RU2153970C2

RU2153970C2 - Sectional abrasive wheel

Info

Publication number: RU2153970C2
Application number: RU96118946A
Authority: RU
Inventors: Л.В. Худобин; Н.И. Веткасов; Е.А. Свиязова; Д.А. Курушин; А.В. Леонов
Original assignee: Ульяновский государственный технический университет
Priority date: 1996-09-24
Filing date: 1996-09-24
Publication date: 2000-08-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: abrasive wheel has abrasive segments positioned in recesses of body. Segments are provided with tapered channels, and take-up cavities for semisolid lubricant are made in body under each of segments. Take-up cavities are insulated from cavity designed for cutting fluid delivery. Take-up cavities are coupled with grease cups through holes. Grease cups are positioned on body end face for replenishing of semisolid lubricant reserve. When wheel and blank come in contact guaranteed penetration of lubricant into machining zone is provided irrespective of cleanliness of cutting fluid and porosity of abrasive segments. EFFECT: enhanced strength of wheel. 4 dwg

Description

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

Резкое повышение в последнее время стоимости абразивных кругов сделало особенно актуальной проблему уменьшения их расхода. Одним из путей решения проблемы является применение сборных абразивных кругов. В свою очередь, расход таких кругов можно уменьшить за счет усиления действия применяемых СОТС в результате усовершенствования конструкции сборных кругов. The recent sharp increase in the cost of abrasive wheels has made the problem of reducing their consumption particularly urgent. One way to solve the problem is to use prefabricated abrasive wheels. In turn, the consumption of such circles can be reduced by enhancing the effect of the applied SOTS as a result of the improvement of the design of prefabricated circles.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в повышении стойкости сборных комбинированных абразивных кругов. The claimed invention is aimed at solving the problem of improving the durability of combined combined abrasive wheels.

Известен сборный абразивный круг (см. Гусев В.Г., авт.св. 749649. Опубл. 23.07.89. БИ N 27), выполненный в виде корпуса, несущего абразивные сегменты. Для повышения стойкости такого круга в зону обработки подают смазочно-охлаждающую жидкость (COЖ). Однако вследствие прерывистости рабочей поверхности круга, генерирующего при своем вращении мощные периферийные и торцовые воздушные потоки, затруднено проникновение COЖ в зону контакта круга с заготовкой, что не позволяет обеспечить эффективное ее смазочное действие. Known prefabricated abrasive wheel (see Gusev V.G., ed. St. 749649. Publ. 23.07.89. BI N 27), made in the form of a housing that carries abrasive segments. To increase the durability of such a circle, a cutting fluid (coolant) is supplied to the treatment zone. However, due to the discontinuity of the working surface of the circle, generating powerful peripheral and end-face air flows during its rotation, the penetration of coolant into the contact zone of the circle with the workpiece is difficult, which does not allow for its effective lubricating action.

