Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.X.1971 63848 KI. 67 a, 6 MKP B 24 b, 3/34 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Wiktor Andrejewiez Gorszkow, Wasilij Dmitriewicz Morozów, Walentin Aleksiejewicz Romanow, Lew Samoilowicz Slonim, Witalij Arkadiewicz Szliomowicz, Stiepan Anisimowicz Goszin, Nikolai Grigoriewicz Ziborow Wlasciciel patentu: Wsiechsojuznyj Nauczno-Issledowatelskij Projektno-Technologiczeskij Institut Ugolnogo Maszinostrojenia, Moskwa (Zwiazek Socjalistycznych Republik Radzieckich) Obrabiarka do ostrzenia narzedzi skrawajacych Wynalazek dotyczy obrabiarki do ostrzenia tarcza •scierna narzedzi skrawajacych, a zwlaszcza narzedzi maszyn górniczych, na przyklad narzedzi kombaj¬ nów górniczych i wrebiarek.Znana jest obrabiarka do ostrzenia, która posiada podparty sprezyscie suport z urzadzeniem zacisko¬ wym, utrzymujacym narzedzie podczas ostrzenia oraz tarcze scierna, zamocowana na wrzecionie.W tym jednak przypadku suport sprezynujacy nie zabezpiecza koniecznej czulosci w kierunku osio¬ wym przy wysokiej sztywnosci w kierunkach pro¬ stopadlych do osi.Wynika to stad, ze urzadzenie zaciskowe do mo¬ cowania narzedzia ostrzonego ma duzy wymiar w stosunku do podpór suportu i wymaga zastosowania prowadzacych elementów tocznych dla unikniecia zakleszczania, co oczywiscie obniza sztywnosc osa¬ dzenia suportu. Moment zakleszczajacy wzrosnie jeszcze bardziej, jesli prowadnice suportu, dla za¬ bezpieczenia przed intensywnym zuzyciem, znajduja sie z boku poza strefa ostrzenia.Wada tego rozwiazania jest to, ze przy zastosowa¬ niu tej obrabiarki powstaje duza róznica miedzy rzeczywista wielkoscia skladowej osiowej sily skra¬ wania a znamionowa sila docisku elementu spre¬ zystego. Róznica ta spowodowana jest przez tarcie w prowadnicach i tarcie spoczynkowe podczas drgan ukladu. Rzeczywista sila skrawania przewyzsza nie¬ raz kilkakrotnie znamionowa sile docisku, co wywo¬ lo 15 20 25 30 2 luje duze naprezenia wewnetrzne i wystepowanie pekniec w warstwie weglików spiekanych.Ostrzenie narzedzi za pomoca tarczy sciernej ma przewage nad innymi sposobami ostrzenia, jak na przyklad nad ostrzeniem przy uzyciu diamentu i ostrzeniem elektrochemicznym dlatego, ze ostrze¬ nie tarcza scierna jest najbardziej wydajne przy mi¬ nimalnym koszcie narzedzia ostrzacego oraz daje dostateczna dla maszyn górniczych jakosc powierz¬ chni narzedzia.Specyfika ostrzenia twardego stopu tarcza scierna polega na tym, ze twardosc ziarna tarczy sciernej jest zblizona do twardosci stopu twardego, jak rów¬ niez na wytwarzaniu sie wysokich chwilowych tem¬ peratur do 2000°C w strefie kontaktu.Poniewaz rozmieszczenie ziaren w tarczy jest nie¬ regularne i ich wlasnosci skrawania róznia sie znacznie miedzy soba, wobec tego nagrzewanie sie ich w wierzchniej warstwie ostrzonego materialu i w nizej lezacych warstwach jest nierówne i szcze¬ gólnie przy chlodzeniu, w materiale powstaja wy¬ sokie naprezenia termiczne. Na przyklad w przy¬ padku stopu twardego przy E = 5,10—4 kG/cm2 i wspólczynniku rozszerzalnosci liniowej a = 6,10—« nagrzewanie do 100°C wywoluje naprezenie 8 = = 3.0 kG/mm2.Naprezenia te wraz z naprezeniami odksztalcania* powstajacymi na skutek mechanicznego wspóldzia¬ lania ziaren tracych i stopu twardego, powoduja wy- ^38483 63848 4 stepowanie przypalen i mikropekniec, obnizajacych znacznie zdolnosc do pracy narzedzia ostrzonego.Naprezenia te, dzialajac na tarcze scierna, prowadza albo do scierania i zaokraglania ziaren i utraty przez nie wlasnosci tracych, albo do szybkiego wykrusza¬ nia sie calych ziaren i powaznego zuzycia tarczy, badz tez do rozdrabniania ziaren.Znane sa próby usuniecia powyzszych niepozada¬ nych zjawisk, przy wykorzystaniu sposobu „ostrze¬ nia elastycznego", polegajacego na wprowadzeniu elementu sprezystego do ukladu: obrabiarka — tar¬ cza scierna — narzedzie obrabiane. Wedlug róznych danych, sposób ten zabezpiecza zwiekszenie