RU2300455C2

RU2300455C2 - Built-up end abrasive disc

Info

Publication number: RU2300455C2
Application number: RU2005125309/02A
Authority: RU
Inventors: Леонид Викторович Худобин (RU); Леонид Викторович Худобин; Юрий Михайлович Правиков (RU); Юрий Михайлович Правиков; Сергей Михайлович Михайлин (RU); Сергей Михайлович Михайлин; Галина Рафаиловна Муслина (RU); Галина Рафаиловна Муслина
Priority date: 2005-08-09
Filing date: 2005-08-09
Publication date: 2007-06-10
Also published as: RU2005125309A

Abstract

FIELD: abrasive working processes and tools, possibly manufacture of end discs for effective rough, finish and decorative working of machine and instrument parts.

SUBSTANCE: abrasive disc includes metallic body having annular groove on its end. Changeable segments carrying working layers of abrasive material are arranged in annular groove of body with possibility of regulation of their mutual spacing and they are formed as portions of circular ring. On end surface of disc body and on peripheral surface of changeable segments there are marks for determining angular position of changeable segments.

EFFECT: improved design of disc, enlarged manufacturing possibilities at condition of small-batch and single production, lowered thermal stress values at working blanks of different materials.

4 dwg

Description

Изобретение относится к инструментам для обработки металлов и может быть использовано на предприятиях металлообрабатывающей промышленности для эффективной черновой, 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 roughing, finishing and finishing processing of workpieces of machine parts and devices.

Известны торцовые шлифовальные круги с прерывистой режущей поверхностью, полученной созданием на торце круга пазов или прорезей различной формы (Абразивная и алмазная обработка материалов: Справочник. Под ред. А.Н.Резникова. - М.: Машиностроение, 1977). Применение таких кругов позволяет снизить теплонапряженность процесса обработки заготовок, что особенно важно при шлифовании кругами на органических (вулканитовых, бакелитовых) связках, имеющих низкую (до 300°С) теплостойкость.Known mechanical grinding wheels with an intermittent cutting surface, obtained by creating on the end face of the circle of grooves or slots of various shapes (Abrasive and diamond processing of materials: Reference book. Edited by A. N. Reznikov. - M .: Mechanical 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, bakelite) bonds having low (up to 300 ° 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 in processing workpieces made of various materials and with different requirements for the quality of polished surfaces.

Известны сборные торцовые шлифовальные круги, состоящие из металлического корпуса и закрепленных на нем тем или иным способом абразивных элементов (SU, авторские свидетельства №1002142, кл. B24D 7/06, 1983; №1100076, кл. B24D 7/00, 1984; №1100077, кл. B24D 7/00, 1984; №1102667, кл. B24D 7/00, 1984; №127737, кл. B24D 7/00, 1986; №1235709, кл. B24D 7/06, 1986; №1315273, кл. B24D 7/00, 1987). Достоинствами таких кругов являются:Known prefabricated mechanical grinding wheels, consisting of a metal body and attached to it in one way or another abrasive elements (SU, copyright certificate No. 1002142, class B24D 7/06, 1983; No. 1100076, class B24D 7/00, 1984; No. 1100077, class B24D 7/00, 1984; No. 1102667, class B24D 7/00, 1984; No. 127737, class B24D 7/00, 1986; No. 1235709, class B24D 7/06, 1986; No. 1315273, C. B24D 7/00, 1987). The advantages of such circles are:

- рациональное расходование абразивных материалов за счет использования металлического корпуса многократного применения и сменных абразивных элементов;- the rational use of abrasive materials through the use of a metal body for repeated use and replaceable abrasive elements;

- возможность снижения теплонапряженности шлифования заготовок благодаря прерывистости абразивной поверхности.- the ability to reduce the heat stress of grinding workpieces due to the discontinuity of the abrasive surface.

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.

Известны сборные шлифовальные круги, состоящие из корпуса многократного использования, сменных элементов, представляющих собой многогранные вставки и механизма крепления последних (RU, патент №2183548, кл. B24D 5/06, 2002; патент №2183550, кл. B24D 5/06, 2002). Использование таких кругов позволяет регулировать расстояние между сменными элементами, несущими рабочий слой абразивов, в зависимости от условий обработки.Known prefabricated grinding wheels, consisting of a reusable housing, interchangeable elements, which are multifaceted inserts and the mechanism of attachment of the latter (RU, patent No. 2183548, class B24D 5/06, 2002; patent No. 2183550, class B24D 5/06, 2002 ) The use of such circles allows you to adjust the distance between the replaceable elements that carry the working layer of abrasives, depending on the processing conditions.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известных кругов, относится то, что в известных конструкциях абразивные слои нанесены на периферийную поверхность сменных вставок, а торцовые поверхности вставок закрыты металлическими элементами круга, в результате использование таких кругов возможно лишь при круглом наружном шлифовании.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using known wheels include the fact that, in known structures, abrasive layers are applied to the peripheral surface of interchangeable inserts, and the end surfaces of the inserts are covered with metal elements of the circle, as a result, the use of such circles is possible only with round external grinding .

