RU2251478C1

RU2251478C1 - Grinding wheels cleaning method

Info

Publication number: RU2251478C1
Application number: RU2003130253/02A
Authority: RU
Inventors: нин А.Н. Ун (RU); А.Н. Унянин; запов Р.Ф. Р (RU); Р.Ф. Рязапов
Original assignee: Ульяновский государственный технический университет
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2005-05-10

Abstract

FIELD: machine engineering, possibly operations of grinding blanks of adhesion-active materials.

SUBSTANCE: method comprises steps of forcing elastomeric tool to working surface of greasy rotating grinding wheel; supplying through tube to zone of tool-wheel contact free abrasive whose grain size is less than that of grinding wheel; imparting to said tube ultrasonic oscillations. It causes impingement of abrasive grains with working surface of grinding wheel and intensified removal of metal stuck to grains of wheel.

EFFECT: enhanced efficiency of flawless grinding process, reduced number of dressing operations of grinding wheel providing desired quality of ground surfaces.

2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к обработке шлифованием, и может быть использовано при шлифовании заготовок из материалов, обладающих высокой адгезионной активностью по отношению к шлифовальному кругу.The invention relates to mechanical engineering, namely to processing by grinding, and can be used when grinding workpieces from materials having high adhesive activity with respect to the grinding wheel.

Известен способ правки шлифовальных кругов свободным абразивом, согласно которому у поверхности вращающегося шлифовального круга устанавливают притир с возможностью поперечного перемещения, а в зазор между кругом и притиром подают свободный абразив (а.с. 1668121 А1, СССР, опубл. БИ №29, 1991 г.). К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа очистки шлифовальных кругов, относится то, что эффект от очистки снижается, поскольку чем дальше от условной наружной поверхности круга расположены зерна, тем ниже степень их очистки, поскольку притир выполнен из металла и не обладает эластичными свойствами.A known method of dressing grinding wheels with a free abrasive, according to which a lapping is installed at the surface of a rotating grinding wheel with the possibility of transverse movement, and a free abrasive is fed into the gap between the grinding wheel and grinding (A.S. 1668121 A1, USSR, publ. BI No. 29, 1991 .). The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method of cleaning grinding wheels include the fact that the cleaning effect is reduced, since the farther away the grains are from the conditional outer surface of the wheel, the lower the degree of cleaning, since the lapping is made of metal and not possesses elastic properties.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности признаков является выбранный в качестве прототипа способ очистки шлифовальных кругов (патент 2185272 РФ, опубл. БИ №20, 2002 г.), заключающийся в прижиме инструмента из эластомера к рабочей поверхности вращающегося круга и подачу в зону их контакта свободного абразива, зернистость которого ниже зернистости шлифовального круга. К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа очистки, принятого за прототип, относится относительно низкая эффективность удаления налипов металла с зерен шлифовального круга.The closest to the claimed invention in terms of features is the method of cleaning grinding wheels selected as a prototype (RF patent 2185272, publ. BI No. 20, 2002), which consists in clamping a tool from an elastomer to the working surface of a rotating circle and feeding it into the contact zone free abrasive, the grit of which is lower than the grit of the grinding wheel. The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known cleaning method adopted as a prototype include the relatively low efficiency of removing metal deposits from grains of the grinding wheel.

