RU2183550C2

RU2183550C2 - Sectional grinding wheel

Info

Publication number: RU2183550C2
Application number: RU2000119154A
Authority: RU
Inventors: Л.В. Худобин; Ю.М. Правиков; Г.Р. Муслина; А.Н. Зеленцов
Original assignee: Ульяновский государственный технический университет
Priority date: 2000-07-18
Filing date: 2000-07-18
Publication date: 2002-06-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering; abrasive treatment of blanks. SUBSTANCE: sectional grinding wheel has metal body, change members made in form of polyhedral inserts and mechanism for securing these inserts; faces of polyhedral inserts which carry working abrasive layers have radius equal to radius of working surface of wheel. In butt of wheel there is circular slot with keyways made on cylindrical surface of smaller radius; change members are secured there by means of keys. Mounting surfaces form polyhedron; radius of faces of this polyhedron is equal to smaller radius of circular slot. Such construction makes it possible to adjust distance between change members carrying working layer made from supercharge abrasive material, thus extending technological capabilities of grinding wheel. EFFECT: extended capabilities. 5 dwg

Description

Изобретение относится к инструментам для обработки металлов и может быть использовано на предприятиях металлообрабатывающей промышленности для эффективной чистовой и отделочной обработки заготовок деталей машин и приборов. The invention relates to tools for metal processing and can be used at enterprises of the metalworking industry for effective finishing and finishing processing of workpieces of machine parts and devices.

Известны шлифовальные круги с прерывистой режущей поверхностью, полученной созданием на периферии или торце круга пазов или прорезей различной формы (Абразивная и алмазная обработка материалов. Справочник. Под ред. д-ра наук проф. А.Н. Резникова. - М.: Машиностроение, 1977 г.). Применение таких кругов позволяет снизить теплонапряженность процесса обработки заготовок, что особенно важно при шлифовании кругами на органических (вулканитовых, каучуковых) связках, имеющих низкую (до 300^oС) теплостойкость.Known grinding wheels with an intermittent cutting surface, obtained by creating on the periphery or end face of a circle of grooves or slots of various shapes (Abrasive and diamond processing of materials. Handbook. Edited by Dr. A.N. Reznikov. - M .: Engineering, 1977). The use of such circles can reduce the heat stress of the workpiece processing process, which is especially important when grinding circles on organic (volcanic, rubber) bonds having low (up to 300 ^o C) heat resistance.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известных кругов, относится то, что эти круги имеют постоянную протяженность рабочей поверхности режущих элементов и прорезей, что снижает эффективность их использования при обработке заготовок из различных материалов и при различных требованиях к качеству шлифованных поверхностей. The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using known circles include the fact that these circles have a constant length of the working surface of the cutting elements and slots, which reduces the efficiency of their use when processing workpieces made of various materials and with different requirements for the quality of polished surfaces.

Известны сборные шлифовальные круги из традиционных и сверхтвердых абразивных материалов (SU, авторские свидетельства 779058, кл. B 24 D 7/00, 1980; 971640. B 24 D 7/00, 1982; 1104008, B 24 D 5/06, 1984. Сегментный абразивный круг для врезного шлифования. Matsui Seiki, Syoji Katsuo, Kuriyagawa Tsuucmoto, Сейницу Когаку Кайси. J. Jap. Soc. Precis Eug., 1986, 52, 11, 1963-1969), прерывистую режущую поверхность которых образуют абразивные элементы, установленные и закрепленные тем или иным способом в пазах корпуса круга. Prefabricated grinding wheels from traditional and superhard abrasive materials are known (SU, copyright certificates 779058, class B 24 D 7/00, 1980; 971640. B 24 D 7/00, 1982; 1104008, B 24 D 5/06, 1984. Segment abrasive wheel for mortise grinding (Matsui Seiki, Syoji Katsuo, Kuriyagawa Tsuucmoto, Seinitz Kogaku Kaisi J. Jap. Soc. Precis Eug., 1986, 52, 11, 1963-1969), the discontinuous cutting surface of which form abrasive elements mounted and fixed in one way or another in the grooves of the circle body.

Достоинством таких кругов по сравнению с вышеназванными является рациональное использование абразивных материалов за счет металлического корпуса многократного применения и сменных абразивных элементов. The advantage of such circles in comparison with the above is the rational use of abrasive materials due to the metal housing of repeated use and interchangeable abrasive elements.

