Устройство подачи смазочно-охлаждающей жидкости

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении шлифовального круга с аксиально-смещенным режущим слоем для обработки с подачей смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ). Устройство выполнено с возможностью размещения на шпинделе станка и содержит две конические шайбы-воронки с наклонными лопастями на их внутренней конической поверхности и с отверстиями в основании конусов для подвода СОЖ к торцам круга. Последний имеет ступицу и синусоидальный диск с периферийным аксиально-смещенным режущим слоем из условия образования радиальных торцевых впадин. Впадины расположены в шахматном порядке на торцах шлифовального круга. Отверстия в шайбах-воронках совпадают с радиальными торцевыми впадинами круга. В результате обеспечивается целенаправленная подача СОЖ поливом, уменьшается температура заготовки, улучшаются условия выноса шлама из зоны резания, снижается вероятность появления прижогов и микротрещин, что способствует повышению качества и производительности обработки. 4 ил.

 

Изобретение относится к области изготовления алмазно-абразивного инструмента с аксиально-смещенным режущим слоем (ЛРС) для металлообработки с подачей смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) свободно падающей, напорной и воздушно-жидкостной струей с торцов круга.

Известен абразивный круг, который выполнен с возможностью охлаждения СОЖ, подаваемой на его торец через сопло, при этом круг установлен на шпинделе под углом α к плоскости вращения с образованием аксиально-смещенного режущего слоя, кроме того, на его торце выполнен круговой паз, протяженность которого определена условием равного времени нахождения сопла в этом пазу и вне его, а в указанном пазу выполнены сквозные конические, наклоненные под углом 2α к торцу круга отверстия, предназначенные для подачи СОЖ к противоположному от сопла торцу [1].

Недостатком известного круга является неудачное использование малоэффективного способа подачи СОЖ поливом в связи с наличием воздушных потоков, создаваемых вращающимся обычным кругом, а также кругом с АРС. Энергия воздушных потоков настолько велика, что достаточна для отбрасывания струй СОЖ от зоны обработки [2]. Это явление наблюдается у традиционных кругов, однако при работе кругов с АРС, у которых торцы выполнены под углом к оси вращения, этот недостаток еще более усугубляется.

Использование второго способа подачи СОЖ через поры круга предполагает дополнительную доработку стандартного круга, выраженную в изготовлении кругового паза и сквозных конических, наклоненных под углом к продольной оси, отверстий, что резко снижает механическую прочность его, не позволяет развивать максимально допустимые скорость резания и подачи, требует повышенного расхода абразива. Все это снижает стойкость инструмента и удорожает процесс шлифования.

Задача изобретения - повышение качества и производительности шлифования труднообрабатываемых материалов, склонных к дефектообразованию в виде прижогов и микротрещин, путем повышения эффективности охлаждения и подачи СОЖ непосредственно в осциллирующую зону резания шлифовальными кругами с АРС в виде синусоиды за счет образования приторцовых впадин и целевое направление в них приторцовых потоков СОЖ, способствующих обеспечению равномерного охлаждения всей осциллирующей площади контакта круга и изделия, а также повышению стойкости круга благодаря уменьшению засаливаемости.

Это достигается применением разработанного устройства подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) через сопла на торцы шлифовальною круга с аксиально-смещенным режущим слоем, выполненного с возможностью размещения на шпинделе, причем оно снабжено двумя коническими шайбами-воронками с наклонными лопастями на их внутренней конической поверхности и с отверстиями в основании конусов для подвода СОЖ к торцам круга, при этом шайбы-воронки установлены с каждого торца круга, имеющего ступицу и синусоидальный диск с периферийным аксиально-смещенным режущим слоем из условия образования радиальных торцевых впадин, расположенных в шахматном порядке на торцах круга, кроме того, отверстия в шайбах-воронках совпадают с радиальными торцевыми впадинами круга.

Сущность устройства поясняется чертежами.

На фиг.1 приведен продольный разрез устройства; на фиг.2 - вид слева по А на фиг.1; на фиг.3 - общий вид шлифовального круга, имеющего ступицу и синусоидальный диск с периферийным аксиально-смещенным режущим слоем; на фиг.4 - развертка следа круга (размером в пол-оборота) на обрабатываемой поверхности, места попадания СОЖ и торцовыми воздушными потоками.

Предлагаемое устройство предназначено для подачи СОЖ через два сопла 1 на два торца шлифовального круга 2, выполнено с возможностью размещения на инструментальном шпинделе 3 шлифовального станка (не показан).

