Устройство для подачи твердого смазочного материала на шлифовальный круг

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при обработке заготовок деталей машин резанием с подачей твердого смазочного материала (ТСМ) на шлифовальный круг. Устройство содержит бачок для ТСМ и установленный в его нижней части тепловой элемент. С бачком и тепловым элементом связано устройство регулирования температуры ТСМ. Предусмотрены смеситель, сопло, электрически изолированное от бачка и смесителя и включенное в электрическую цепь, а также устройство подготовки сжатого воздуха, устройство управления и система трубопроводов. В бачке для ТСМ на заборном конце трубки для подвода к смесителю расплавленного ТСМ установлен обратный клапан. В результате стабилизируется содержание ТСМ в факеле воздушно-капельной смеси, что позволяет наносить ТСМ кратковременными импульсами при каждом перебеге круга за торец обрабатываемой заготовки и повысить качество обработки. 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к обработке заготовок деталей машин резанием с применением шлифовальных кругов (ШК), твердых и пластичных смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС).

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является устройство для подачи твердого смазочного материала (ТСМ) на ШК (патент РФ №2238842 С1, МПК⁷ В24В 55/02, опубл. 10.27.04, БИ №30), включающее бачок для ТСМ, тепловой элемент, установленный в нижней части бачка для ТСМ, устройство регулирования температуры ТСМ, связанное с бачком для ТСМ и тепловым элементом, смеситель, расположенный внутри бачка для ТСМ, трубку для подвода к смесителю расплавленного ТСМ, сопло, электрически изолированное от бачка для ТСМ и смесителя и включенное в электрическую цепь, устройство подготовки сжатого воздуха, устройство управления и систему трубопроводов, принятое за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что известное устройство при внутреннем шлифовании (ВШ) не позволяет стабильно наносить ТСМ на рабочую поверхность ШК кратковременным импульсами (небольшими дозами) при каждом выходе (перебеге) ШК за торец обрабатываемой заготовки, когда ШК лишь частично выводится из обрабатываемого отверстия, что обусловлено истечением расплавленного ТСМ из трубки для его подвода к смесителю обратно в бачок для ТСМ, а с понижением уровня ТСМ в бачке требуется больше времени для подъема ТСМ к соплу. С течением времени уровень ТСМ в бачке понизится, расход эффективно используемого для нанесения на ШК расплавленного ТСМ уменьшается, и может наступить момент, когда поступление расплавленного ТСМ к соплу прекратится, в результате чего шлифование будет осуществляться всухую. Это приведет к повышению теплосиловой напряженности шлифования, что негативно скажется на качестве обработанных деталей.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Резкое повышение в последнее время требований к конкурентоспособности продукции машиностроения сделало особенно актуальной проблему повышения качества поверхностей обрабатываемых заготовок деталей машин на операциях ВШ. Одним из путей решения указанной проблемы является рационализация применения СОТС.

Технический результат - повышение качества поверхностей деталей машин и уменьшение доли затрат на СОТС в себестоимости продукции.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что заявляемое устройство, как и известное устройство, состоит из бачка для ТСМ, теплового элемента, установленного в нижней части бачка, устройства регулирования температуры ТСМ, связанного с бачком для ТСМ и тепловым элементом, смесителя и трубки для подвода к смесителю расплавленного ТСМ, расположенными внутри бачка для ТСМ, сопла, электрически изолированного от бачка для ТСМ и смесителя и включенного в электрическую цепь, устройства подготовки сжатого воздуха, устройства управления и системы трубопроводов. Особенность заключается в том, что на заборном конце трубки для подвода к смесителю расплавленного ТСМ, расположенной в бачке для ТСМ, установлен обратный клапан, который выполняет функцию забора части среды.

Обратный клапан предотвращает стекание расплавленного ТСМ по трубке для подвода его к смесителю обратно в бачок. При этом содержание расплавленного ТСМ в факеле воздушно-капельной смеси стабилизируется. Слой смазки надежно защищает абразивные зерна (A3) от непосредственного контакта с материалом обрабатываемой заготовки. Это способствует уменьшению силы трения, а следовательно, и теплонапряженности в зоне обработки, в результате чего повышается качество обработанных поверхностей деталей машин.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата.

