RU2163527C1 - Method for sharpening cutting blade of tool - Google Patents
Method for sharpening cutting blade of tool Download PDFInfo
- Publication number
- RU2163527C1 RU2163527C1 RU2000117178A RU2000117178A RU2163527C1 RU 2163527 C1 RU2163527 C1 RU 2163527C1 RU 2000117178 A RU2000117178 A RU 2000117178A RU 2000117178 A RU2000117178 A RU 2000117178A RU 2163527 C1 RU2163527 C1 RU 2163527C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blade
- tool
- base
- lubricant
- grinding
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при заточке лезвийного инструмента. The invention relates to metalworking and can be used for sharpening a blade tool.
Известен способ заточки лезвийного инструмента (см. Попов С.А. Шлифовальные работы. - М.: Высшая школа, 1987, с. 226), в котором затачиваемый инструмент устанавливается на стол заточного станка, повернутый на определенный угол. При этом заточку производят по одной из поверхностей (передней или задней, главной или вспомогательной). A known method of sharpening a blade tool (see Popov SA Grinding. - M .: Higher school, 1987, S. 226), in which the sharpened tool is installed on the table of the grinding machine, rotated by a certain angle. In this case, sharpening is performed on one of the surfaces (front or back, main or auxiliary).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе, вследствие высокой теплосиловой напряженности процесса шлифования, на затачиваемой режущей кромке образуется заусенец. Кроме того, в области, прилегающей к кромке, из-за пониженного теплоотвода через смежную (в данный момент необрабатываемую) поверхность, накапливается теплота, выделяющаяся в зоне шлифования (см. Управление процессом шлифования / А.В. Якимов, А.Н. Паршаков, В.И. Свирщев, В.П. Ларшин. - Киев: Техника, 1983, с. 78; Якимов А.В. Оптимизация процесса шлифования. - М.: Машиностроение, 1975, с. 29). Например, при угле заострения 60o лезвия инструмента температура на кромке выше в 1,5 раза, чем на некотором удалении от нее, а наличие дефектов в поверхностном слое и глубина их проникновения определяются длительностью воздействия температур, превышающих критическую. Повышенный уровень температур и большее время их действия приводят к появлению в поверхностном слое лезвия нежелательных структурных изменений инструментального материала, что заставляет снижать производительность обработки заготовок режущим инструментом и его стойкость.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method include the fact that in the known method, due to the high heat-power tension of the grinding process, a burr is formed on the sharpened cutting edge. In addition, in the area adjacent to the edge, due to the reduced heat removal through the adjacent (currently untreated) surface, heat is generated in the grinding zone (see. Control of the grinding process / A.V. Yakimov, A.N. Parshakov , V.I. Svirshchev, V.P. Larshin. - Kiev: Technique, 1983, p. 78; Yakimov A.V. Optimization of the grinding process. - M.: Mechanical Engineering, 1975, p. 29). For example, at a point angle of 60 ° of the tool blade, the temperature at the edge is 1.5 times higher than at some distance from it, and the presence of defects in the surface layer and the depth of their penetration are determined by the duration of exposure to temperatures exceeding the critical value. An increased temperature level and a longer time of their action lead to the appearance of undesirable structural changes in the tool material in the surface layer of the blade, which makes it possible to reduce the productivity of processing workpieces with a cutting tool and its durability.
Наиболее близким способом того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является способ заточки режущего лезвия инструмента (см. авт. свид. СССР N 1816655, кл. B 24 B 3/36, 1990 г.), в котором необрабатываемую смежную поверхность лезвия сопрягают с базовой поверхностью основания, выполненного в виде геометрического тела клиновидной формы с плоскими базовой и свободной поверхностями, принятый за прототип. The closest method of the same purpose to the claimed invention in terms of features is a method of sharpening a cutting blade of a tool (see ed. Certificate of the USSR N 1816655, class B 24
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе тепловой поток на своем пути из зоны шлифования вблизи кромки, проходя сквозь лезвие затачиваемого инструмента, встречает преграду в виде раздела двух сред лезвие - воздух - основание. Высокая температура в лезвии вблизи кромки приводит к нежелательным структурным изменениям материала, что снижает стойкость заточенного инструмента и производительность обработки им. For reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method adopted for the prototype, the known method includes that the heat flux on its way from the grinding zone near the edge, passing through the blade of the sharpened tool, encounters an obstacle in the form of a section of two media of the blade - air is the base. The high temperature in the blade near the edge leads to undesirable structural changes in the material, which reduces the durability of the sharpened tool and its processing performance.