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является сборный торцовый абразивный круг, имеющий металлический корпус, на торце которого установлены сменные абразивонесущие сегменты, и механизм их крепления (SU, авторское свидетельство №1281393, B24D 7/06, 1987), принятое за прототип.The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is a prefabricated end abrasive wheel having a metal body, on the end of which there are replaceable abrasive-bearing segments, and a mechanism for their fastening (SU, copyright certificate No. 1281393, B24D 7/06, 1987), adopted as a prototype.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что расстояние между абразивонесущими сегментами не может быть изменено в зависимости от свойств материала обрабатываемых заготовок и требований к качеству шлифованных поверхностей.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known device adopted for the prototype include the fact that the distance between the abrasive-bearing segments cannot be changed depending on the material properties of the workpieces and the quality requirements for 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 сегментами, несущими рабочие слои из абразивного материала 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-scale production, the design of the wheel allows you to adjust the distance between the segments carrying the working layers of abrasive material depending on the processing conditions (material of workpieces, quality requirements for polished parts, etc. .). 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 торцового абразивного круга.The technical result of the claimed invention is to expand the technological capabilities of the combined mechanical abrasive wheel.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что, как и в известном устройстве, сборный торцовый абразивный круг имеет металлический корпус и сменные сегменты, несущие рабочие слои из абразивного материала, и механизм их крепления. Особенность заключается в том, что на торце корпуса круга имеется кольцевой паз, в котором размещены сменные сегменты, представляющие собой части кругового кольца, которые ориентированы в угловом направлении по рискам на торцовой поверхности корпуса круга и периферийной поверхности сегментов.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that, as in the known device, a prefabricated end abrasive wheel has a metal body and interchangeable segments carrying working layers of abrasive material, and the mechanism for their fastening. The peculiarity lies in the fact that there is an annular groove at the end of the circle body, in which replaceable segments are placed, which are parts of the circular ring that are oriented in the angular direction according to risks on the end surface of the circle body and the peripheral surface of the segments.

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 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 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 influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed invention on the achievement of the technical result is not revealed from the prior art determined by the applicant.

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 - продольный разрез сборного торцового абразивного круга; на фиг.2 - вид слева на круг по фиг.1 (с восемью сменными абразивонесущими сегментами); на фиг.3 - вид слева на круг по фиг.1 с измененным количеством сменных абразивонесущих сегментов (с десятью сменными сегментами); на фиг.4 - сменный абразивонесущий сегмент.The drawings show: in Fig.1 is a longitudinal section of a precast end abrasive wheel; figure 2 is a left view of the circle of figure 1 (with eight interchangeable abrasive segments); figure 3 is a left view of the circle of figure 1 with a modified number of interchangeable abrasive segments (with ten interchangeable segments); figure 4 - replaceable abrasive segment.

Сборный торцовый абразивный круг содержит металлический корпус 1, диск 2, образующий с корпусом кольцевой паз, например, в виде ласточкина хвоста, в котором размещены сменные сегменты 3 (фиг.1), представляющие собой части кругового кольца, несущие на торцовой поверхности рабочие слои из абразивного материала 4 и имеющие посадочные поверхности, выполненные в поперечном сечении, например, в виде ласточкина хвоста. Для определения углового положения сменных абразивонесущих сегментов использованы риски 5 (фиг.2), нанесенные на торцовой поверхности корпуса круга 1 и на периферийной поверхности сегментов 3 (фиг.4). Диск 2 (см. фиг.1) прикреплен к корпусу 1 винтами 6.The assembled end abrasive wheel contains a metal body 1, a disk 2, forming an annular groove with the body, for example, in the form of a dovetail, in which replaceable segments 3 are placed (Fig. 1), which are parts of a circular ring that carry working layers of abrasive material 4 and having landing surfaces made in cross section, for example, in the form of a dovetail. To determine the angular position of interchangeable abrasive segments, risks 5 were used (Fig. 2), applied on the end surface of the housing of the circle 1 and on the peripheral surface of the segments 3 (Fig. 4). The disk 2 (see figure 1) is attached to the housing 1 by screws 6.