На чертеже представлена схема устройства для подачи ТСМ на ШК.

Устройство для подачи ТСМ на ШК содержит устройство управления и подготовки сжатого воздуха, включающее: кран (вентиль) 1, фильтр-влагоотделитель 2, воздухораспределитель (устройство управления) 3, редукционный клапан 4, манометр 5 и систему трубопроводов 6; питающее устройство, состоящее из потенциометра 7, бачка 8 для ТСМ, смесителя 9, трубки 10 для подвода к смесителю расплавленного ТСМ с установленным на ее заборном конце обратным клапаном 11, датчика температуры 12, тепловой элемент 13 и сопло 14, находящееся внутри нагревательного элемента 15, защищенного оболочкой из теплоизоляционного влагонепроницаемого материала 16. Тепловой элемент 13 установлен в нижней части бачка 8 и связан с потенциометром 7, который, в свою очередь, соединен с датчиком температуры 12, установленным на корпусе бачка 8. Сопло 14 изолировано от бачка 8 диэлектрической прокладкой 17 и включено в электрическую цепь. Корпус смесителя 9, трубка 10 с установленным на ее заборном конце обратным клапаном 11 расположены в бачке 8 для ТСМ.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Перед началом работы на шлифовальном станке в бачок 8 закладывают ТСМ (например, парафин) и расплавляют его, переводя ТСМ в жидкое агрегатное состояние. После перехода ТСМ в жидкое агрегатное состояние подают напряжение на нагревательный элемент 15, находящийся в сопле 14, в результате чего оно нагревается до температуры, несколько превышающей температуру плавления используемого ТСМ. Затем из заводской пневмосети под давлением 0,2…0,4 МПа подают сжатый воздух в питающее устройство; воздух, пройдя через устройство управления и подготовки сжатого воздуха ТСМ (поз.1, 2, 3, 4, 5 и 6), нагревается до температуры расплавленного ТСМ и, продолжая двигаться по смесителю 9, перед соплом 14 смешивается с расплавленным ТСМ, поступающим в смеситель 9 через обратный клапан 11 по трубке 10 из бачка 8 для ТСМ. При смешивании нагретого воздуха с находящимся в жидком агрегатном состоянии расплавленным ТСМ образуется воздушно-капельная смесь, которая в полном объеме (без образования в смесителе 9 нароста из ТСМ) транспортируется через нагретое для предотвращения застывания смеси сопло 14 на рабочую поверхность ШК 18, вращающегося с окружной скоростью V_к, и создает на ней равномерный слой ТСМ 19. Продолжительность нанесения и соответственно толщина слоя ТСМ 19 на ШК 18 определяется конкретными условиями шлифования. Слой ТСМ 19, нанесенный на рабочую поверхность ШК 18, надежно защищает A3 от непосредственного контакта с материалом обрабатываемой заготовки 20, вращающейся с окружной скоростью V_з. Это способствует уменьшению трения, а значит, и теплосиловой напряженности ВШ, в результате чего улучшается качество поверхностей деталей машин и создаются предпосылки для повышения производительности обработки за счет форсирования режима ВШ.

Устройство для подачи твердого смазочного материала (ТСМ) на шлифовальный круг, содержащее бачок для ТСМ, тепловой элемент, установленный в нижней части бачка, устройство регулирования температуры ТСМ, связанное с бачком для ТСМ и тепловым элементом, смеситель и трубку для подвода к смесителю расплавленного ТСМ, которые расположены внутри бачка для ТСМ, сопло, электрически изолированное от бачка для ТСМ и смесителя и включенное в электрическую цепь, устройство подготовки сжатого воздуха, связанное со смесителем, устройство управления и систему трубопроводов, отличающееся тем, что в бачке для ТСМ на заборном конце трубки для подвода к смесителю расплавленного ТСМ установлен обратный клапан.