RU2200653C2

RU2200653C2 - Grinding disc

Info

Publication number: RU2200653C2
Application number: RU2001100418A
Authority: RU
Inventors: В.Ф. Гурьянихин; А.В. Беляев; А.Д. Евстигнеев; М.А. Белов
Original assignee: Ульяновский государственный технический университет
Priority date: 2001-01-05
Filing date: 2001-01-05
Publication date: 2003-03-20

Abstract

FIELD: grinding of flat surfaces, namely manufacture of abrasive tools for double-side grinding of thin-wall blanks in automobile and bearing making industry branches. SUBSTANCE: semiclosed recesses are provided on working end surface of disc; their lateral surfaces are formed by two planes normal relative to end of disc body. Closed part of recess is joined with lateral surfaces along circle. Bottom of recess is coincided with plane passing tangentially relative to inner turning of disc body. Inlet of recesses is arranged at side turned to center of circle. Such design increases volume of cutting fluid in cutting zone and allows to perform automatic adjustment for compensating disc wear due to possibility of continuous contact of pickup with working end surface of disc in zone having no recesses. EFFECT: enhanced efficiency and quality of grinding. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к шлифованию плоских поверхностей, в частности двустороннему шлифованию тонкостенных деталей в автомобильной и подшипниковой промышленности, и может быть использовано при производстве абразивных инструментов. The invention relates to the grinding of flat surfaces, in particular double-sided grinding of thin-walled parts in the automotive and bearing industries, and can be used in the manufacture of abrasive tools.

Известен шлифовальный круг плоской формы с выточкой (ПВ) для плоского шлифования заготовок торцом круга (см. Левин В.И. Краткий справочник шлифовщика. М.: Машиностроение, 1968, с. 18.)
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного шлифовального круга, относится то, что в известной конструкции круга невозможно эффективно использовать подачу СОЖ на торец шлифовального круга с выточкой при плоском и особенно двустороннем шлифовании тонкостенных деталей, так как внутренняя полость, образованная рабочими торцовыми поверхностями шлифовальных кругов, стеснена и не позволяет разместить в ней сопла для подачи СОЖ на торец круга.Known grinding wheel of a flat shape with a recess (PV) for flat grinding of workpieces with the end face of the circle (see Levin V.I. A quick reference to the grinder. M .: Mechanical Engineering, 1968, p. 18.)
The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using a known grinding wheel include the fact that in the known design of the wheel it is impossible to effectively use coolant supply to the end of the grinding wheel with a recess when flat and especially two-sided grinding of thin-walled parts, since the internal cavity formed by the workers end surfaces of grinding wheels, constrained and does not allow to place nozzles in it for supplying coolant to the end face of the wheel.

Известен также шлифовальный круг (см. авт. свид. СССР 1553367 А1, кл. В 24 D 5/10, В 24 В 55/02, 1990 г.), выполненный в виде диска с радиальными сквозными цилиндрическими каналами, выходная часть которых выполнена конической, а в местах выхода каждого из каналов выполнены осевые, симметричные оси канала, соответствующие впадины определенной ширины и глубины. Also known is a grinding wheel (see ed. Certificate of the USSR 1553367 A1, class B 24 D 5/10, B 24 V 55/02, 1990), made in the form of a disk with radial through cylindrical channels, the output of which is made conical, and at the exit points of each of the channels, axial, symmetrical axis of the channel are made corresponding to the troughs of a certain width and depth.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного шлифовального круга относится то, что в известном шлифовальном круге осевые, симметричные оси канала, впадины, выходящие на периферию круга, препятствуют подналадке шлифовальных кругов для компенсации их износа в автоматическом режиме при двустороннем шлифовании, так как датчик положения круга (позиционер) будет западать во впадины на рабочей торцевой поверхности круга. The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known grinding wheel include the fact that in the known grinding wheel, axial, symmetrical channel axes, depressions extending to the periphery of the wheel prevent the grinding wheels from being adjusted to compensate for their wear in automatic mode with double-sided grinding, since the circle position sensor (positioner) will sink into the depressions on the working end surface of the circle.