Известен сборный абразивный круг (см. Гусев В.Г., Красоха А.В., авт.св. 982883. Опубл. 23.12.82. БИ N 47), состоящий из абразивных сегментов, размещенных в окнах перфорированного корпуса, имеющего приемную полость для подвода COЖ и отверстия для подачи ее в зону обработки. Приемная полость соединена с абразивными сегментами, что обеспечивает подачу COЖ в зону обработки также через поры сегментов. Недостатком данного аналога является снижение эффективности смазочного действия COЖ по мере заполнения пор абразивных сегментов частицами механических примесей, неизбежно остающихся в COЖ после ее очистки. Кроме того, подача COЖ через поры сегментов будет затруднена или практически невозможна в случае изготовления сегментов с достаточно плотной структурой. Known prefabricated abrasive wheel (see Gusev V.G., Krasokha A.V., auth. St. 982883. Publ. 23.12.82. BI N 47), consisting of abrasive segments placed in the windows of a perforated body having a receiving cavity for supplying coolant and holes for supplying it to the treatment zone. The receiving cavity is connected to the abrasive segments, which ensures the supply of coolant to the treatment zone also through the pores of the segments. The disadvantage of this analogue is the decrease in the effectiveness of the lubricating action of the coolant as the pores of the abrasive segments are filled with particles of mechanical impurities that inevitably remain in the coolant after its cleaning. In addition, the supply of coolant through the pores of the segments will be difficult or almost impossible in the case of manufacturing segments with a fairly dense structure.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа сборный абразивный круг (см. Гусев В.Г., авт. св. 772836. Опубл. 23.10.80. БИ N 39), состоящий из абразивных элементов, установленных в пазах корпуса, имеющего приемную полость, отверстия и щели для подвода СOЖ. COЖ подается в зону обработки через продольные и окружные щели, выполненные в корпусе, и через поры абразивных сегментов. The closest in technical essence to the claimed invention is a prefabricated abrasive wheel selected as a prototype (see Gusev V.G., ed. St. 772836. Publ. 23.10.80. BI N 39), consisting of abrasive elements installed in grooves a housing having a receiving cavity, holes and slots for supplying coolant. Coolant is supplied to the treatment zone through longitudinal and circumferential slots made in the housing and through the pores of the abrasive segments.

У прототипа и заявляемого изобретения имеются общие существенные признаки: абразивный круг выполнен в виде корпуса с пазами, в которые установлены абразивные сегменты и прокладки. В корпусе выполнена приемная полость для подвода COЖ и продольные и окружные щели для подачи СОЖ в зону обработки. С корпусом связаны трубопровод и тор для подвода COЖ в приемную полость. The prototype and the claimed invention have common essential features: the abrasive wheel is made in the form of a housing with grooves in which the abrasive segments and gaskets are installed. The housing has a receiving cavity for supplying coolant and longitudinal and circumferential slots for supplying coolant to the treatment zone. A pipe and a torus are connected to the housing for supplying coolant to the receiving cavity.

Прототип имеет те же недостатки, что и предыдущий аналог. Наличие этих недостатков в ряде случаев не обеспечивает необходимый уровень стойкости сборного абразивного круга. The prototype has the same drawbacks as the previous counterpart. The presence of these shortcomings in some cases does not provide the necessary level of durability of the combined abrasive wheel.

Технический результат изобретения - повышение стойкости сборного абразивного инструмента. The technical result of the invention is to increase the durability of a precast abrasive tool.

Для достижения технического результата абразивный круг содержит абразивные сегменты, установленные на упругих элементах в пазах корпуса, имеющего приемную полость с окружными пазами для подвода COЖ и продольные и окружные щели для подачи COЖ в зону обработки, а также трубопровод, выполненный в виде тора и связанный с приемной полостью круга, при этом в корпусе круга установлены пресс-масленки, связанные посредством отверстий с соответствующими приемными полостями, изолированными от полости для подвода COЖ и заполненными пластичной смазкой, контактирующей с абразивными сегментами, в которых выполнены конические каналы, сужающиеся в направлении образующей рабочей поверхности сегментов. To achieve a technical result, the abrasive wheel contains abrasive segments mounted on elastic elements in the grooves of the housing having a receiving cavity with circumferential grooves for supplying coolant and longitudinal and circumferential slots for supplying coolant to the treatment zone, as well as a pipe made in the form of a torus and connected with the receiving cavity of the circle, while in the case of the circle there are grease fittings connected through holes with corresponding receiving cavities isolated from the cavity for supplying coolant and filled with plastic lubricant th contacting with abrasive segments in which conical channels are made, tapering in the direction of the generatrix of the working surface of the segments.

