RU2115536C1

RU2115536C1 - Grinding wheel

Info

Publication number: RU2115536C1
Application number: RU96103010A
Authority: RU
Inventors: Н.И. Веткасов; Л.В. Худобин; А.В. Леонов
Original assignee: Ульяновский государственный технический университет
Priority date: 1996-02-15
Filing date: 1996-02-15
Publication date: 1998-07-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: grinding wheel is used for grinding of blanks made of different materials in diamond and boron nitride grinding wheels with inclined slots made on operating surface. Slots are filled with stiff grease in process of their manufacture. Slots are of dovetail shape in cross-section with slope of side surfaces of slot to its base surface equals to 80-85 deg. EFFECT: more efficient grinding. 4 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к обработке металлов резанием с применением шлифовальных кругов и смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС), и может быть использовано на операциях шлифования заготовок из различных материалов прерывистыми кругами. The invention relates to mechanical engineering, namely to the processing of metals by cutting using grinding wheels and cutting lubricants (SOTS), and can be used in grinding operations of workpieces from various materials in broken circles.

Резкое повышение в настоящее время стоимости шлифовальных кругов сделало особенно актуальной необходимость повышения их стойкости (уменьшения расхода) и надежности работы. The sharp increase in the cost of grinding wheels has made the need to increase their durability (reduce consumption) and reliability more urgent.

Одним из путей повышения стойкости и надежности работы шлифовальных кругов является совершенствование их конструкции с целью уменьшения их расхода за счет повышения эффективности действия СОТС. One of the ways to increase the durability and reliability of grinding wheels is to improve their design in order to reduce their consumption by increasing the effectiveness of the action of SOTS.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в повышении надежности и стойкости шлифовальных кругов. The invention is aimed at solving the problem of improving the reliability and durability of grinding wheels.

Известны шлифовальные круги, имеющие на рабочей поверхности ряд чередующихся выступов и впадин определенной протяженности (прерывистые шлифовальные круги) (Якимов А. В. Оптимизация процесса шлифования. -М.: Машиностроение, 1975, 176 с.). Необходимым условием эффективного применения таких кругов является подача смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) в зону обработки, эффективность смазочного действия которых в ряде случаев оказывается недостаточной. Кроме того, при подаче СОЖ на рабочую поверхность прерывистого круга наблюдается ее особенно сильное разбрызгивание, что ухудшает гигиенические условия на рабочем месте. Known grinding wheels having on the working surface a series of alternating protrusions and depressions of a certain length (intermittent grinding wheels) (Yakimov A.V. Optimization of the grinding process. -M.: Engineering, 1975, 176 S.). A prerequisite for the effective use of such circles is the supply of cutting fluids (coolant) to the treatment zone, the effectiveness of the lubricating action of which in some cases is insufficient. In addition, when coolant is supplied to the working surface of an intermittent circle, its especially strong spraying is observed, which worsens hygienic conditions in the workplace.

Известны прерывистые шлифовальные круги с зернами из синтетических алмазов и эльбора, на рабочую поверхность которых наносится контактным методом твердая смазка, изготовленная в виде брусков (Резников А.Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов. - М.: Машиностроение, 1981, с. 226). Недостатком данного, как и предыдущего аналога, является сильное разбрызгивание СОЖ при ее подаче на рабочую поверхность прерывистого шлифовального круга, а также необходимость непрерывного или периодического восстановления слоя твердой смазки на рабочей поверхности круга по мере его расхода в процессе работа. Intermittent grinding wheels with grains of synthetic diamonds and elbor are known, on the working surface of which a solid lubricant made in the form of whetstones is applied by the contact method (A. Reznikov, Thermophysics of the processes of mechanical processing of materials. - M .: Mashinostroenie, 1981, p. 226) . The disadvantage of this, like the previous analogue, is the strong spraying of the coolant when it is supplied to the working surface of an intermittent grinding wheel, as well as the need for continuous or periodic restoration of a layer of solid lubricant on the working surface of the wheel as it is consumed during operation.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа прерывистый шлифовальный круг из синтетических алмазов или эльбора, снабженный пазами на рабочей поверхности, заполненными твердой смазкой в процессе изготовления круга [1]. У прототипа и заявляемого изобретения имеются следующие основные существенные признаки: в круге выполнены наклонные пазы, которые заполнены твердой смазкой в процессе изготовления круга. The closest in technical essence to the claimed invention is a discontinuous grinding wheel made of synthetic diamonds or elbor selected as a prototype, equipped with grooves on the working surface filled with solid lubricant during the manufacture of the wheel [1]. The prototype and the claimed invention has the following main essential features: inclined grooves are made in the circle, which are filled with solid lubricant during the manufacture of the circle.

