PL198514B1 - Ściernica - Google Patents

Abstract

1. Sciernica, posiadaj aca obszar scierny w postaci pier scienia ko lowego, srodkowy ob- szar ustalaj acy, szereg otworów przelotowych w obszarze sciernym i szereg elementów tn a- cych, odstaj acych od obszaru sciernego, maj a- cych prostok atn a powierzchni e podstawy, które s a umieszczone w ró znych promieniowych odst epach od srodka obszaru ustalaj acego, znamienna tym, ze d lugi bok (5) ka zdego ele- mentu tn acego (4), zwrócony do srodka obszaru ustalaj acego (2) jest usytuowany pod k atem (B) wynosz acym 35°-55° do promienia (R), wycho- dz acego od srodka obszaru ustalaj acego (2), który styka si e z kraw edzi a (K), która jest kra- w edzi a przeci ecia d lugiego boku (5), zwróco- nego do srodka obszaru ustalaj acego (2) z krótkim bokiem (6) elementu tn acego (4), skierowanego od srodka obszaru ustalaj acego (2). PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest ściernica, przeznaczona przykładowo do obróbki podłoży mineralnych, wyposażonych w powlekaną powierzchnię.

W tych przypadkach stosuje się narzędzia w postaci kół frezarskich, które są zaopatrzone w elementy ze stopu twardego w postaci segmentów. Narzędzia te mają tę wadę, że nie zachodzi samoostrzenie się elementów ze stopu twardego. Dlatego też podczas stosowania narzędzia następuje szybki spadek wydajności usuwania materiału przy obróbce ubytkowej.

Ponadto znane są ściernice, które są zaopatrzone w diamenty i nadają się szczególnie do obróbki podłoży mineralnych, zaopatrzonych w powłokę. Pierwotnie ściernice te były stosowane do podłoży mineralnych. Z opisu US 3 745 719 jest znana tego rodzaju ściernica z obszarem ścierania w postaci pierścienia kołowego, ze środkowym obszarem ustalającym, szeregiem otworów przelotowych w obszarze ścierania i szeregiem elementów tnących, odstających od obszaru ścierania i mających prostokątną powierzchnię podstawy, które są umieszczone w różnych promieniowych odstępach od środka obszaru ustalającego.

Dzięki umieszczeniu elementów tnących, których krótki bok lub długi bok przebiega równolegle do promienia, odchodzącego od środka obszaru ustalającego, nacięcie powłoki naniesionej na podłoże mineralne jest wykonywane w sposób powierzchniowy, to znaczy bokiem krótkim lub bokiem długim. Poza niekorzystnymi warunkami wnikania elementów tnących w powlokę, powoduje to silne ogrzanie powłoki, przy czym ogrzanie powstaje wskutek tarcia elementów ciernych, wirujących na powłoce. To silne ogrzanie powoduje mięknięcie powierzchni powłoki i przywieranie usuniętego materiału powłoki do elementów tnących, wskutek czego dodatkowo pogarszają się warunki wnikania elementu tnącego w powłokę.

Przedmiotem wynalazku jest ściernica, posiadająca obszar ścierny w postaci pierścienia kołowego, środkowy obszar ustalający, szereg otworów przelotowych w obszarze ściernym i szereg elementów tnących, odstających od obszaru ściernego, mających prostokątną powierzchnię podstawy, które są umieszczone w różnych promieniowych odstępach od środka obszaru ustalającego, przy czym długi bok każdego elementu tnącego, zwrócony do środka obszaru ustalającego jest usytuowany pod kątem wynoszącym 35° - 55° do promienia, wychodzącego od środka obszaru ustalającego, który styka się z krawędzią, która jest krawędzią przecięcia długiego boku, zwróconego do środka obszaru ustalającego z krótkim bokiem elementu tnącego, skierowanego od środka obszaru ustalającego.