Сущность изобретения заключается в следующем. The invention consists in the following.
Повышение стойкости лезвийного инструмента и производительности обработки им является актуальной задачей. Требования к качеству заточки режущих инструментов возросли в условиях автоматизированного производства. Здесь, кроме всего прочего, требуется стабильность стойкостных показателей. Improving the durability of the blade tool and processing performance is an urgent task. The requirements for the quality of sharpening of cutting tools have increased in the conditions of automated production. Here, among other things, stability of persistent indicators is required.
Технический результат - повышение качества и производительности заточки лезвийного инструмента шлифовальным кругом. The technical result is an increase in the quality and productivity of sharpening a blade tool with a grinding wheel.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе заточки лезвия инструмента шлифовальным кругом необрабатываемую смежную поверхность лезвия сопрягают с базовой поверхностью основания, выполненного в виде геометрического тела клиновидной формы с плоскими базовой и свободной поверхностями. Особенность заключается в том, что свободную поверхность основания выставляют ниже обрабатываемой на величину снимаемого припуска. На свободную поверхность основания наносят слой пластичной теплопроводной смазки, например, ВНИИНП - 210 (Худобин Л.В., Бердичевский Е.Г. Техника применения смазочно-охлаждающих средств в металлообработке. - М.: Машиностроение, 1977, с. 162). Толщина слоя смазки определяется величиной припуска на обработку. Далее осуществляют шлифование поверхности лезвия, при этом вектор скорости главного движения направляют от смазки к лезвию. Пластичная смазка транспортируется к лезвию. При внедрении абразивных зерен в инструмент часть смазки вытесняется из зоны микрорезания и под действием гидродинамических сил течет по необрабатываемой поверхности лезвия. При этом идет активное перемешивание расплавленной и нерасплавленной пластичной смазки. Интенсифицируется теплообмен лезвия со смазкой. Кроме того, расплавленная смазка под действием повышенного давления проникает в стык лезвие - основание, вытесняя воздух. Контактная термическая проводимость стыка возрастает. Теплота из лезвия инструмента переходит в основание. Теплонапряженность в шлифуемом лезвии инструмента снижается, что и обеспечивает требуемое качество поверхностного слоя инструмента, не отличающееся по своим параметрам от качества поверхностного слоя вдали от лезвия (в массивной его части), где теплоотвод от поверхностного в нижележащие слои инструмента достаточно высок. При последнем рабочем ходе шлифовального круга, когда он касается основания, заусенец с лезвия снимается. Плоскостность обрабатываемой поверхности инструмента обеспечивается точностью перемещения шлифовального круга, плоскостность необрабатываемой грани копируется с базовой поверхности основания. Качество поверхностного слоя лезвия обеспечивается на уровне качества поверхностного слоя обрабатываемой поверхности вдали от лезвия. The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known method of sharpening the tool blade with a grinding wheel, the non-machined adjacent surface of the blade is mated with the base surface of the base, made in the form of a wedge-shaped geometric body with flat base and free surfaces. The peculiarity lies in the fact that the free surface of the base is set lower than the machined allowance. A layer of plastic heat-conducting grease is applied to the free surface of the base, for example, VNIINP-210 (Khudobin L.V., Berdichevsky E.G. Technique for the use of cutting lubricants in metalworking. - M .: Mashinostroenie, 1977, p. 162). The thickness of the lubricant layer is determined by the amount of machining allowance. Next, grinding the surface of the blade is carried out, while the velocity vector of the main movement is directed from the lubricant to the blade. Grease is transported to the blade. When abrasive grains are introduced into the tool, part of the lubricant is displaced from the micro-cutting zone and, under the action of hydrodynamic forces, flows along the non-machined surface of the blade. In this case, there is active mixing of the molten and non-molten grease. The heat transfer of the blade with lubricant is intensified. In addition, molten grease under the influence of high pressure penetrates into the joint of the blade - the base, displacing air. Contact thermal conductivity of the joint increases. The heat from the blade of the tool passes into the base. The heat stress in the grinding tool blade is reduced, which ensures the required quality of the surface layer of the tool, which does not differ in quality from the quality of the surface layer away from the blade (in its massive part), where the heat removal from the surface to the underlying layers of the tool is quite high. At the last working stroke of the grinding wheel, when it touches the base, the burr is removed from the blade. The flatness of the machined surface of the tool is ensured by the accuracy of movement of the grinding wheel, the flatness of the untreated face is copied from the base surface of the base. The quality of the surface layer of the blade is ensured at the level of the quality of the surface layer of the treated surface away from the blade.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволило установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволило установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна". Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата, в частности, заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования:
- дополнение известного средства какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такого дополнения;
- замена какой-либо части известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;
