Способ демпфирования колебаний шлифовального круга

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при абразивной обработке материалов с применением смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), в частности, при круглом наружном, внутреннем, бесцентровом шлифовании. Колебания шлифовального круга в форме диска демпфируют путем образования клиновых полостей и нагнетания в них жидкой демпфирующей среды, в качестве которой используют СОЖ. Клиновые полости образуют между цилиндрической поверхностью кольца, установленного соосно со шлифовальным кругом, прикрепленного к его торцу и имеющего диаметр цилиндрической поверхности меньше диаметра наружной поверхности шлифовального круга, и по меньшей мере тремя колодками, равномерно расположенными по периферии цилиндрической поверхности кольца. Колодки устанавливают с получением клиновых полостей, уменьшающихся по направлению вращения круга и созданием в них гидродинамических клиньев при нагнетании СОЖ. В результате повышается эффективность и надежность демпфирования колебаний кругов при их износе и упрощается реализация процесса демпфирования. 3 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к области абразивной обработки материалов с применением СОЖ, и может быть использовано при круглом наружном, бесцентровом, внутреннем и других видах шлифования.

Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности признаков, по технической сущности и достигаемому результату является выбранный в качестве прототипа способ демпфирования колебаний шлифовального круга и устройство для его реализации, описанное в а.с. 984838. Сущность способа, принятого за прототип, заключается в том, что по периферии шлифовального круга устанавливают диаметрально противоположно сегментные колодки с криволинейной рабочей поверхностью, обращенной к периферии круга, из условия образования между криволинейной поверхностью каждой из колодок и рабочей периферийной поверхностью шлифовального круга клиновой полости, уменьшающейся по направлению вращения круга. Радиус кривизны колодок составляет 1,1-1,2 радиуса изношенного шлифовального круга, а начальный участок выполнен прямолинейным. В образованные таким образом диаметрально расположенные клиновые полости подают СОЖ. При этом между вращающимся кругом и каждой из колодок образуется гидравлический клин, демпфирующий колебания шлифовального круга. Для поддержания постоянного зазора между колодками и периферией изнашивающегося шлифовального круга используют автоматический следящий привод.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании вышеописанного известного способа демпфирования колебаний шлифовального круга, относится, во-первых, сложность его реализации, связанная с необходимостью использования для обеспечения постоянного зазора между колодками и кругом автоматического следящего привода. При этом увеличивается стоимость шлифовального станка, в котором используется этот способ демпфирования колебаний круга. Во-вторых, надежность демпфирования при реализации такого способа также недостаточно высока в связи с возможными отказами следящего привода. В-третьих, эффективность демпфирования колебаний нового и изношенного круга при применении данного способа неодинакова вследствие разной формы полостей между колодками и кругом и различных условий попадания СОЖ в эти полости.

Сущность изобретения заключается в следующем. В последнее время в связи с постоянным повышением требований к качеству шлифованных поверхностей заготовок, особенно из труднообрабатываемых адгезионно-активных и пластичных материалов, актуальной стала проблема уменьшения амплитуды колебаний шлифовального круга простыми и надежными способами. Одним из путей решения этой проблемы является использование для уменьшения уровня вибраций шлифовального круга демпфирующего потенциала СОЖ.

Технический результат - повышение эффективности и надежности демпфирования колебаний кругов различных диаметров (нового и изношенного), упрощение реализации способа.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что, как и в известном способе демпфирования колебаний шлифовального круга в форме диска, для образования клиновых полостей, обладающих способностью при нагнетании в них жидкости демпфировать колебания шлифовального круга, используют несколько равномерно расположенных колодок, а в качестве жидкой демпфирующей среды используют СОЖ. Особенность предлагаемого способа при этом заключается в том, что упомянутые клиновые полости образуют в отличие от известного способа не между колодками и рабочей поверхностью постепенно изнашивающегося шлифовального круга, а между цилиндрической поверхностью кольца, установленного соосно со шлифовальным кругом, прикрепленного к его торцу и имеющего диаметр цилиндрической поверхности меньше диаметра наружной поверхности шлифовального круга, и по меньшей мере тремя колодками, равномерно расположенными по периферии цилиндрической поверхности кольца, при этом колодки устанавливают с получением клиновых полостей, уменьшающихся по направлению вращения круга, и созданием в них гидродинамических клиньев при нагнетании СОЖ.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение прототипа как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе демпфирования колебаний шлифовального круга, 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 способа. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает явным образом для специалиста из известного 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 их во взаимосвязи либо изменении их вида.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».

На чертежах представлены: фиг.1 - схема предлагаемого способа демпфирования колебаний шлифовального круга; фиг.2 - вид А; фиг.3 - пример реализации способа.

На фиг.1 и 2 показаны: шлифовальный круг в форме диска 1; кольцо 2, установленное соосно со шлифовальным кругом и прикрепленное к его торцу, причем диаметр цилиндрической поверхности кольца 2 меньше диаметра наружной цилиндрической поверхности шлифовального круга 1; колодки 3, установленные равномерно по периферии кольца 2 так, что между указанной цилиндрической поверхностью кольца 2 и колодками 3 образуются уменьшающиеся по направлению вращения круга клиновые полости.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, в виде примера реализации способа приведены ниже.

Как показано на фиг.3, к торцу шлифовального круга 1 прямого профиля, имеющего форму диска, прикрепляют (например, приклеивают) кольцо 2, диаметр отверстия которого равен диаметру отверстия в шлифовальном круге (соосные отверстия круга 1 и кольца 2 служат для установки шлифовального круга с прикрепленным к нему кольцом на планшайбу шлифовального станка - планшайба на фиг.3 не показана), а диаметр наружной цилиндрической поверхности кольца 2 меньше наружного диаметра круга 1. После установки шлифовального круга 1 с прикрепленным к его торцу кольцом 2 равномерно по периферии наружной цилиндрической поверхности кольца 2 устанавливают три колодки 3 так, чтобы между колодками и указанной цилиндрической поверхностью кольца образовались уменьшающиеся по направлению вращения шлифовального круга клиновые полости. При вращении шлифовального круга 1 вместе с прикрепленным к его торцу кольцом 2 СОЖ, нагнетаемая в клиновые полости колодок 3, демпфирует колебания шлифовального круга. Демпфирование колебаний шлифовального круга способствует улучшению качества шлифованных поверхностей.

Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного способа демпфирования колебаний шлифовального круга следующей совокупности условий:

- способ демпфирования колебаний шлифовального круга, воплощающий заявленное изобретение, при его осуществлении предназначен для использования в машиностроении, особенно на операциях шлифования заготовок из материалов, обладающих высокой адгезионной активностью и пластичностью;

- для заявленного способа демпфирования колебаний шлифовального круга в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;

- способ демпфирования колебаний шлифовального круга, воплощающий заявленное изобретение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «промышленная применимость».

Способ демпфирования колебаний шлифовального круга в форме диска, включающий образование клиновых полостей и нагнетание в них жидкой демпфирующей среды, в качестве которой используют смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ), отличающийся тем, что упомянутые клиновые полости образуют между цилиндрической поверхностью кольца, установленного соосно со шлифовальным кругом, прикрепленного к его торцу и имеющего диаметр цилиндрической поверхности меньше диаметра наружной поверхности шлифовального круга, и по меньшей мере тремя колодками, равномерно расположенными по периферии цилиндрической поверхности кольца, при этом колодки устанавливают с получением клиновых полостей, уменьшающихся по направлению вращения круга и созданием в них гидродинамических клиньев при нагнетании СОЖ.