По отношению к прототипу у заявляемого изобретения имеются следующие отличительные признаки и их причинно-следственная связь с техническим результатом изобретения: наличие полостей, заполненных пластичной смазкой, контактирующей с абразивными сегментами, в которых выполнены конические каналы, и изолированных от полости для подвода COЖ, позволяет обеспечить гарантированное проникновение технологической смазки в зону контакта круга и заготовки независимо от чистоты COЖ и пористости абразивных сегментов, тем самым позволяет существенно усилить смазочное действие внешней среды. В результате этого значительно снижается теплонапряженность шлифования, уменьшаются затупление и износ (расход) сборного абразивного круга и повышается его стойкость. Наличие пресс-масленок, установленных на корпусе и связанных посредством отверстий с приемными полостями для пластичной смазки, позволяет пополнять запас пластичной смазки по мере ее расходования в процессе обработки. In relation to the prototype, the claimed invention has the following distinctive features and their causal relationship with the technical result of the invention: the presence of cavities filled with grease in contact with the abrasive segments in which the conical channels are made and isolated from the cavity for supplying coolant allows guaranteed penetration of technological lubricant into the contact zone of the circle and the workpiece, regardless of the cleanliness of the coolant and the porosity of the abrasive segments, thereby allowing significant to strengthen the lubricating action of the environment. As a result of this, the heat stress of grinding is significantly reduced, blunting and wear (consumption) of the combined abrasive wheel are reduced, and its durability is increased. The presence of grease fittings mounted on the housing and connected through holes with receiving cavities for grease, allows you to replenish the supply of grease as it is consumed during processing.

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения 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 invention meets the criterion of "novelty."

По мнению авторов сущность заявляемого изобретения не следует для специалиста 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 заявляемое 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 for a specialist, since the above effect on the obtained technical result is not revealed from it - a new property of the object - a set of features that distinguish the claimed invention from the prototype, which allows us to conclude about it compliance with the criterion of "inventive step".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе, может быть многократно использована в машиностроении, а именно на операциях шлифования сборными абразивными инструментами с применением COТС. 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 prefabricated abrasive tools using COTS.

Получение технического результата, заключающегося в обеспечении эффективного смазочного действия в зоне контакта шлифовального круга и заготовки, обуславливающего повышение стойкости сборного абразивного круга, позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость". Obtaining a technical result, which is to ensure effective lubricating action in the contact zone of the grinding wheel and the workpiece, which leads to an increase in the durability of the combined abrasive wheel, allows us to conclude that the invention meets the criterion of "industrial applicability".

Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг. 1 - общий вида абразивного круга; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2. The invention is illustrated by drawings: in FIG. 1 - general view of the abrasive wheel; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 - section BB in FIG. 2; in FIG. 4 is a section BB of FIG. 2.

На шпинделе 1 с помощью болта 2 закреплен сборный абразивный круг. Круг содержит корпус 3 с пазами в форме ласточкина хвоста, в которые установлены абразивные сегменты 4 с прокладками 5 и 6 (фиг. 3). Для исключения выпадения абразивных сегментов с правого торца круга к корпусу крепится крышка 7. По трубопроводу 8, заканчивающемуся тором 9, к кругу подводится СОЖ. Тор 9 не касается шпинделя 1. Из окружной щели тора 9 СОЖ под давлением направляется в окружные пазы, выполненные в крышке 7 (фиг. 4), и далее в приемную кольцевую полость 10, выполненную в корпусе 3 и закрытую крышкой 7 (фиг. 2). В корпусе 3 выполнены окружные 11 и продольные 12 щели для подвода COЖ из приемной полости в зону резания (фиг. 1). В корпусе 3 выполнены также приемные полости 13 для пластичной смазки, образованные цилиндрическими и торцовыми поверхностями корпуса 3 и основаниями сегментов 4 (фиг. 2). Приемные полости 13 посредством отверстий связаны с пресс-масленками 14. В сегментах 4 выполнены конические каналы 15, сужающиеся в направлении образующей абразивного сегмента и заполненные пластичной смазкой. An assembly abrasive wheel is fixed on the spindle 1 with a bolt 2. The circle contains a housing 3 with dovetail-shaped grooves in which abrasive segments 4 with gaskets 5 and 6 are installed (Fig. 3). To prevent the abrasive segments from falling out from the right end of the circle, a cover 7 is attached to the body. Through the pipe 8 ending with a torus 9, coolant is supplied to the circle. The torus 9 does not touch the spindle 1. From the circumferential slit of the torus 9, the coolant is directed under pressure into the circumferential grooves made in the cover 7 (Fig. 4), and then into the receiving annular cavity 10 made in the housing 3 and closed by the cover 7 (Fig. 2 ) In the housing 3, circumferential 11 and longitudinal 12 slots are made for supplying coolant from the receiving cavity to the cutting zone (Fig. 1). In the housing 3 there are also made receiving cavities 13 for grease formed by the cylindrical and end surfaces of the housing 3 and the bases of the segments 4 (Fig. 2). The receiving cavity 13 through the holes connected with the grease nipples 14. In the segments 4 are made of conical channels 15, tapering in the direction of the generatrix of the abrasive segment and filled with grease.