Причиной, препятствующей достижению указанного ниже технического результата, является отсутствие возможности регулирования расстояния (шага) между сменными абразивными элементами, что, как и в предыдущем случае, снижает эффективность их использования в различных условиях. The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below is the lack of the ability to control the distance (step) between interchangeable abrasive elements, which, as in the previous case, reduces the efficiency of their use in various conditions.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является сегментный шлифовальный круг, имеющий металлический корпус с периферийными пазами, в которых установлены сменные элементы, несущие рабочий слой из сверхтвердого абразивного материала, и механизм их крепления (Заявка 63300873, Япония, B 24 D 7/06), принятый за прототип. The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is a segmented grinding wheel having a metal case with peripheral grooves in which interchangeable elements are installed that carry a working layer of superhard abrasive material and their fastening mechanism (Application 63300873, Japan, B 24 D 7/06), adopted as a prototype.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что расстояние между сменными элементами, несущими рабочие слои из сверхтвердого абразивного материала, не может быть изменено в зависимости от свойств материала обрабатываемых заготовок и требований к качеству шлифованных поверхностей. For reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using a known device adopted as a prototype, the distance between interchangeable elements carrying working layers of superhard abrasive material cannot be changed depending on the material properties of the workpieces and quality requirements polished surfaces.

Сущность изобретения заключается в следующем. С целью расширения технологических возможностей круга, обеспечивающих рациональное его использование в условиях многономенклатурного единичного и мелкосерийного производства, конструкция круга позволяет регулировать расстояние между сменными элементами, несущими рабочие слои из сверхтвердых абразивов в зависимости от условий обработки (материала обрабатываемых заготовок, требований к качеству шлифованных деталей и др.). При этом теплонапряженность процесса шлифования снижается до требуемого уровня. The invention consists in the following. In order to expand the technological capabilities of the wheel, ensuring its rational use in the conditions of multi-item single and small batch production, the design of the wheel allows you to adjust the distance between replaceable elements carrying working layers of superhard abrasives depending on the processing conditions (material of the workpieces, quality requirements for polished parts and other). In this case, the heat intensity of the grinding process is reduced to the required level.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в расширении технологических возможностей сборного шлифовального круга. The technical result of the claimed invention is to expand the technological capabilities of the precast grinding wheel.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что, как и в известном устройстве, сборный шлифовальный круг имеет металлический корпус и сменные элементы, несущие рабочие слои из сверхтвердого абразивного материала, и механизм крепления этих элементов. Особенность заключается в том, что в торце круга имеется кольцевой паз с выполненными на цилиндрической поверхности малого радиуса шпоночными пазами, в котором установлены с помощью шпонок сменные элементы, представляющие собой многогранные вставки, у которых грани, несущие рабочие абразивные слои, имеют радиус, равный радиусу рабочей поверхности круга, а посадочные поверхности образуют многогранник, грани которого имеют радиус, равный малому радиусу кольцевого паза. The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that, as in the known device, the assembled grinding wheel has a metal body and interchangeable elements carrying working layers of superhard abrasive material, and the fastening mechanism of these elements. The peculiarity lies in the fact that at the end of the circle there is an annular groove with keyways made on the cylindrical surface of a small radius, in which interchangeable elements are installed with the help of dowels, which are multifaceted inserts in which faces bearing working abrasive layers have a radius equal to the radius the working surface of the circle, and the landing surfaces form a polyhedron, the faces of which have a radius equal to the small radius of the annular groove.

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 аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения. 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 an analogue 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 set of essential features of the analogue, allowed to identify the set of essential distinguishing features in relation to the applicant’s technical result in the claimed device set forth in the claims.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна". Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата. To verify compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify signs that match the distinctive features of the claimed device from the prototype. The search results showed that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art for the specialist since the prior art determined by the applicant did not reveal the effect of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention on the achievement of the technical result.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественных признаков, представлении таких признаков во взаимосвязи либо изменении их вида. The described invention is not based on a change in quantitative characteristics, the presentation of such signs in relationship or a change in their appearance.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень". Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".

На чертежах представлено: на фиг.1 - общий вид сборного шлифовального круга, совмещенный с местным разрезом; на фиг.2 - вид слева на круг по фиг.1 (с восемью сменными элементами); на фиг.3 - вид слева на круг по фиг.1 с измененным количеством сменных элементов (с шестью сменными элементами); на фиг.4 - сменный элемент; на фиг.5 - корпус круга со шпоночными пазами. В качестве примера на фиг.1, 2, 3, 4 изображен круг с трехгранными сменными элементами. The drawings show: in Fig. 1 is a general view of a precast grinding wheel combined with a local cut; figure 2 is a left view of the circle of figure 1 (with eight interchangeable elements); figure 3 is a left view of the circle of figure 1 with a modified number of interchangeable elements (with six interchangeable elements); figure 4 is a removable element; figure 5 - the body of the circle with keyways. As an example, figure 1, 2, 3, 4 shows a circle with trihedral interchangeable elements.