Сущность изобретения заключается в следующем. В период между правками круга при шлифовании заготовок из адгезионно-активных материалов его режущая способность нестабильна и постепенно снижается, что приводит к необходимости соответствующего снижения производительности бездефектного шлифования или(и) к ухудшению качества шлифованных деталей. Одним из путей повышения эффективности шлифования заготовок из адгезионно-активных материалов является очистка рабочей поверхности шлифовального круга. Очистка, осуществляемая несколько раз между правками круга, приводит к стабилизации режущей способности круга между правками, благодаря чему обеспечивается возможность увеличения производительности обработки и периода стойкости круга. Последнее приводит к сокращению числа правок и экономии кругов, а также к улучшению качества шлифованных деталей.The invention consists in the following. In the period between dressing a circle when grinding billets of adhesive-active materials, its cutting ability is unstable and gradually decreases, which leads to the need for a corresponding decrease in the performance of defect-free grinding or (and) to a deterioration in the quality of polished parts. One way to improve the efficiency of grinding workpieces made of adhesive-active materials is to clean the working surface of the grinding wheel. Cleaning several times between dressings of the wheel stabilizes the cutting ability of the wheel between dressings, which makes it possible to increase processing productivity and the durability of the wheel. The latter leads to a reduction in the number of edits and saving circles, as well as to an improvement in the quality of polished parts.

Технический результат - увеличение производительности бездефектного шлифования путем форсирования режима обработки и(или) увеличения периода стойкости шлифовального круга и сокращения тем самым числа правок при обеспечении заданного качества шлифованных деталей.The technical result is an increase in the performance of defect-free grinding by forcing the machining mode and (or) increasing the durability of the grinding wheel and thereby reducing the number of edits while ensuring the specified quality of the polished parts.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что, как и в известном способе очистки, к рабочей поверхности вращающегося шлифовального круга прижимают инструмент из эластомера, а в зону их контакта через трубку подают свободный абразив, зернистость которого ниже зернистости шлифовального круга, особенность заключается в том, что на трубку накладывают продольные ультразвуковые колебания. Зерна абразива под действием ударов колеблющейся трубки ударяют по рабочей поверхности засаленного шлифовального круга, благодаря чему интенсифицируется процесс удаления налипов металла заготовки с абразивных зерен шлифовального круга. Процесс удаления налипов интенсифицируется с увеличением количества ударов зерен свободного абразива по материалу налипов за единицу времени, поэтому накладываются колебания ультразвуковой частоты. При этом сокращается продолжительность очистки, снижается износ инструмента и улучшается качество очистки.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that, as in the known cleaning method, an elastomer tool is pressed against the working surface of the rotating grinding wheel, and a free abrasive is supplied through the tube into their contact area, the granularity of which is lower than the grain size of the grinding wheel, a feature is that longitudinal ultrasonic vibrations are imposed on the tube. The grains of the abrasive under the influence of vibrations of the oscillating tube hit the working surface of the greasy grinding wheel, which intensifies the process of removing adhering metal workpieces from the abrasive grains of the grinding wheel. The process of removing sticks intensifies with an increase in the number of impacts of free abrasive grains on the material of the sticks per unit time, therefore, ultrasonic frequency vibrations are superimposed. At the same time, the cleaning time is reduced, tool wear is reduced and the quality of cleaning is improved.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, 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 способе очистки шлифованного круга, и 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, 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 us to identify the set of essential distinguishing features in relation to the applicant’s technical result in the claimed method for cleaning the polished circle, and 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 способа очистки. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает явным образом для специалиста из известного уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата. Описываемое изобретение не основано на изменении количественных признаков, представлении их во взаимосвязи, либо изменении ее вида.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 cleaning method from the prototype. The search results showed that the claimed invention does not follow explicitly for a specialist from the prior art as determined by the applicant; the effect of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention on the achievement of a technical result is not revealed. The described invention is not based on a change in quantitative characteristics, their presentation in relationship, or a change in its form.

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

На чертежах представлены: фиг.1 - исходное положение инструмента для очистки относительно шлифовального круга; фиг.2 - схема очистки рабочей поверхности шлифовального круга.The drawings show: figure 1 - the initial position of the cleaning tool relative to the grinding wheel; figure 2 - scheme for cleaning the working surface of the grinding wheel.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата.Information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the above technical result.