Оно снабжено двумя коническими шайбами-воронками 4 с наклонными лопастями 5 на их внутренней конической поверхности и с отверстиями 6 в основании конусов для подвода СОЖ к торцам круга 2.

Шайбы-воронки 4 установлены с каждого торца круга 2, который получают известными способами, например формованием, и который имеет ступицу 7, синусоидальный диск 8 с периферийным аксиально-смещенным режущим слоем 9 из условия образования радиальных торцевых впадин 10 и 11, расположенных в шахматном порядке на торцах круга 2.

Отверстия 6 расположены в основании конусов шайб воронок 4, по форме представляют собой пол-эллипса, по количеству равны количеству впадин на торцах круга и при сборке совпадают с радиальными торцевыми впадинами 10 и 11 круга 2.

В процессе вращения круга СОЖ из сопел 1 подается в круговую коническую шайбу-воронку 4, захватывается лопастями 5, заполняет внутреннее коническое пространство воронки и попадает в отверстия 6. Вытекая под действием центробежной силы из отверстий 6 воронок 4, СОЖ растекается по радиальным пазам 10 и 11 круга 2, которые расположены против отверстий и расширяются к периферии круга, заставляя СОЖ свободно течь к периферийной рабочей поверхности абразивного круга. Торцовые воздушные потоки, энергия которых настолько велика, что достаточна для отбрасывания струй СОЖ, подаваемых извне свободным поливом при работе традиционных кругов, в данном случае действуют только по вершинам синусоидальных торцов и не препятствуют попаданию СОЖ в зону обработки. СОЖ под действием центробежной силы вытекает по радиальным пазам 10 и 11 и охлаждает свободным поливом только что освобожденную благодаря осцилляции круга зону резания.

Примененный в предлагаемом устройстве круг имеет удобную для закрепления его на шпинделе с помощью шайб-воронок ступицу с торцами, перпендикулярными продольной оси, а диск - синусоидальную форму с периферийным аксиально-смещенным режущим слоем и позволяет:

- снизить температуру шлифования в зоне контакта на 30...40%;

- шлифовать заготовки с более форсированными режимами, не вызывая появления прижогов и микротрещин. За счет этого производительность обработки возрастает в 2...3 раза;

- сохранять длительное время хорошую режущую способность зерен, работающих в режиме самозатачивания, число правок уменьшить в 3...5 раз, общая стойкость кругов увеличить в 2...3 раза;

- сократить брак и добиться виброустойчивости на операциях шлифования заготовок из сталей и сплавов, предрасположенных к прижогам и трещинам.

Наличие у торцовых поверхностей радиальных пазов и шайб-воронок обеспечивает целенаправленную подачу СОЖ поливом, уменьшает температуру заготовки не только в результате лучшего подвода СОЖ, но и вследствие меньшего трения круга о поверхность заготовки, а это, безусловно, уменьшает опасность появления прижогов и шлифовочных трещин на шлифуемой поверхности.

Устройство и конструкция круга улучшают условия выноса шлама из зоны резания, снижают вероятность появления прижогов и микротрещин, что повышает производительность процесса обработки и обеспечивает возможность повышения износостойкости инструмента с аксиально-смещенным режущим слоем и снижает расход абразива.

Источники информации

1. Патент РФ, 2 137 594, МПК⁶ B 24 D 5/10. B 24 B 55/05. Абразивный круг. Степанов Ю.С., АФанасьев Б.И., Бородин В.В. 98110547/02; 26.05.98; 20.09.99. бЮЛ. № 26 - прототип.

2. Кащук В.А., Верещагин А.Б. Справочник шлифования. - М.: Машиностроение, 1988. - С. 245.

Устройство подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) через сопла на торцы шлифовального круга с аксиально-смещенным режущим слоем, выполненное с возможностью размещения на шпинделе, отличающееся тем, что оно снабжено двумя коническими шайбами-воронками с наклонными лопастями на их внутренней конической поверхности и с отверстиями в основании конусов для подвода СОЖ к торцам шлифовального круга, при этом шайбы-воронки установлены с каждого торца шлифовального круга, имеющего ступицу и синусоидальный диск с периферийным аксиально-смещенным режущим слоем из условия образования радиальных торцевых впадин, расположенных в шахматном порядке на торцах шлифовального круга, причем отверстия в шайбах-воронках совпадают с радиальными торцевыми впадинами круга.