RU2165838C1 - Method of sharpening tool cutting blade - Google Patents
Method of sharpening tool cutting blade Download PDFInfo
- Publication number
- RU2165838C1 RU2165838C1 RU2000117177A RU2000117177A RU2165838C1 RU 2165838 C1 RU2165838 C1 RU 2165838C1 RU 2000117177 A RU2000117177 A RU 2000117177A RU 2000117177 A RU2000117177 A RU 2000117177A RU 2165838 C1 RU2165838 C1 RU 2165838C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blade
- tool
- base
- sharpening
- allowance
- 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. В 24 В 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 при этом свободную поверхность основания при наладке станка располагают ниже обрабатываемой поверхности режущего лезвия инструмента на величину hи, меньшую снимаемого при заточке припуска Z на величину припуска, оставляемого на окончательную заточку или доводку, шлифуют лезвие инструмента, а после снятия основной части припуска Z шлифуют совместно обе поверхности - свободную поверхность основания и обрабатываемую поверхность лезвия инструмента.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known method of sharpening a 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 is that in this case, the free surface of the base when setting up the machine is positioned lower than the machined surface of the cutting tool blade by h and less than the allowance Z removed by sharpening by the amount of allowance left for final sharpening or finishing, the tool blade is ground, and after removal the main part of the allowance Z is ground together both surfaces - the free surface of the base and the machined surface of the tool blade.
Шлифование лезвия инструмента, а затем совместное шлифование свободной поверхности основания и обрабатываемой поверхности инструмента приводит к постепенному, по мере снятия припуска, уменьшению радиуса округления режущей кромки инструмента. Жесткость лезвия вблизи кромки с меньшим радиусом округления меньше, чем у лезвия с большим радиусом. Упругая и пластическая деформация лезвия под действием силы резания в условиях высоких температур в зоне шлифования приводит к тому, что смежная поверхность лезвия инструмента входит в плотный контакт с базовой поверхностью основания. Теплота переходит из лезвия в основание, уровень температур в лезвии снижается, уменьшается и глубина дефектного слоя. Так как величина припуска на переточку превышает радиус округления режущей кромки изношенного инструмента на (0,1 - 0,2) мм, дефектный слой, образующийся при шлифовании основной части припуска, когда деформация лезвия (а следовательно, и теплоотвод в основание) недостаточны, не превысит величины оставшейся части припуска, когда деформация лезвия существенна и велик теплоотвод в основание. Заявляемый способ заточки обеспечивает отсутствие заусенца на режущей кромке. 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. Grinding the tool blade, and then jointly grinding the free surface of the base and the machined surface of the tool, leads to a gradual reduction of the radius of rounding of the cutting edge of the tool as the allowance is removed. The stiffness of the blade near the edge with a smaller rounding radius is less than that of a blade with a large radius. The elastic and plastic deformation of the blade under the action of the cutting force at high temperatures in the grinding zone leads to the fact that the adjacent surface of the tool blade comes into close contact with the base surface of the base. Heat passes from the blade to the base, the temperature level in the blade decreases, and the depth of the defective layer decreases. Since the size of the allowance for regrinding exceeds the radius of rounding of the cutting edge of the worn tool by (0.1 - 0.2) mm, the defective layer formed when grinding the main part of the allowance when the deformation of the blade (and therefore the heat sink to the base) is insufficient, is not will exceed the size of the remaining part of the allowance when the deformation of the blade is significant and the heat sink to the base is large. The inventive method of sharpening ensures the absence of a burr on the cutting edge. 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, позволил 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, позволил 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 достигаемый 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, allowed us to establish a set of significant distinctive features in relation to the applicant’s perceived technical result 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;
- creating a tool consisting of known parts, the choice of which and the connection 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 connections 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 компоновка основания приспособления и режущего лезвия инструмента при наладке станка, на фиг. 2 - схема распределения тепловых потоков при шлифовании режущего лезвия инструмента в условиях прототипа, на фиг. 3 - то же в условиях заявляемого способа.The drawings show:
in FIG. 1 shows the layout of the base of the fixture and the cutting blade of the tool when setting up the machine, FIG. 2 is a diagram of the distribution of heat fluxes during grinding of a cutting blade of a tool under the conditions of a prototype; FIG. 3 - the same in terms of the proposed method.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата:
лезвийный инструмент 3 (фиг. 1) устанавливают на основание 1 так, что поверхность Г инструмента сопрягается с поверхностью В основания, а поверхность А выставляют ниже поверхности Б на величину hи, определяемую радиусом округления кромки лезвия (или глубиной лунки износа на затачиваемой поверхности) и меньшую снимаемого при заточке припуска Z на величину припуска, оставляемого на окончательную заточку или доводку. По мере снятия шлифовальным кругом 2 припуска Z радиус округления режущей кромки R уменьшается. При последних рабочих ходах шлифовального круга между лезвием инструмента 3 и основанием 1 образуется плотный контакт, обладающий хорошей теплопроводностью. Теплота q1 (фиг. 3) из зоны шлифования переходит по двум направлениям: q2 - теплота, перешедшая из лезвия 3 (через стык поверхностей Г - В) в основание 1; q3 - теплота, поглощенная инструментом.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. При α = 20° θ = 4,5·K·θм.