Абразивный круг работает следующим образом. В процессе шлифования круг вращается на рабочей частоте относительно вращающейся заготовки и удаляет с нее припуск. COЖ из трубопровода 8 попадает в тор 9, выходит из него под давлением (0,1 - 0,2) МПа и попадает в приемную полость 10, откуда через окружные 11 и продольные 12 щели поступает в зону обработки. Под воздействием центробежной силы и интенсивного теплообразования в зоне обработки часть пластичной смазки, находящейся в каналах 15 и непосредственно прилегающей к рабочей поверхности сегмента 4, переходит в жидкое агрегатное состояние и наносится при вращении круга тонким слоем на обрабатываемую поверхность заготовки, а также пропитывает объемы сегмента, расположенные в непосредственной близости от каналов. В результате этого смазка равномерно распределяется по зоне контакта, обеспечивая эффективное смазочное действие и снижение трения абразивных зерен по материалу обрабатываемой заготовки, уменьшается теплонапряженность процесса шлифования и интенсивность износа абразивных сегментов, повышается стойкость круга, улучшаются условия его правки. The abrasive wheel works as follows. During grinding, the wheel rotates at the operating frequency relative to the rotating workpiece and removes the allowance from it. The coolant from the pipeline 8 enters the torus 9, leaves it under the pressure of (0.1 - 0.2) MPa and enters the receiving cavity 10, from where it enters the processing zone through the circumferential 11 and 12 longitudinal slots. Under the influence of centrifugal force and intense heat generation in the treatment zone, a part of the grease located in the channels 15 and directly adjacent to the working surface of segment 4 passes into the liquid aggregate state and is applied when the circle is rotated with a thin layer on the workpiece surface to be treated, and also impregnates the volumes of the segment, located in close proximity to the canals. As a result of this, the lubricant is evenly distributed over the contact zone, providing effective lubricating action and reducing friction of abrasive grains over the material of the workpiece, the heat stress of the grinding process and the wear rate of the abrasive segments are reduced, the resistance of the wheel is increased, and the conditions for dressing are improved.

Заявляемое изобретение не оказывает отрицательного влияния на состояние окружающей среды. The claimed invention does not adversely affect the state of the environment.

Claims

A prefabricated abrasive wheel containing abrasive segments mounted on elastic elements in the grooves of the housing having a receiving cavity with circumferential grooves for supplying a cutting fluid (coolant) and longitudinal and circumferential slots for supplying coolant to the treatment area, as well as a pipe for supplying coolant, made in the form of a torus and connected with the receiving cavity of the housing, characterized in that it is equipped with grease fittings installed in the housing, which are made isolated from the cavity for supplying coolant and connected through holes with the corresponding etstvuyuschimi grease fittings receiving cavities filled with grease, in contact with abrasive segments, which channels are made conical, tapering in the direction of the generatrix of the working surface segments.