wydaj¬ nosci 10 — 30 razy i zmniejszenie czesciowego zu¬ zycia scierniwa 5 — 10 razy oraz polepszenie jakosci powierzchni obrabianej i zabezpiecza przed wyste¬ powaniem pekniec w stopie twardym ostrzonego na¬ rzedzia.Zwiekszenie wydajnosci i wysoka jakosc obróbki osiaga sie dzieki regulowaniu sily nacisku narze¬ dzia ostrzonego na tarcze, niezaleznie od ilosci zdje¬ tego materialu i od zuzycia materialu sciernego. Za¬ stosowanie elementu sprezystego pozwala bezposred¬ nio przez odpowiednie dobranie wielkosci posuwu, na wybranie optymalnej, wczesniej ustalonej sily docisku i na utrzymywanie jej praktycznie nie¬ zmiennej.Celem wynalazku jest usuniecie niedogodnosci wy¬ nikajacych z konstrukcji znanych urzadzen, a wiec zwiekszenie trwalosci i zywotnosci obrabiarki do ostrzenia narzedzi skrawajacych.Zadaniem wynalazku jest opracowanie obrabiarki do ostrzenia narzedzi skrawajacych o wiekszej czu¬ losci elementu sprezystego, regulujacego sile wspól¬ dzialania tarczy i narzedzia ostrzonego przy wyso¬ kiej sztywnosci we wszystkich kierunkach oprócz osiowego.Zgodnie z wynalazkiem cel ten zostal osiagniety przez opracowanie obrabiarki do ostrzenia narzedzi skrawajacych, zwlaszcza narzedzi maszyn górni¬ czych, zaopatrzonej w tarcze scierna, zamocowana na wrzecionie i suport z urzadzeniem mocujacym utrzymujaca narzedzie w czasie ostrzenia, przy czym sile wzajemnego oddzialywania tarczy i narzedzia ostrzonego reguluje sie za pomoca elementu spre¬ zystego, charakteryzujacej sie tym, ze wrzeciono umieszczone jest w obracajacej sie tulei, z która polaczony jest zamocowany na korpusie obrabiarki element sprezysty.. Zgodnie z wynalazkiem tuleja polaczona jest z si¬ lownikiem, zabezpieczajacym tuleje przed przesu¬ wami osiowymi w czasie obciagania tarczy sciernej.Dzieki polaczeniu tulei z elementem sprezystym, na ziarno materialu sciernego dziala niewielkie ci¬ snienie i tym samym zmniejsza sie mozliwosc jego wykruszenia.W warunkach optymalnych, gdy nacisk na ziarno nie przekracza granicy jego wytrzymalosci, zuzycie ziarna jest bardzo male i jest spowodowane adhe¬ zja i dyfuzja, ale nawet i w tych warunkach scier¬ niwo po pewnym okresie czasu traci wlasnosci skrawania i nalezy je wymienic. Wytwarzane ci¬ snienie jest za male do spowodowania wykruszania sie ziaren, w zwiazku z czym nalezy obciagnac tar¬ cze po ostrzeniu kazdego narzedzia.Zalety rozwiazania wedlug wynalazku polegaja- przede wszystkim na tym, ze pozwala ono na dokla¬ dniejsze regulowanie obciazenia, przenoszonego^ z tarczy na narzedzie obrabiane w kierunku osio¬ wym, przy znacznej sztywnosci w kierunkach pro¬ stopadlych do osi.Wynalazek jest blizej objasniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia, schemat ogólny obrabiarki z mechanizmem do ob¬ ciagania tarczy sciernej, ze skrzynka posuwów na¬ rzedzia, fig. 2 — widok rynny wedlug strzalki A z fig. 1, fig. 3 — przekrój wzdluz linii B—B przed¬ stawiajacy elementy do nastawiania i odciazania elementów ostrzonych z fig. 1 przedstawiajacy me¬ chanizm obciagania, fig. 4 — widok aksonometrycz- ny urzadzenia zaciskowego obrabiarki z narzedziem, w czasie ostrzenia tarcza.Wrzeciono 1 (fig. 1), zaopatrzone w tarcze scierna 2 do ostrzenia, zamocowane jest na lozyskach 3, ustawionych mimosrodowo w tulei 4, zamocowanej w korpusie 5 obrabiarki i posiadajacej obejme 6, z która za posrednictwem rolek 7, wspóldziala ele¬ ment sprezysty 8, polaczony z korpusem 5 obra¬ biarki.Wrzeciono 1 jest napedzane za pomoca silnika 0 poprzez klinowa przekladnie pasowa 10 i wykonuje ruch planetarny w czasie obrotów tulei 4 napedza¬ nej równiez silnikiem 9, ale przez przekladnie pa¬ sowa 11 i przekladnie zebata 12. Luzy wystepujace w pasowej przekladni 10 przy ruchach planetarnych wrzeciona 1, sa kasowane napinajaca rolka 13.Na korpusie 5 znajduja sie prowadnice 14, w któ¬ rych za pomoca silownika 15 stopniowo przemiesz¬ czane sa drazki 16 suportu 17, posiadajacego komore 18 