- исключение какой-либо части средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата;
- увеличение количества однотипных элементов, действий, для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов, действий;
- выполнение известного средства или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала;
- создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемых при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find a source characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in the totality of the features of the analogue, made it possible to establish a set of significant distinguishing features in relation to the technical result perceived by the applicant in the claimed method set forth in the claims. Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty." To verify the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed method from the prototype. The search results showed that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art determined by the applicant for the specialist, the effect of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention on the achievement of the technical result is not revealed, in particular, the following transformations are not provided for by the claimed invention:
- addition of a known product by any known part, attached to it according to known rules, to achieve a technical result, in respect of which the effect of such an addition is established;
- replacement of any part of a known product with another known part to achieve a technical result, in respect of which the effect of such a replacement is established;
- the exclusion of any part of the funds with the simultaneous exclusion due to its function and the achievement of the usual result for such exclusion;
- an increase in the number of elements of the same type, actions, to enhance the technical result due to the presence in the tool of precisely such elements, actions;
- the implementation of a known tool or part of a known material to achieve a technical result due to the known properties of this material;
- the creation of a tool consisting of known parts, the choice of which and the relationship between them are based on known rules, recommendations, and the technical result achieved in this case is due only to the known properties of the parts of this tool and the relationships between them.
Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака, представлении таких признаков во взаимосвязи, либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат, и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных зависимостей, закономерностей. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень". The described invention is not based on a change in a quantitative characteristic, the presentation of such signs in relationship, or a change in its appearance. This refers to the case when the fact of the influence of each of these characteristics on the technical result is known, and new values of these signs or their relationship could be obtained on the basis of known dependencies and patterns. Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".
На чертежах представлено:
на фиг. 1 изображена схема шлифования режущего лезвия инструмента, на фиг. 2 - увеличенное изображение нормального сечения зоны шлифования режущего лезвия инструмента, на фиг. 3 - схема распределения тепловых потоков.The drawings show:
in FIG. 1 shows a grinding pattern for a cutting blade of a tool; FIG. 2 is an enlarged view of a normal section of a grinding zone of a cutting blade of a tool; FIG. 3 is a diagram of the distribution of heat fluxes.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата:
лезвийный инструмент 3 (фиг. 1) устанавливают на основание 1 так, что необрабатываемая поверхность инструмента сопрягается с базовой поверхностью основания, а свободную поверхность основания выставляют ниже подлежащей обработке поверхности инструмента на величину припуска Z. По мере снятия шлифовальным кругом 2 припуска радиус округления режущей кромки R уменьшается. Теплота q1 (фиг. 3) из зоны шлифования переходит по трем направлениям: q2 - теплота, перешедшая из лезвия 3 в основание 1; q3 - теплота, поглощенная инструментом, q4 - теплота, поглощенная пластичной смазкой.Information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the above technical result:
the blade tool 3 (Fig. 1) is mounted on the
При шлифовании лезвия без охлаждения необрабатываемой поверхности лезвия температура на его кромке в несколько раз выше, чем температура θм при шлифовании массивной заготовки:
где α - угол заострения лезвия; K - коэффициент, учитывающий влияние скорости теплового источника: K = 1 при шлифовании вдоль кромки лезвия; 1 < K < 2 при шлифовании поперек кромки лезвия.When grinding a blade without cooling the non-machined surface of the blade, the temperature at its edge is several times higher than the temperature θ m when grinding a massive workpiece:
where α is the angle of sharpening of the blade; K - coefficient taking into account the influence of the speed of the heat source: K = 1 when grinding along the edge of the blade; 1 <K <2 when grinding across the edge of the blade.
При α = 20o, θ = 4,5·K·θм.
Именно благодаря особенностям заявляемого способа теплота из лезвия затачиваемого инструмента распределяется по трем направлениям: в основание 1, в массивную часть инструмента 3, в смазку 4 (см. фиг. 3). Это объясняется тем, что контактная термическая проводимость стыка лезвие 3 - основание 1 достигает высоких значений за счет высокой теплопроводности смазки в стыке (Худобин Л. В. , Хусаинов А.Ш. Плоское шлифование тонкостенных заготовок // СТИН, 1997. N 9, С. 21, зависимость 2). А в области, прилегающей к кромке, высока теплоотдача в турбулизированную, частично расплавленную смазку.When α = 20 o , θ = 4,5 · K · θ m .