Сборный торцовый абразивный круг используют следующим образом. В кольцевой паз корпуса круга 1 (фиг.1) устанавливают сменные сегменты 3, совмещая соответствующие риски 5, расположенные на торце корпуса круга 1 и периферийной поверхности сегментов 3. Сегменты 3 прижимают к торцу корпуса и внутренней поверхности кольцевого паза диском 2 и закрепляют винтами 6. Круг балансируют в сборе с планшайбой и правят.Precast end abrasive wheel is used as follows. Interchangeable segments 3 are installed in the annular groove of the circle housing 1 (Fig. 1), combining the corresponding risks 5 located on the end of the circle 1 housing and the peripheral surface of the segments 3. Segments 3 are pressed against the end of the housing and the inner surface of the annular groove by the disk 2 and fixed with screws 6 The circle is balanced complete with the faceplate and corrected.

Значения расстояния l_п (см. фиг.2) между абразивонесущими сегментами выбирают исходя из требуемых размерной стойкости круга и шероховатости обработанной поверхности, допускаемой температуры в зоне резания, зависящих от условий шлифования (материала обрабатываемых заготовок, режимов шлифования и др. параметров). Рекомендуется (Якимов А.В. Прерывистое шлифование. - Киев - Одесса: Вища школа, 1986), например, для чернового шлифования расстояние между сегментами выбирают таким, чтобы обеспечивалось соотношение длины впадины l_п к длине режущего сегмента круга l_р

. Такие круги обеспечивают равномерное интенсивное самозатачивание, максимальное снижение температуры в зоне резания, сохранение качества поверхностного слоя. При отделочных режимах шлифования расстояние между сегментами выбирают из соотношения

. Такие круги наряду со снижением температуры в зоне резания обеспечивают такую же или даже меньшую шероховатость шлифованной поверхности, чем при шлифовании сплошным кругом.The values of the distance l _p (see Fig. 2) between the abrasive-bearing segments are selected based on the required dimensional stability of the wheel and the roughness of the machined surface, the permissible temperature in the cutting zone, depending on the grinding conditions (material of the processed workpieces, grinding modes, and other parameters). Recommended (Yakimov A.V. Intermittent grinding. - Kiev - Odessa: Vishcha school, 1986), for example, for rough grinding, the distance between the segments is chosen so that the ratio of the length of the cavity l _p to the length of the cutting segment of the wheel l _p

. Such circles provide uniform intensive self-sharpening, maximum reduction in temperature in the cutting zone, maintaining the quality of the surface layer. When finishing grinding modes, the distance between the segments is selected from the ratio

. Such circles, along with a decrease in temperature in the cutting zone, provide the same or even less roughness of the polished surface than when grinding with a solid circle.

Для обеспечения возможности регулирования расстояния между абразивонесущими сегментами и достижения оптимального соотношения длины впадин к длине режущего выступа круг снабжен заменяемыми комплектами таких сегментов с различной протяженностью абразивонесущего слоя, например, состоящими из шести, восьми, десяти и более сменных сегментов. В зависимости от условий шлифования устанавливают тот или иной комплект сменных абразивонесущих сегментов 3, используя для определения их углового положения в круге риски 5, расположенные с заданным шагом на торцовой поверхности корпуса 1 (см. фиг.2).To ensure the possibility of regulating the distance between the abrasive bearing segments and achieving the optimal ratio of the length of the depressions to the length of the cutting protrusion, the circle is equipped with replaceable sets of such segments with different lengths of the abrasive bearing layer, for example, consisting of six, eight, ten or more interchangeable segments. Depending on the grinding conditions, one or another set of interchangeable abrasive-bearing segments 3 is installed, using to determine their angular position in the circle, risks 5 located with a given step on the end surface of the housing 1 (see figure 2).

Применение предлагаемого сборного торцового абразивного 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 use of the proposed prefabricated end abrasive wheel is especially effective in conditions of single and small-scale production, as it allows for low heat stress in the processing of workpieces from various materials (and therefore, high quality characteristics of polished parts and high wheel durability) by adjusting the distance between the replaceable elements.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного устройства следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the following conditions are met when using the claimed device:

- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в машиностроении при обработке металлов резанием;- 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;

- 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;- 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;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- a tool embodying the claimed invention in its implementation, is able to ensure the achievement of 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 end abrasive wheel comprising a metal casing, interchangeable segments, bearing working layers of abrasive material, and a segment fastening mechanism, characterized in that the metal casing is made with an annular groove at its end, and interchangeable segments are in the form of parts of a circular ring, interchangeable segments are placed in the annular groove of the housing with the possibility of adjusting the distance between them, and on the end surface of the circle housing and the peripheral surface of the interchangeable segments risks for determining the angular Assumption interchangeable segments.