Наиболее близким шлифовальным кругом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является шлифовальный круг (см. авт. свид. СССР 1563958 А1, кл. В 24 D 5/00, 17/00, 1990 г.), содержащий корпус с прерывистой рабочей поверхностью, образованной равномерно расположенными выступами и впадинами, выходящими на торцовые поверхности круга, впадины которого ограничены плоскими боковыми поверхностями, расположенными одна к другой под углом, обращенным вершиной к центру круга, при этом дно впадины выполнено тороидальным, и принятого за прототип. The closest grinding wheel of the same purpose to the claimed invention according to the totality of features is a grinding wheel (see ed. Certificate of the USSR 1563958 A1, class B 24 D 5/00, 17/00, 1990), containing a case with an intermittent working a surface formed by evenly spaced protrusions and troughs extending onto the end surfaces of a circle, the troughs of which are bounded by flat lateral surfaces located one at the other at an angle facing the apex of the center of the circle, while the bottom of the trough is made toroidal, and taken as rototip.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного шлифовального круга, принятого за прототип, относится то, что в известном шлифовальном круге впадины, выходящие на периферию круга, не позволяют осуществлять автоматическую подналадку для компенсации износа торцевой поверхности шлифовального круга при двустороннем шлифовании из-за попадания позиционера во впадину, выходящую на периферию круга, а также низкая эффективность охлаждения, так как подаваемая в зону резания через осевые отверстия в шпинделях шлифовальных бабок СОЖ, вследствие малой скорости ее потока и неравномерного попадания на шлифуемые торцы заготовки, не интенсифицирует процесс охлаждения в зоне резания, что приводит к возникновению прижогов, особенно при двустороннем шлифовании тонкостенных деталей. The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known grinding wheel adopted for the prototype include the fact that in the known grinding wheel, depressions extending to the periphery of the wheel do not allow automatic adjustment to compensate for wear on the end surface of the grinding wheel during double-sided grinding - due to the positioner falling into the cavity extending to the periphery of the circle, as well as low cooling efficiency, since it is supplied to the cutting zone through the axis Due to the low speed of its flow and uneven contact with the workpiece to be grinded, the holes in the spindles of the coolant grinding heads do not intensify the cooling process in the cutting zone, which leads to burns, especially during bilateral grinding of thin-walled parts.

Сущность изобретения заключается в следующем. С целью возможности автоматической подналадки шлифовальных кругов при двустороннем шлифовании заготовок и повышения эффективности охлаждения торцевую рабочую поверхность шлифовального круга выполняют прерывистой с равномерно расположенными выступами и впадинами, причем впадины выполнены полузакрытыми с входом, расположенным со стороны, обращенной к центру круга. The invention consists in the following. In order to be able to automatically adjust grinding wheels during double-sided grinding of workpieces and to increase cooling efficiency, the end working surface of the grinding wheel is made intermittent with evenly spaced protrusions and depressions, the depressions being made half-closed with an entrance located on the side facing the center of the circle.

Технический результат - повышение производительности обработки и качества шлифованных деталей. The technical result is an increase in processing productivity and the quality of polished parts.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном шлифовальном круге, выполненном в виде корпуса с прерывистой рабочей поверхностью, образованной равномерно расположенными выступами и впадинами, особенность заключается в том, что выступы и впадины выполнены на торцевой рабочей поверхности шлифовального круга, имеющей внутреннюю выточку, при этом впадины выполнены полузакрытыми с входом, расположенным со стороны, обращенной к центру круга, и образованы двумя боковыми поверхностями в виде плоскостей, перпендикулярных упомянутой торцевой рабочей поверхности, закрытой частью, сопряженной с боковыми поверхностями по окружности, и дном, совмещенным с плоскостью, проходящей касательно к внутренней выточке круга. The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known grinding wheel, made in the form of a housing with an intermittent working surface formed by evenly spaced protrusions and depressions, the feature is that the protrusions and depressions are made on the end working surface of the grinding wheel having an inner a recess, while the troughs are made half-closed with an entrance located on the side facing the center of the circle, and are formed by two side surfaces in the form of glosses perpendicular to the mentioned end working surface, the closed part, mating with the side surfaces around the circumference, and the bottom, combined with the plane passing tangentially to the inner undercut of the circle.