Każdy element tnący posiada dwie strefy matrycy o zróżnicowanej koncentracji diamentu, które są umieszczone jedna za drugą w kierunku równoległym do krótkiego boku elementu tnącego. Strefa matrycy o większej koncentracji diamentu służy do usuwania materiału powłoki przy obróbce ubytkowej, a strefa matrycy o niższej koncentracji diamentu posiada funkcję powierzchni podpierającej.

W celu umożliwienia usuwania powłoki przy obróbce ubytkowej za pomocą ostrej krawędzi tnącej, która jest usytuowana na długim boku elementu tnącego, zwróconej do środka obszaru ustalającego, i na wolnym końcu elementu tnącego, korzystnie pierwsza strefa matrycy, usytuowana bliżej środka obszaru ustalającego, posiada większą koncentrację diamentu niż druga strefa matrycy, skierowana od środka obszaru ustalającego.

Korzystnie diamenty w pierwszej strefie matrycy posiadają większą ziarnistość od diamentów w drugiej strefie matrycy. W pierwszej strefie matrycy diamenty nie wyłamują się tak szybko, jak w drugiej strefie matrycy. Nawet wówczas, gdy wyłamią się diamenty w pierwszej strefie matrycy, z powodu swojej nieznacznej wielkości nie powodują one stępienia krawędzi tnącej. Ze względu na większą ziarnistość, diamenty w drugiej strefie matrycy wyłamują się szybciej. Tym samym druga strefa matrycy powoduje szybsze zużycie powierzchni podpierającej.

Ze względu na technikę wytwarzania, szerokość strefy matrycy o większej ziarnistości, mierzona równolegle do krótkiego boku elementu tnącego, odpowiada 0,15- do 0,35-krotności szerokości elementu tnącego.

W celu umożliwienia przeprowadzenia procesu ścierania całym obszarem ciernym ściernicy, obszar ścierny jest korzystnie podzielony na szereg usytuowanych promieniowo przestawnie względem siebie powierzchni pierścieniowych kołowych, przynajmniej częściowo zachodzących na siebie promieniowo i przebiegających współosiowo względem siebie, przy czym w każdej powierzchni pierścieniowej kołowej jest umieszczony co najmniej jeden element tnący.

Zwiększenie usuwania materiałów przy obróbce ubytkowej uzyskuje się korzystnie dzięki temu, że każdy element tnący jest nachylony względem płaszczyzny ściernicy.

PL 198 514 B1

Nachylenie elementu tnącego wspomaga obróbkę ubytkową powłoki dzięki temu, że materiał powłoki podczas obróbki ubytkowej nie trafia na pionową powierzchnię, lecz na nachyloną powierzchnię elementu tnącego, i jest przez nią odwracany od podłoża pod pewnym kątem, tak zwanym kątem natarcia. W przypadku nachylonej powierzchni chodzi o długi bok elementu tnącego, zwrócony do środka obszaru ustalającego, który jest usytuowany pod kątem do powierzchni obszaru ustalającego, wynoszącym 80° - 90°. Dzięki kątowi 80° - 90° uzyskuje się kąt natarcia 10° - 20°, który jest zawarty między wspomnianym długim bokiem a linią prostopadłą, odchodzącą od płaszczyzny ściernicy. Szczególnie korzystny okazał się kąt natarcia wynoszący 15°.

Niezawodne odprowadzenie usuwanego materiału powłoki z obszaru obróbki przeprowadza się dzięki szeregowi otworów przelotowych, wykonanych w obszarze ścierania ściernicy, przy czym korzystnie w obszarze obwodowym każdego elementu tnącego, naprzeciwległym wobec krawędzi, jest wykonany otwór przelotowy. To szczególne usytuowanie ma tę zaletę, że materiał powłoki bezpośrednio po przeprowadzeniu obróbki ubytkowej przez element tnący, może być odessany z obszaru obróbki, przykładowo za pomocą odpowiedniego urządzenia ssącego.

