Торцовый абразивный круг

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении торцовых кругов для эффективной черновой, чистовой и отделочной обработки заготовок деталей машин и приборов. Абразивный круг содержит металлическую планшайбу, сменные сегменты, имеющие рабочую абразивную поверхность, и механизм крепления сегментов. Сменные сегменты выполнены в виде частей кругового кольца. На их обеих торцовых поверхностях закреплены абразивные слои из сверхтвердого материала. Сегменты размещены на периферии планшайбы с возможностью поворота относительно осей, установленных в радиальных отверстиях планшайбы. Такая конструкция увеличивает долговечность торцового абразивного круга со слоями из сверхтвердого материала до полного его износа. 2 ил.

 

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

Известны торцовые шлифовальные круги с прерывистой режущей поверхностью, полученной созданием на торце круга пазов или прорезей различной формы (Абразивная и алмазная обработка материалов: Справочник. Под ред. д-ра наук проф. А.Н.Резникова. М.: Машиностроение, 1977). Применение таких кругов позволяет снизить теплонапряженность процесса обработки заготовок, что особенно важно при шлифовании кругами на органических (вулканитовых, бакелитовых) связках, имеющих низкую (до 300°С) теплостойкость.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известных кругов, относится то, что эти круги имеют в 1,5-2 раза меньшую, чем сплошные круги, протяженность режущей поверхности, а следовательно, и меньший полезный объем, определяющий период времени использования шлифовального круга до полного износа.

Известны сборные торцовые шлифовальные круги, состоящие из металлического корпуса и закрепленных на нем тем или иным способом абразивных элементов (SU, авторские свидетельства №1002142, кл. В 24 D 7/06, 1983; №1100076, кл. В 24 D 7/00, 1984; №1100077, кл. В 24 D 7/00, 1984; №1102667, кл. В 24 D 7/00, 1984; №1207737, кл. В 24 D 7/00, 1986; №1235709, кл. В 24 D 7/06, 1986; №1315273, кл. В 24 D 7/00, 1987). Достоинствами таких кругов являются:

- рациональное расходование абразивных материалов за счет использования металлического корпуса многократного применения и сменных абразивных элементов;

- возможность снижения теплонапряженности шлифования заготовок прерывистой абразивной поверхностью.

Причиной, препятствующей достижению указанного ниже технического результата, является, как и в предыдущем случае, малый полезный объем абразивных элементов, особенно элементов из синтетических сверхтвердых материалов с толщиной абразивного слоя 2-5 мм.

Известны сборные шлифовальные круги, состоящие из корпуса многократного использования, сменных элементов, представляющих собой многогранные вставки, несущие абразивные слои, и механизма крепления последних (RU, патент №2183548, кл. B 24 D 5/06, 2002; патент №2183550, кл. B 24 D 5/06, 2002). Использование таких кругов позволяет, с одной стороны, обеспечить низкую теплонапряженность процесса обработки заготовок, а с другой стороны - увеличить ресурс работоспособности круга до полного износа.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известных кругов, относится то, что в известных конструкциях абразивные слои нанесены на периферийную поверхность сменных элементов, а торцовые поверхности последних закрыты металлическими элементами круга, в результате использование таких кругов возможно лишь при круглом наружном шлифовании.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является абразивный круг для торцового шлифования, состоящий из металлической планшайбы, сменных сегментов, имеющих рабочую абразивную поверхность, и механизма крепления сменных сегментов (SU, авторское свидетельство №971640, B 24 D 7/00, 1982), принятый за прототип.

Ресурс работоспособности такого инструмента достаточно велик, если сменные сегменты выполнены целиком из абразивного материала, что позволяет выдвигать их в осевом направлении по мере изнашивания.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что рабочая поверхность сменных сегментов имеет малую протяженность в окружном направлении, а значит быстро изнашивается, что приводит к необходимости частой замены сменных сегментов, если абразивные слои выполнены из сверхтвердого материала и имеют толщину не более 5 мм.

Сущность изобретения заключается в следующем. Для увеличения ресурса работоспособности (долговечности) круга сменные сегменты, выполненные в виде частей кругового кольца, на обеих торцовых поверхностях которых закреплены абразивные слои из сверхтвердого материала, размещены на периферии планшайбы с возможностью поворота вокруг осей, установленных в радиальных отверстиях планшайбы.

Технический результат заключается в увеличении долговечности сменных сегментов круга до их полного износа.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что, как и в известном устройстве, торцовый абразивный круг состоит из металлической планшайбы, сменных сегментов, имеющих рабочую абразивную поверхность, и механизма крепления сегментов.

Особенность заключается в том, что сменные сегменты, представляющие собой части кругового кольца, на обеих торцовых поверхностях которых закреплены абразивные слои из сверхтвердого материала, размещены на периферии планшайбы с возможностью поворота вокруг осей, установленных в радиальных отверстиях планшайбы.

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, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное 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 количественных признаков, представлении таких признаков во взаимосвязи либо изменении их вида.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».

На чертежах представлено: на фиг.1 - продольный разрез абразивного инструмента; на фиг.2 - вид слева на инструмент по фиг.1, совмещенный с местным разрезом.

Торцовый абразивный круг содержит металлическую планшайбу 1 с радиальными ступенчатыми отверстиями, сменные сегменты 2, выполненные в виде частей кругового кольца, на обеих торцовых поверхностях которых размещены абразивные слои 3 из сверхтвердого материала, оси 4, с помощью которых сегменты крепят к планшайбе и относительно которых сегменты поворачивают.

Торцовый абразивный круг используют следующим образом. Сменные сегменты 2 устанавливают на периферийной поверхности планшайбы 1 и закрепляют с помощью осей 4 при завертывании последних в резьбовые отверстия планшайбы 1. Балансируют инструмент и устанавливают на шпиндель станка. Инструмент правят любым известным способом и используют для шлифования до полного износа абразивных слоев 3 на торцах сменных сегментов 2. Для использования абразивных слоев 3 на оппозитных торцах сменных сегментов 2 оси 4 «отпускают», поворачивают сегменты на угол 180°, закрепляют их в этом положении, завертывая оси 4, балансируют круг, устанавливают на шпиндель станка, правят и вновь используют для шлифования.

Применение предлагаемого инструмента позволит, с одной стороны, обеспечить низкую теплонапряженность процесса обработки заготовок, так как шлифование осуществляется прерывистой рабочей поверхностью инструмента, с другой стороны - увеличить ресурс работоспособности абразивного инструмента из сверхтвердого материала до полного износа.

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».

Торцовый абразивный круг, содержащий металлическую планшайбу, сменные сегменты, имеющие рабочую абразивную поверхность, и механизм крепления сегментов, отличающийся тем, что сменные сегменты выполнены в виде частей кругового кольца с закрепленными на их обеих торцовых поверхностях абразивными слоями из сверхтвердого материала и размещены на периферии планшайбы с возможностью поворота относительно осей, установленных в радиальных отверстиях планшайбы.