Кроме того, особенность шлифовального круга заключается в том, что протяженность полузакрытой впадины должна составлять 0,75 от ширины торцевой рабочей поверхности круга, а отношение ширины впадины к длине выступа по внутреннему диаметру выточки круга постоянно и равно 0,3-0,32, при этом закрытая часть впадины выполнена под углом 80-86^o к торцевой рабочей поверхности круга, обращенным вершиной к периферии круга.In addition, the feature of the grinding wheel is that the length of the half-closed cavity should be 0.75 of the width of the end working surface of the wheel, and the ratio of the width of the cavity to the length of the protrusion along the inner diameter of the undercut of the wheel is constant and equal to 0.3-0.32, with this closed part of the cavity is made at an angle of 80-86 ^o to the end working surface of the circle, facing the apex to the periphery of the circle.

Между отличительными признаками и вышеизложенным техническим результатом существует причинно-следственная связь, заключающаяся в повышении режущей способности шлифовальных кругов по мере интенсификации режимов двустороннего шлифования заготовок за счет улучшения эффективности подачи СОЖ и уменьшения площади контакта торцевой рабочей поверхности шлифовального круга с торцами заготовки. There is a causal relationship between the distinguishing features and the above technical result, which consists in increasing the cutting ability of grinding wheels as the modes of bilateral grinding of workpieces are intensified by improving the coolant supply efficiency and reducing the contact area of the end working surface of the grinding wheel with the ends of the workpiece.

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 позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном шлифовальном круге, 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 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 aggregate of essential features of the analogue made it possible to identify the set of essential distinguishing features in relation to the applicant's technical result in the claimed grinding wheel 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 шлифовального круга. 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, в частности, завяленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования:
- дополнение известного средства какой-либо известной частью (частями), присоединяемой (присоединяемыми) к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений;
- замена какой-либо части (частей) известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;
- исключение какой-либо части (элемента) средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата (упрощение, уменьшение массы, габаритов, материалоемкости, повышение надежности и пр.);
- увеличение количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов;
- выполнение известного средства или его части (частей) 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.To verify the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions to identify signs that match the distinctive features of the claimed grinding wheel from the prototype. The search results showed that the claimed invention does not derive explicitly from the prior art for a specialist, since the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention on the achievement of a technical result is not revealed from the prior art as defined by the applicant, in particular, the following transformations are not provided for by the claimed invention:
- addition of a known product by any known part (s) attached to it according to known rules to achieve a technical result in respect of which the effect of such additions is established;
- replacement of any part (s) 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 (element) of the product with the simultaneous exclusion of its function and the achievement of the usual result for such exclusion (simplification, reduction of mass, dimensions, material consumption, increased reliability, etc.);
- an increase in the number of elements of the same type to enhance the technical result due to the presence in the tool of just such elements;
- the implementation of a known tool or part (s) 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 (признаков), 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. The described invention is not based on a change in the quantitative characteristic (s), the presentation of such signs in the relationship or change in its type, we mean the case when the fact of the influence of each of these signs on the technical result is known, and new values of these signs or their relationship could be obtained based on known dependencies, patterns.

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

На фиг.1 представлен шлифовальный круг, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А по впадинам круга на фиг.1. Figure 1 shows the grinding wheel, a General view; figure 2 - section aa along the hollows of the circle in figure 1.