z umieszczonym w niej tlokiem 19, wykonujacym ruch wahadlowy pod dzialaniem cieczy doprowa¬ dzanej do tej komory. Tlok 19 jest polaczony z urza¬ dzeniem zaciskowym 20 utrzymujacym narzedzie ostrzone, na przyklad zab i obraca to narzedzie w czasie ostrzenia.Urzadzenie zaciskowe 20 przedstawione blizej na fig. 4 posiada nieruchoma, polaczona z tlokiem 19 szczeke 21 i uruchamiana za pomoca cylindra silo¬ wego 22 szczeke 23, mocujaca ostrzone narzedzie 24 do szczeki 21.W obrabiarce wedlug wynalazku przewidziano rynny 25 i 26 (fig. 1 i 2) do podawania i przyjmo¬ wania elementów naostrzonych. Rynna 26 jest usta¬ wiona prostopadle do rynny 25, a rynna 25 jest ustawiona równolegle do kierunku ruchu suportu 17, ponad jego pochylym dnem 27, przy czym na¬ przeciw konca wylotowej rynny 26 na rynnie 25 jest zamocowany, osadzony na sprezynie, zwrotny element 28, posiadajacy krzywoliniowa wkleslosc 29 do centrowania narzedzia ostrzonego 24' i wystep 30 w czesci dolnej, na której jednym koncem opiera sie ostrzone narzedzie 24' opierajace sie drugim koncem o koniec rynny 26.W czasie przesuwu suportu 17 od tarczy sciernej 2,. narzedzie ostrzone 24' znajduje sie miedzy szcze¬ kami 21 i 23 urzadzenia zaciskowego 20. Zacisk na¬ rzedzia ostrzonego jest regulowany suwakiem 31, sterowanym drazkiem 16 suportu 17 poprzez dzwig¬ nie zapadkowa 32. Na rynnie 25 jest zamocowany równiez zderzak 33, który wypycha narzedzie ostrzo- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6063848 6 ne z urzadzenia zaciskowej 20 przy ustaniu cisnie¬ nia w cylindrze 22.Jak wspomniano powyzej, w obrabiarce przewi¬ dziane jest okresowe obciaganie tarczy sciernej 2.Wykorzystywany do tego celu mechanizm posiada przesuwana stopniowo zebatke 34 (fig. 1 i 3), zaze¬ biajaca sie z zebatym wycinkiem 35, w którym umieszczony jest mechanizm zapadkowy, kolo zapadkowe 36 tego mechanizmu jest polaczone ze sruba pociagowa 37, zaopatrzona w nakret¬ ke 38 z narzedziem obciagajacym 39. Powrót narzedzia obciagajacego 39 do polozenia wyjscio¬ wego przy calkowitym zuzyciu tarczy 2 jest realizo¬ wany za pomoca pokretla 40, polaczonego ze sruba pociagowa 37. W celu zabezpieczenia tulei 4 przed przemieszczeniami osiowymi w czasie obciagania tarczy 2 zastosowano zamontowany na korpusie 5 cylinder 41, opierajacy sie swa czescia ruchoma, po¬ przez rolke 42, o obejme 6 tulei 4, przy czym czesc ta jest mocowana z drugiej strony rolka 43.Oczywiscie opisany wyzej mechanizm do obciaga¬ nia tarczy 2, urzadzenie zaciskowe 20 i rynny 25 i 26 moga miec inne rozwiazania techniczne, które moga byc z korzyscia wykorzystane w rozwiazaniu we¬ dlug wynalazku.Nizej podano sposób dzialania obrabiarki wedlug wynalazku.Suport 17 z narzedziem ostrzonym 24 jest przesu¬ wany silownikiem 15 do tarczy sciernej 2 i dociska ja. Tarcza 2 wraz z tuleja 4 przesuwa sie o pewna* odleglosc, przy czym rolka 7 poprzez popychacz 44 dziala na przycisk 45, który daje sygnal wylaczenia posuwów suportu 17. Zastosowanie sprezystego ele¬ mentu 8 zabezpiecza stala sile docisku narzedzia ostrzonego do tarczy 2 niezaleznie od jego zuzycia. 10 15 20 Po zakonczeniu okreslonej ilosci obrotów ostrzonego narzedzia, suport 17 jest odciagany za pomoca tloka 19 od tarczy 2, a urzadzenie zaciskowe 20 zwalnia narzedzie ostrzone. Przy dalszym odsuwaniu supor¬ tu 17 od tarczy 2 narzedzie ostrzone jest dosuwane do zderzaka 33, który wypycha narzedzie ostrzone z urzadzenia zaciskowego 20 do rynny 25. Nastepnie suport 17 przesuwa sie do rynny 26, zabiera nastep¬ ne narzedzie do ostrzenia, wraca do tarczy sciernej 2 i cykl powtarza sie. W czasie odprowadzania suportu 17 przeprowadza sie obciaganie tarczy 2.W procesie ostrzenia krawedzi tracych narzedzia ostrzonego, moze ono obracac sie wraz z urzadze¬ niem mocujacym 20 wzgledem tarczy, jak wskazano powyzej.Wynalazek nie jest ograniczony do przytoczonego przykladu wykonania i moze posiadac wiele odmian w ramach zastrzezen. PL