Недостатком прототипа является то, что боковые поверхности пазов выполнены под углом 90^o к плоскости их основания. Это в ряде случаев может приводить к выпадению твердой смазки из пазов во время вращения круга на рабочей скорости и в конечном итоге к ослаблению смазочного действия твердой смазки, появлению дисбаланса круга и увеличению его расхода.The disadvantage of the prototype is that the side surfaces of the grooves are made at an angle of 90 ^o to the plane of their base. In some cases, this can lead to the loss of solid lubricant from the grooves during rotation of the wheel at operating speed and, ultimately, to weakening of the lubricating effect of solid lubricant, the appearance of an imbalance of the wheel and an increase in its consumption.

Технический результат изобретения - повышение надежности и стойкости прерывистых шлифовальных кругов. The technical result of the invention is to increase the reliability and durability of intermittent grinding wheels.

Для реализации технического результата заявляемое изобретение - алмазный или эльборовый круг - содержит общие, выраженные определенными понятиями существенные признаки, совокупность которых направлена на решение только одной связанной с техническим результатом изобретения задачи: поперечное сечение паза выполнено в форме ласточкина хвоста с углом наклона боковых поверхностей паза к плоскости его основания 80-85^o.To achieve a technical result, the claimed invention — a diamond or elbor circle — contains common essential features expressed by certain concepts, the totality of which is aimed at solving only one problem related to the technical result of the invention: the cross section of the groove is made in the form of a dovetail with an angle of inclination of the side surfaces of the groove to the plane of its base is 80-85 ^o .

По отношению к прототипу у заявляемого изобретения имеются следующие отличительные признаки и их причинно-следственная связь с целью изобретения: поперечное сечение пазов выполнено в форме ласточкина хвоста с углом наклона боковых поверхностей к плоскости основания 80-85^o. Наличие в круге наклонных пазов, поперечное сечение которых выполнено в форме ласточкина хвоста, будет препятствовать выпадению твердой смазки из пазов при вращении шлифовального круга на рабочей скорости и способствовать обеспечению эффективного смазочного действия при работе круга.In relation to the prototype of the claimed invention has the following distinctive features and their cause-effect relationship for the purpose of the invention: the cross section of the grooves is made in the form of a dovetail with an angle of inclination of the side surfaces to the plane of the base 80-85 ^o . The presence of inclined grooves in the circle, the cross-section of which is made in the form of a dovetail, will prevent the solid lubricant from falling out of the grooves when the grinding wheel rotates at working speed and will help to ensure effective lubricating action during the work of the wheel.

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "новизна". According to the information available to the authors, the set of essential features characterizing the essence of the claimed invention is not known from the prior art, which allows us to conclude that the criterion of "novelty" is met.

По мнению авторов, сущность заявляемого изобретения не следует явным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на получаемый технический результат - новое свойство объекта - совокупности признаков, которые отличают от прототипа заявляемого изобретение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень". According to the authors, the essence of the claimed invention does not follow explicitly from the prior art, since it does not reveal the above effect on the obtained technical result - a new property of the object - a set of features that distinguish from the prototype of the claimed invention, which allows us to conclude that the criterion of "inventive step".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе может быть многократно использована в машиностроении, а именно на операциях шлифования с применением СОТС. The set of essential features characterizing the essence of the invention, in principle, can be repeatedly used in mechanical engineering, namely in grinding operations using SOTS.