Шлифовальный круг содержит корпус 1 с прерывистой рабочей поверхностью, образованной равномерно расположенными выступами 2 и полузакрытыми впадинами 3 (фиг.1), вход в которые расположен со стороны, обращенной к центру круга. Впадина 3 состоит из трех частей: боковая часть 4 (фиг.2) начинается от торца круга и образована двумя перпендикулярными торцу корпуса 1 круга плоскими боковыми поверхностями. Закрытая часть впадины 3 сопряжена с боковыми поверхностями 4 по окружности 5 радиусом R (фиг.1) и выполнена под углом α= 80-86^o к торцевой прерывистой рабочей поверхности (фиг.2), обращенным вершиной к периферии круга, для создания гидродинамического давления СОЖ при попадании ее под действием центробежных сил во впадину 3 круга. Третья часть 6, дно впадины, совмещена с плоскостью, проходящей касательно относительно внутренней выточки 7 (фиг.2) корпуса круга, определяющей предельный износ круга по его высоте Н. Протяженность B₁ полузакрытой впадины 3 должна составлять 0,75 от ширины B₂ торцевой рабочей поверхности круга, а отношение ширины впадин L₁ к длине выступов L₂ по внутреннему диаметру Д выточки круга постоянно и равно 0,3-0,32.The grinding wheel contains a housing 1 with an intermittent working surface formed by evenly spaced protrusions 2 and half-closed cavities 3 (Fig. 1), the entrance to which is located on the side facing the center of the circle. The cavity 3 consists of three parts: the side part 4 (Fig. 2) starts from the end of the circle and is formed by two flat side surfaces perpendicular to the end of the casing 1 of the circle. The closed part of the cavity 3 is associated with the lateral surfaces 4 of a circle 5 of radius R (Fig. 1) and is made at an angle α = 80-86 ^o to the end discontinuous working surface (Fig. 2), facing the apex to the periphery of the circle, to create hydrodynamic pressure Coolant when it falls under the influence of centrifugal forces into the cavity of 3 circles. The third part 6, the bottom of the cavity, is aligned with the plane passing relative to the inner recess 7 (figure 2) of the circle body, which determines the maximum wear of the circle along its height N. The length B _{1 of the} half-closed cavity 3 should be 0.75 of the width B _{2 of the} end the working surface of the circle, and the ratio of the width of the depressions L ₁ to the length of the protrusions L ₂ on the inner diameter D of the recess of the circle is constant and equal to 0.3-0.32.

Увеличение объема СОЖ в зоне резания за счет полузакрытых впадин приводит к повышению охлаждающего, моющего, смазочного и диспергирующего ее действий и, как следствие, улучшению качества шлифованных деталей. Одновременно с этим выполнение полузакрытых впадин при двустороннем шлифовании позволяет производить автоматическую подналадку для компенсации износа круга при непрерывном контакте позиционера (датчика) с рабочей торцевой поверхностью круга в зоне, не имеющей впадин. An increase in the amount of coolant in the cutting zone due to half-closed cavities leads to an increase in the cooling, washing, lubricating and dispersing effects of it and, as a result, to an improvement in the quality of polished parts. At the same time, the implementation of half-closed troughs during double-sided grinding allows automatic adjustment to compensate for wear of the wheel during continuous contact of the positioner (sensor) with the working end surface of the wheel in the area without cavities.

Изготовление инструмента осуществляется способом прессования из абразивной массы или прорезки пазов. The manufacture of the tool is carried out by pressing from an abrasive mass or slotting grooves.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного шлифовального круга следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленный шлифовальный круг при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно при двустороннем шлифовании тонкостенных деталей в автомобильной и подшипниковой промышленности и при производстве абразивных инструментов;
- для заявленного шлифовального круга 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 grinding wheel:
- a tool embodying the claimed grinding wheel in its implementation, is intended for use in industry, namely for bilateral grinding of thin-walled parts in the automotive and bearing industries and in the production of abrasive tools;
- for the claimed grinding wheel 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 has been 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

1. The grinding wheel, made in the form of a housing with an intermittent working surface formed by evenly spaced protrusions and depressions, characterized in that the protrusions and depressions are made on the end working surface of the grinding wheel having an internal undercut, while the depressions are made semi-closed with an entrance located with side, facing the center of the circle, and formed by two lateral surfaces in the form of planes perpendicular to the said end working surface, the closed part mating with the side and surfaces around the circumference, and the bottom, combined with a plane passing tangentially to the inner undercut of the circle.

2. The grinding wheel according to claim 1, characterized in that the length of the half-closed cavity is 0.75 of the width of the end working surface of the wheel, and the ratio of the width of the cavity to the length of the protrusion along the inner diameter of the undercut of the wheel is constant and equal to 0.3-0.32.

3. The grinding wheel according to claim 1, characterized in that the closed part of the cavity is made at an angle of 80-86 ^o to the end working surface of the circle, with its apex facing the periphery of the circle.