Сборный шлифовальный круг содержит металлический корпус 1, барабан 2, образующий с корпусом кольцевой паз, в котором размещены сменные элементы 3 (фиг.1), представляющие собой многогранные вставки (фиг.2-4), у которых грани, несущие рабочие слои из сверхтвердого абразива, имеют радиус R_к=D_к/2 (D_к - диаметр рабочей поверхности круга), а посадочные поверхности, образуют многогранник, грани которого имеют радиус R_п=D_п/2 (D_п - малый диаметр кольцевого паза (фиг.3, 4). Для определения углового положения сменных элементов использованы шпонки 4, установленные в пазах корпуса 1 (фиг.5). Барабан 2 и крышка 5 с резиновым кольцом 6 прикреплены к корпусу 1 соответственно винтами 7 (фиг.1) и 8 (фиг.2).The assembly grinding wheel contains a metal casing 1, a drum 2, forming an annular groove with the casing, in which interchangeable elements 3 are placed (Fig. 1), which are multifaceted inserts (Figs. 2-4), in which faces bearing superhard working layers abrasives have a radius R _k = D _k / 2 (D _k is the diameter of the working surface of the circle), and the landing surfaces form a polyhedron whose faces have a radius R _p = D _p / 2 (D _p is the small diameter of the annular groove (Fig. 3, 4). To determine the angular position of the replaceable elements, keys 4 are used, installed nary in the grooves of the housing 1 (Fig. 5). The drum 2 and the cover 5 with a rubber ring 6 are attached to the housing 1 by screws 7 (Fig. 1) and 8 (Fig. 2), respectively.

Сборный шлифовальный круг используют следующим образом. На корпус круга 1 устанавливают барабан 2 и закрепляют его винтами 7. В образованный корпусом 1 и барабаном 2 кольцевой паз устанавливают сменные элементы 3 со шпонками 4. Сменные элементы 3 прижимают к торцу корпуса 1 через крышку 5 и резиновое кольцо 6 винтами 8. Круг в сборе с планшайбой устанавливают на шпиндель станка, правят любым известным способом и используют для шлифования. Для использования рабочих слоев других граней снимают крышку 5, отвернув винты 7. Элементы 3 вынимают, смещая их в осевом направлении, поворачивают вокруг своей оси на соответствующий угол (например, на угол 120^o, если элементы трехгранные), устанавливают в таком положении в кольцевом пазу с помощью шпонок 4, закрепляют винтами 7 крышку 5, круг балансируют в сборе с планшайбой и правят.Precast grinding wheel is used as follows. A drum 2 is mounted on the circle body 1 and fixed with screws 7. In the ring groove formed by the body 1 and the drum 2, replaceable elements 3 with dowels 4 are installed. The replaceable elements 3 are pressed to the end of the housing 1 through the cover 5 and the rubber ring 6 with screws 8. Circle in the assembly with the faceplate is mounted on the spindle of the machine, corrected by any known method, and used for grinding. To use the working layers of other faces, remove the cover 5 by unscrewing the screws 7. The elements 3 are removed, displacing them in the axial direction, rotated around their axis by an appropriate angle (for example, an angle of 120 ^o , if the elements are trihedral), set in this position in the ring the groove with the help of dowels 4, fasten the cover 5 with screws 7, balance the circle assembly with the faceplate and correct.

Для обеспечения возможности регулирования расстояния между элементами 3 круг снабжен заменяемыми комплектами таких элементов, например, состоящими из шести, восьми, десяти элементов. В зависимости от условий шлифования (материала обрабатываемых заготовок, качества шлифованных поверхностей и др. ) устанавливают тот или иной комплект сменных элементов 3, используя для определения их углового положения в круге шпонки 4, установленные в шпоночных пазах, выполненных с заданным шагом на периферийной поверхности корпуса 1 (фиг.5). To enable regulation of the distance between the elements 3, the circle is equipped with replaceable sets of such elements, for example, consisting of six, eight, ten elements. Depending on the grinding conditions (material of the workpieces, quality of the polished surfaces, etc.), one or another set of interchangeable elements 3 is installed, using keys 4 installed in keyways made with a given step on the peripheral surface of the case to determine their angular position in the circle 1 (FIG. 5).

Применение предлагаемого круга особенно эффективно в условиях единичного и мелкосерийного производства, так как позволяет обеспечить низкую теплонапряженность процесса обработки заготовок из различных материалов (а, следовательно, высокие качественные характеристики шлифованных деталей и высокую стойкость круга) за счет регулирования расстояния между сменными элементами. The application of the proposed circle is especially effective in conditions of single and small-scale production, as it allows for low heat stress in the process of processing workpieces from various materials (and, therefore, high quality characteristics of polished parts and high wheel durability) by adjusting the distance between interchangeable elements.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного устройства следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в машиностроении при обработке металлов резанием;
- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed device:
- a tool embodying the claimed device in its implementation, is intended for use in industry, namely in mechanical engineering in the processing of metals by cutting;
- for the claimed device 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;
- a tool embodying the claimed invention in its implementation, is able to ensure the achievement of the perceived by the applicant technical result.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость". Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".

Claims

A prefabricated grinding wheel having a metal body and interchangeable elements carrying working layers of superhard abrasive material, and their attachment mechanism, characterized in that at the end of the wheel there is an annular groove with keyways made on the cylindrical surface of a small radius, in which they are installed using keys interchangeable elements, which are multifaceted inserts, in which the faces bearing the working abrasive layers have a radius equal to the radius of the working surface of the circle, and the landing surfaces of interchangeable elements form a polyhedron whose faces have a radius equal to the small radius of the annular groove.