Получение технического результата, заключающегося в обеспечении эффективного смазочного действия в зоне контакта шлифовального круга и заготовки, обуславливающего достижение поставленной цели - повышения надежности и стойкости шлифовального круга, позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость". Obtaining a technical result, which consists in ensuring effective lubricating action in the contact zone of the grinding wheel and the workpiece, which determines the achievement of the goal - improving the reliability and durability of the grinding wheel, allows us to conclude that the invention meets the criterion of "industrial applicability".

На фиг. 1 показан шлифовальный общий вид круга; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - вид по строке Б на фиг. 1. In FIG. 1 shows a grinding general view of a wheel; in FIG. 2 is a section along AA in FIG. one; in FIG. 3 - node I in FIG. one; in FIG. 4 is a view along line B in FIG. one.

Заявляемое изобретение - шлифовальный круг - представляет собой прерывистый шлифовальный круг с наклонными пазами на рабочей поверхности круга, поперечное сечение пазов имеет форму ласточкина хвоста с углом наклона боковых поверхностей к плоскости основания паза 80 - 85^o, пазы заполнены твердой смазкой в процессе изготовления круга. Ось каждого паза расположена под углом относительно образующей круга.The claimed invention - a grinding wheel - is an intermittent grinding wheel with inclined grooves on the working surface of the wheel, the cross section of the grooves has the shape of a dovetail with an angle of inclination of the side surfaces to the plane of the base of the groove 80 - 85 ^o , the grooves are filled with solid lubricant during the manufacture of the wheel. The axis of each groove is located at an angle relative to the generatrix of the circle.

Шлифовальный круг работает следующим образом. При диспергировании материала обрабатываемой заготовки режущими зернами шлифовального круга и его пластическом деформировании давящими зернами в зоне контакта происходит интенсивное тепловыделение, под воздействием которого часть смазки, находящейся в пазах на уровне периферийной рабочей поверхности круга, расплавляется и наносится тонким слоем на обрабатываемую поверхность заготовки. В результате этого смазка распределяется по зоне контакта, обеспечивая эффективное смазочное действие и снижение трения абразивных зерен по материалу обрабатываемой заготовки. При вращении шлифовального круга на рабочей скорости на твердую смазку, находящуюся в пазах шлифовального круга, действует центробежная сила, стремящаяся вытолкнуть ее из пазов. Наличие пазов, поперечное сечение которых имеет форму ласточкина хвоста с углом наклона боковых поверхностей 80-85^o к плоскости основания паза, препятствует выпадению твердой смазки. В результате этого стабилизируется смазочное действие твердой смазки и как следствие этого уменьшается интенсивность износа шлифовального круга, повышается его надежность и стойкость.The grinding wheel works as follows. When the material of the workpiece is dispersed by the cutting grains of the grinding wheel and its plastic deformation by pressing grains in the contact zone, intense heat release occurs, under the influence of which part of the lubricant located in the grooves at the level of the peripheral working surface of the wheel is melted and applied with a thin layer on the workpiece surface. As a result of this, the lubricant is distributed over the contact zone, providing an effective lubricating effect and reducing friction of abrasive grains over the material of the workpiece. When the grinding wheel is rotated at operating speed, a solid lubricant located in the grooves of the grinding wheel is affected by centrifugal force, which tends to push it out of the grooves. The presence of grooves, the cross section of which is in the form of a dovetail with an angle of inclination of the side surfaces of 80-85 ^o to the plane of the base of the groove, prevents the loss of solid lubricant. As a result of this, the lubricating effect of solid lubricant is stabilized and, as a result, the wear rate of the grinding wheel decreases, its reliability and durability increase.

Заявляемое решение не оказывает отрицательного воздействия на окружающую среду. The proposed solution does not have a negative impact on the environment.

Claims

Diamond or elbor circle with grooves made on the working surface filled with solid lubricant, characterized in that the axis of each groove is at an angle relative to the generatrix of the circle, in the cross section each groove has the shape of a dovetail, and the angle of inclination of the side surfaces of the groove to the plane of its base is 80 - 85 ^o .