), на которой установлен корпус круга 2. Корпус 2 на ступице 1 закреплен винтами 3 (фиг.2). На периферии корпуса круга 2 (фиг.1) неподвижно закреплена винтами 4 по винтовой линии металлическая лента 5 с непрерывным крупнозернистым абразивным слоем 6, между витками которой в Т-образные пазы на подушку из гидропласта уложена по винтовой линии металлическая лента 8 с мелкозернистым абразивным слоем 9. Мелкозернистый слой 9 выполнен из чередующихся абразивных участков и смазочных элементов в виде заполненных твердой смазкой пазов 10, в поперечном сечении имеющих форму ласточкина хвост (фиг.1). Между гидропластом и корпусом 2 размещена термобиметаллическая лента 11, прикрепленная к кругу равномерно в нескольких местах винтами 12 (фиг.3). К торцовой поверхности корпуса круга прикреплены с помощью винтов 13 диск 14 и изоляционная прокладка 15 (фиг.1). На торцовой поверхности круга расположены также два токосъемных кольца 16, через которые подводится электрический ток к термобиметаллической ленте 11. Концы металлической ленты 8 прикреплены (приварены) к ползункам 17, с которыми контактирует подпружиненный рычаг 18 (фиг.5).

Комбинированный шлифовальный круг работает следующим образом.

При съеме основной части припуска (на предварительную обработку) шлифование осуществляется неподвижно закрепленным на металлической ленте 5 непрерывным крупнозернистым абразивным слоем 6 на режиме, соответствующем предварительному шлифованию жестким абразивным инструментом. На этом этапе шлифования рабочая поверхность мелкозернистого абразивного слоя 9, расположенного на ленте 8 (фиг.1), утоплена и не касается обрабатываемой заготовки. После снятия основной части припуска вручную или по сигналу контролирующего устройства на термобиметаллическую ленту 11 подается электрический ток, в результате чего она нагревается и равномерно прогибается (при закреплении в нескольких местах). В результате прогиба ленты 11 гидропластмасса 7 равномерно давит на внутреннюю поверхность винтообразной ленты 8, перемещая эту ленту с мелкозернистым слоем 9 в радиальном направлении. С помощью мелкозернистого абразивного слоя 9 удаляется оставшаяся часть припуска на режиме, соответствующем отделочному шлифованию нежестким эластичным инструментом. При шлифовании мелкозернистыми элементами твердая смазка под действием тепловыделения в зоне резания расплавляется и наносится тонким слоем на поверхность заготовки и абразивные зерна круга. В результате экранирования абразивных зерен снижается засаливание мелкозернистых элементов круга и, следовательно, шероховатость обработанных деталей. Для предотвращения неконтролируемого перемещения ленты 8 в радиальном направлении она под действием гидростатического давления гидропласта прижимается к буртикам ленты 5 и диска 14 (фиг.4).

После окончания цикла шлифования упругая термобиметаллическая лента 10 (фиг.1, 4) отключается от источника электрического тока и принимает первоначальную форму. Лента 8 с мелкозернистым абразивным слоем 9 и смазочным материалом 10 возвращается в исходное положение с помощью подпружиненных ползунков 17 (фиг.5).

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного устройства следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в машиностроении при обработке металлов резанием;

- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Комбинированный шлифовальный круг, содержащий жестко закрепленную на корпусе по винтовой линии металлическую ленту, несущую крупнозернистый абразивный слой, и металлическую ленту, несущую мелкозернистый абразивный слой, уложенную в Т-образные пазы корпуса по винтовой линии и опирающуюся через гидропласт на термобиметаллическую ленту, соединенную с источником электрического тока, отличающийся тем, что крупнозернистый слой выполнен непрерывным, а мелкозернистый абразивный слой - из чередующихся абразивных участков и смазочных элементов в виде заполненных твердой смазкой пазов, в поперечном сечении имеющих форму ласточкина хвоста.