Dzięki zgodnemu z wynalazkiem umieszczeniu elementów tnących, uzyskuje się klinowe nacinanie usuwanej powłoki. Wnikanie w postaci klina elementów tnących w powłokę powoduje szybsze jej usunięcie z podłoża, do którego przylega, przy czym powłoka nie nagrzewa się, a usuwany materiał powłoki nie przykleja się do elementów tnących. Szczególnie wysoką wydajność usuwania materiału przy obróbce ubytkowej uzyskuje się wówczas, gdy kąt między długim bokiem elementu tnącego, zwrócony do środka obszaru ustalającego a promieniem wynosi 45°. Dobre warunki wnikania elementów tnących w powłokę przyczyniają się do wyciszenia pracy ściernicy.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia ściernicę według wynalazku, w widoku od dołu, fig. 2 - ściernicę w przekroju wzdłuż linii II-II na fig. 1, a fig. 3 - wycinek ściernicy według fig. 2, w powiększeniu.

Ściernica przedstawiona na fig. 1-3 służy do usuwania powłok przy obróbce ubytkowej, naniesionych na podłoże mineralne. Na fig. 1-3 nie przedstawiono powłoki, ani podłoża mineralnego. Oprócz obszaru ściernego 1, ściernica posiada środkowy obszar ustalający 2, szereg otworów przelotowych 3 w obszarze ściernym 1 i szereg elementów tnących 4, odstających od obszaru ściernego 1, mających prostokątną powierzchnię podstawy. Obszar ścierny 1 i środkowy obszar ustalający 2 są współosiowe względem siebie, lecz są usytuowane z odstępem od siebie w kierunku równoległym do wspólnej osi środkowej. Przejście 10 między środkowym obszarem ustalającym 2 a obszarem ściernym 1 jest ukształtowany stożkowo i jest zaopatrzony w otwory przelotowe 9.

Obszar ścierny 1 składa się z szeregu usytuowanych promieniowo przestawnie względem siebie powierzchni pierścieniowych kołowych D, E, F, przynajmniej częściowo zachodzących promieniowo na siebie i przebiegających współosiowo względem siebie, przy czym w każdej powierzchni pierścieniowej kołowej D, E, F są równomiernie rozmieszczone cztery lub jest rozmieszczonych osiem elementów tnących 4. Tym samym elementy tnące 4 wykazują różne odstępy od środkowego obszaru ustalającego 2. Osiem elementów tnących 4 jest umieszczonych w powierzchni kołowej pierścieniowej D, najbardziej oddalonej od środka obszaru ustalającego. Spośród trzech powierzchni kołowych pierścieniowych D, E i F nakładają się na siebie w kierunku promieniowym tylko powierzchnie kołowe pierścieniowe E i F.

Długi bok 5 każdego elementu tnącego 4, zwrócony do środka obszaru ustalającego 2, jest usytuowany pod kątem B do promienia R, wychodzącego od środka obszaru ustalającego 2, wynoszącym 45°. Promień przebiega przez punkt przecięcia S między długim bokiem 5, zwróconym do środka obszaru ustalającego 2 a krótkim bokiem 6 elementu tnącego 5, skierowanego od środka obszaru ustalającego 2. Każdy element tnący 4 posiada dwie strefy matrycy 7, 8 o zróżnicowanej koncentracji diamentu, które są umieszczone jedna za drugą w kierunku równoległym do krótkiego boku 6 elementu tnącego 4. Strefa matrycy 7, usytuowana bliżej środka obszaru ustalającego 2, posiada większą koncentrację diamentu niż druga strefa matrycy 8, skierowana od środka obszaru ustalającego 2. Diamenty poszczególnych stref matrycy 7, 8 mają różną ziarnistość. Przykładowo wszystkie diamenty w pierwszej strefie matrycy 7 mają mniejszą ziarnistość od diamentów w drugiej strefie matrycy 8. Szerokość strefy matrycy 7 o większej ziarnistości, mierzona równolegle do krótkiego boku 6 elementu tnącego 4, odpowiada 0,25-krotności szerokości elementu tnącego 4. Każdy element tnący 4 jest nachylony względem płaszczyzny ściernicy, przy czym długi bok 5 elementu tnącego 4, zwrócony do środka obszaru ustalającego 2, jest usytuowany pod kątem A do powierzchni obszaru ustalającego 2, wynoszącym 85°.