It is thanks to the features of the proposed method that the heat from the blade of the sharpened tool is distributed in three directions: to the
В условиях прототипа (теплота перераспределяется лишь вглубь лезвия инструмента 3. Теплоотдачей в окружающую среду с необрабатываемой поверхности в прикромочной области лезвия можно пренебречь, так как теплопроводность воздуха на 4 порядка ниже теплопроводности металла, а наволакивания металла не происходит. Вследствие недостаточного теплоотвода прикромочная область лезвия инструмента подвергается воздействию температур повышенного (более чем в 4,5 раза) уровня, закритические температуры держатся в течение большего времени, что приводит к нежелательным структурным изменениям в поверхностном слое лезвия, снижающим эксплуатационные свойства заточенного инструмента. Under the conditions of the prototype (heat is redistributed only deeper into the
Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения (способа) следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленный способ при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в металлообработке, и может быть использовано при заточке лезвийного инструмента;
- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".Thus, the above information indicates the fulfillment when using the claimed invention (method) of the following set of conditions:
- a tool embodying the claimed method in its implementation, is intended for use in industry, namely in metalworking, and can be used for sharpening a blade tool;
- for the claimed method in the form described in the independent clause of the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application or known prior to the priority date is confirmed;
- therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000117178A RU2163527C1 (en) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | Method for sharpening cutting blade of tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000117178A RU2163527C1 (en) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | Method for sharpening cutting blade of tool |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2163527C1 true RU2163527C1 (en) | 2001-02-27 |
Family
ID=20237085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000117178A RU2163527C1 (en) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | Method for sharpening cutting blade of tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2163527C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2547980C1 (en) * | 2013-09-13 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Method of sharpening of metal cutting tool by grinding wheel |
-
2000
- 2000-06-27 RU RU2000117178A patent/RU2163527C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ПОПОВ С.А. Шлифовальные работы. - М.: Высшая школа, 1987, с.226. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2547980C1 (en) * | 2013-09-13 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Method of sharpening of metal cutting tool by grinding wheel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pavel et al. | Effect of tool wear on surface finish for a case of continuous and interrupted hard turning | |
| WO2012124813A1 (en) | Ultraprecision composite processing device and ultraprecision composite processing method | |
| US11052466B2 (en) | Cutting tool and manufacturing method thereof | |
| CN105855821A (en) | Precise machining method for nanometer twin crystal cubic boron nitride micro turning tool | |
| Horsch et al. | Deburring and surface conditioning of micro milled structures by micro peening and ultrasonic wet peening | |
| JP2019014037A (en) | Cutting tool, skiving processing device and method | |
| Jeevanantham et al. | A study on characteristics of parameters influencing internal grinding process with MRR | |
| CN102107376B (en) | Process chain method for realizing optimal grinding efficiency and quality | |
| RU2163527C1 (en) | Method for sharpening cutting blade of tool | |
| Nadolny et al. | The effects of wear upon the axial profile of a grinding wheel in the construction of innovative grinding wheels for internal cylindrical grinding | |
| JP4702902B2 (en) | Sharpening tool and sharpening method | |
| US11458572B2 (en) | Laser smoothing | |
| RU2163530C1 (en) | Method for sharpening cutting blade of tool | |
| Chen et al. | Generation of fractal toolpaths for irregular shapes of surface finishing areas | |
| RU2163529C1 (en) | Method for sharpening cutting blade of tool | |
| RU2165838C1 (en) | Method of sharpening tool cutting blade | |
| RU2163528C1 (en) | Method for sharpening cutting blade of tool | |
| Zahedi et al. | Optimization and application of laser-dressed cBN grinding wheels | |
| JP6549851B2 (en) | Texturing method for sliding member | |
| Kim et al. | Efficient laser image engraving by work area sectioning and multi-laser head cooperation: A conceptual study | |
| RU2184025C1 (en) | Method for dressing coaxially mounted end grinding discs | |
| Choi et al. | NC code generation for laser assisted turn-mill of various type of clovers and square section members | |
| Líska et al. | Investigation of the microgeometry after hard turning and diamond burnishing | |
| Kumar et al. | Comparative Experimental Investigation and Optimization on Rotary Ultrasonic Face Milling and Conventional Grinding on Float Glass | |
| Lubimyi et al. | The Optimization of the Grinding Process of the Closing Joint of the Combined Forming Parts of the Mold |