Именно благодаря особенностям заявляемого способа теплота из лезвия затачиваемого инструмента практически в равных долях распределяется по двум направлениям: в основание 1 и в массивную часть инструмента 3 (см. фиг. 1, 3). Это объясняется тем, что контактная термическая проводимость стыка лезвие 3 - основание 1 в области, прилегающей к кромке, достигает высоких значений за счет уменьшения средней толщины воздушной прослойки и увеличения фактической площади пятен контакта металл - металл (Худобин Л.В., Хусаинов А. Ш. Плоское шлифование тонкостенных заготовок // СТИН, 1997, N 9, с. 21, зависимость 2).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. At α = 20 ° 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 almost equally distributed in two directions: to the
В условиях прототипа (см. фиг. 2) 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, а воды - на 2 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 (see Fig. 2), heat is redistributed only deeper into the blade of 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 |
|---|---|---|---|
| RU2000117177A RU2165838C1 (en) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | Method of sharpening tool cutting blade |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000117177A RU2165838C1 (en) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | Method of sharpening tool cutting blade |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2165838C1 true RU2165838C1 (en) | 2001-04-27 |
Family
ID=20237084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000117177A RU2165838C1 (en) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | Method of sharpening tool cutting blade |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2165838C1 (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 RU2000117177A patent/RU2165838C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЯКИМОВ А.В. Оптимизация процесса шлифования. - М.: Машиностроение, 1975, с.29. * |
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 | |
| EP3375550B1 (en) | Cutting tool and method for manufacturing same | |
| Ramachandran et al. | The role of deburring in manufacturing: A state-of-the-art survey | |
| RU2165838C1 (en) | Method of sharpening tool cutting blade | |
| Jeevanantham et al. | A study on characteristics of parameters influencing internal grinding process with MRR | |
| CN102126109B (en) | Method for machining thrust surface of forged steel fillet quenching crankshaft | |
| JP4702902B2 (en) | Sharpening tool and sharpening method | |
| CN103111820B (en) | Machining technology of tooth profile of milling cutter with wave-shaped cutter edge | |
| RU2163529C1 (en) | Method for sharpening cutting blade of tool | |
| US11458572B2 (en) | Laser smoothing | |
| RU2163530C1 (en) | Method for sharpening cutting blade of tool | |
| ATE412490T1 (en) | METHOD OF PRODUCTION OF SPHERICAL SURFACES AND DEVICE FOR APPLYING THE SAME | |
| RU2163527C1 (en) | Method for sharpening cutting blade of tool | |
| RU2163528C1 (en) | Method for sharpening cutting blade of tool | |
| Zahedi et al. | Optimization and application of laser-dressed cBN grinding wheels | |
| JP2003211333A (en) | Sliding guide structure for machine tool | |
| RU2184025C1 (en) | Method for dressing coaxially mounted end grinding discs | |
| JP2007000976A (en) | Multi-functioned tool | |
| Choudhury et al. | Effect of minimum quantity lubricant on temperature chip and cutting force in turning medium carbon steel | |
| Grover et al. | The comparison on tool wear, surface finish and geometric accuracy when turning EN8 steel in wet and dry conditions | |
| Soepangkat et al. | Assessments of forces, surface roughness and chip formation in surface grinding of SKD 61 tool steels using dry and minimum quantity lubrication (MQL) techniques | |
| RU2033435C1 (en) | Method for strengthening of press tool | |
| RU2205741C1 (en) | Grinding apparatus | |
| Líska et al. | Investigation of microgeometry on diamond burnished surfaces | |
| RU2205736C1 (en) | Method for dressing coaxially mounted end grinding wheels and apparatus for performing the same |