PL 198 514 B1

Długi bok 5, zwrócony do środkowego obszaru ustalającego i skierowany od środka krótki bok 6 tworzą razem krawędź K. W obszarze obwodowym każdego elementu tnącego 4, naprzeciwległym wobec krawędzi K, jest wykonany otwór przelotowy 3, przez który usunięty materiał powłoki może być odsysany za pomocą nie przedstawionego urządzenia odsysającego.

Claims (9)

1. Ściernica, posiadająca obszar ścierny w postaci pierścienia kołowego, środkowy obszar ustalający, szereg otworów przelotowych w obszarze ściernym i szereg elementów tnących, odstających od obszaru ściernego, mających prostokątną powierzchnię podstawy, które są umieszczone w różnych promieniowych odstępach od środka obszaru ustalającego, znamienna tym, że długi bok (5) każdego elementu tnącego (4), zwrócony do środka obszaru ustalającego (2) jest usytuowany pod kątem (B) wynoszącym 35°-55° do promienia (R), wychodzącego od środka obszaru ustalającego (2), który styka się z krawędzią (K), która jest krawędzią przecięcia długiego boku (5), zwróconego do środka obszaru ustalającego (2) z krótkim bokiem (6) elementu tnącego (4), skierowanego od środka obszaru ustalającego (2).

2. Ściernica według zastrz. 1, znamienna tym, że każdy element tnący (4) posiada dwie strefy matrycy (7, 8) o zróżnicowanej koncentracji diamentu, które są umieszczone jedna za drugą w kierunku równoległym do krótkiego boku (6) elementu tnącego (4).

3. Ściernica według zastrz. 2, znamienna tym, że pierwsza strefa matrycy (7), usytuowana bliżej środka obszaru ustalającego (2), posiada większą koncentrację diamentu niż druga strefa matrycy (8), skierowana od środka obszaru ustalającego (2).

4. Ściernica według zastrz. 2 albo 3, znamienna tym, że diamenty w pierwszej strefie matrycy (7) posiadają większą ziarnistość od diamentów w drugiej strefie matrycy (8).

5. Ściernica według zastrz. 4, znamienna tym, że szerokość strefy matrycy (7) o większej ziarnistości, mierzona równolegle do krótkiego boku (6) elementu tnącego (4), odpowiada 0,15- do 0,35-krotności szerokości elementu tnącego (4).

6. Ściernica według zastrz. 1, znamienna tym, że obszar ścierny (1) jest podzielony na szereg usytuowanych promieniowo przestawnie względem siebie powierzchni pierścieniowych kołowych (D, E, F), przynajmniej częściowo zachodzących na siebie promieniowo i przebiegających współosiowo względem siebie, przy czym w każdej powierzchni pierścieniowej kołowej (D, E, F) jest umieszczony co najmniej jeden element tnący (4).

7. Ściernica według zastrz. 1 albo 6, znamienna tym, że każdy element tnący (4) jest nachylony względem płaszczyzny ściernicy.

8. Ściernica według zastrz. 7, znamienna tym, że długi bok (5) elementu tnącego (4), zwrócony do środka obszaru ustalającego (2), jest usytuowany pod kątem (A) do powierzchni obszaru ustalającego (2), wynoszącym 80° - 90°.

9. Ściernica według zastrz. 1 albo 8, znamienna tym, że w obszarze obwodowym każdego elementu tnącego (4), naprzeciwległym wobec krawędzi (K), jest wykonany otwór przelotowy (3).