При достижении определенной степени засаливания рабочей поверхности шлифовального круга 1, вращающегося с рабочей скоростью V_к, к ней подводят и прижимают инструмент 2 из эластомера, а через трубку 3 в зону контакта инструмента 2 с шлифовальным кругом 1 подают свободный абразив, зернистость которого ниже зернистости шлифовального круга 1, а на трубку 3 накладывают продольные ультразвуковые колебания. За счет упругих свойств инструмента 2 и воздействия свободного абразива очищаются зерна шлифовального круга 1, расположенные на различном расстоянии от условной наружной поверхности последнего. Под действием ударов колеблющийся с ультразвуковой частотой трубки 3 зерна абразива ударяют по рабочей поверхности засаленного шлифовального круга 1, благодаря чему интенсифицируется процесс удаления налипов металла с зерен шлифовального круга 1. Для уменьшения шумового воздействия рабочая частота генератора выбирается 22 кГц и выше (Хмелев В.Н., Барсуков Р.В., Цыганок С.Н. Ультразвуковая размерная обработка материалов. Барнаул: изд-во АлтГТУ, 1997, 120 с.).Upon reaching a certain degree of salting of the working surface of the grinding wheel 1, rotating with a working speed V _k , an elastomer tool 2 is brought and pressed against it, and a free abrasive is fed through the tube 3 into the contact zone of the tool 2 with the grinding wheel 1, the granularity of which is lower than the grinding grain circle 1, and longitudinal ultrasonic vibrations are imposed on the tube 3. Due to the elastic properties of the tool 2 and the impact of free abrasive, the grains of the grinding wheel 1, located at different distances from the conditional outer surface of the latter, are cleaned. Under the influence of impacts, the abrasive grains that vibrate with the ultrasonic frequency of the tube 3 hit the working surface of the greasy grinding wheel 1, thereby intensifying the process of removing metal deposits from the grains of grinding wheel 1. To reduce the noise impact, the operating frequency of the generator is selected at 22 kHz and higher (V. Khmelev. ., Barsukov R.V., Tsyganok S.N. Ultrasonic dimensional processing of materials (Barnaul: AltSTU Publishing House, 1997, 120 pp.).

Очистка рабочей поверхности шлифовального круга обеспечивает повышение производительности шлифования при обеспечении заданного качества шлифованных деталей. Повышение производительности шлифования достигается за счет увеличения скорости подачи и(или) увеличения периода стойкости шлифовального круга и сокращается тем самым числа правок.Cleaning the working surface of the grinding wheel provides increased grinding performance while ensuring the specified quality of the polished parts. Improving grinding performance is achieved by increasing the feed rate and (or) increasing the durability of the grinding wheel and thereby reducing the number of edits.

Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного способа очистки шлифовальных кругов следующей совокупности условий:The above information indicates that when using the claimed method of cleaning grinding wheels the following set of conditions:

- способ очистки шлифовальных кругов, воплощающий заявленное изобретение при его осуществлении, предназначен для использования в машиностроении, а именно на операциях шлифования заготовок из материалов, обладающих высокой адгезионной активностью;- a method of cleaning grinding wheels, embodying the claimed invention in its implementation, is intended for use in mechanical engineering, namely in the operations of grinding workpieces from materials with high adhesive activity;

- для заявленного способа очистки шлифовальных кругов в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;- for the claimed method of cleaning grinding wheels in the form described in the independent claim, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application or known prior to the priority date is confirmed;

- способ очистки шлифовальных кругов, воплощающий заявленное изобретение при его осуществлении, способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем результата.- a method of cleaning grinding wheels, embodying the claimed invention in its implementation, is able to achieve the result perceived by the applicant of the result.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию “промышленная применимость”.Therefore, the claimed invention meets the criterion of "industrial applicability".

Claims

A method of cleaning grinding wheels, including clamping an elastomer tool to the working surface of the rotating grinding wheel and feeding a free abrasive into the contact zone through the tube, the granularity of which is lower than the grain of the grinding wheel, characterized in that longitudinal ultrasonic vibrations are applied to the tube.