RU2503535C2

RU2503535C2 - Grinding wheel

Info

Publication number: RU2503535C2
Application number: RU2011145411/02A
Authority: RU
Inventors: Михаил Александрович Белов
Priority date: 2011-11-08
Filing date: 2011-11-08
Publication date: 2014-01-10
Also published as: RU2011145411A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to machine building, namely to abrasive processing of materials with the use of lubricant-coolant and can be used in external, centerless, flat and other grinding processes. Grinding wheel is composed of stepped disc with central mount bore. Ring with outer cylindrical surface is fitted with interference on smaller diameter wheel step. Ring diameter is smaller than that of worn-out wheel, its diameter being aligned with wheel rotational axis. Ring height equals than of smaller diameter wheel step to allow fit wedge-cavity blocks with minimum clearance there between, said cavities decreasing in wheel rotational direction to cause oscillation of said wheel at forcing lubricant-coolant of hydrodynamic wedges.

EFFECT: higher efficiency and reliability of damping oscillations of grinding wheels.

1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к области абразивной обработки материалов с применением СОЖ, и может быть использовано при круглом наружном, бесцентровом, плоском и других видах шлифования.The invention relates to mechanical engineering, and in particular to the field of abrasive processing of materials using coolant, and can be used for circular outdoor, centerless, flat and other types of grinding.

Наиболее близким к заявленному изобретению шлифовальным кругом по совокупности признаков и по технической сущности является выбранный в качестве прототипа шлифовальный круг (см. [1], с.27, рис.12, справа), выполненный в форме ступенчатого диска с центральным посадочным отверстием.The closest to the claimed invention, the grinding wheel in terms of features and technical essence is the grinding wheel selected as a prototype (see [1], p.27, Fig. 12, right), made in the form of a stepped disk with a central mounting hole.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при применении вышеописанного известного шлифовального круга, принятого за прототип, относится недостаточная эффективность и надежность его использования для демпфирования колебаний, возникающих в процессе шлифования, по способу, описанному в патенте №2317186.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when applying the above-described well-known grinding wheel adopted for the prototype include the lack of efficiency and reliability of its use for damping vibrations that occur during grinding, according to the method described in patent No. 2317186.

Сущность изобретения заключается в следующем. В связи с постоянным повышением требований к качеству шлифованных поверхностей заготовок, особенно из труднообрабатываемых адгезионно-активных и пластичных материалов, актуальной стала проблема уменьшения амплитуды колебаний шлифовального круга простыми, эффективными и надежными способами. Одним из путей решения этой проблемы является использование для уменьшения уровня вибраций шлифовального круга демпфирующего потенциала СОЖ.The invention consists in the following. Due to the constant increase in the requirements for the quality of polished surfaces of workpieces, especially from hard-to-work adhesive-active and plastic materials, the problem of reducing the amplitude of oscillations of the grinding wheel by simple, effective and reliable methods has become urgent. One way to solve this problem is to use the damping potential of the coolant to reduce the vibration level of the grinding wheel.

Технический результат - повышение эффективности и надежности демпфирования, колебаний шлифовальных кругов различных диаметров (нового и изношенного).EFFECT: increased efficiency and reliability of damping, oscillations of grinding wheels of various diameters (new and worn out).

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что предлагаемый шлифовальный круг, как и известный, выполнен в форме ступенчатого диска, с центральным посадочным отверстием. Особенность предлагаемого шлифовального круга в том, что для повышения за счет его применения эффективности и надежности демпфирования колебаний шлифовальных кругов различных диаметров (нового и изношенного) на ступень круга меньшего диаметра установлено с натягом металлическое кольцо с наружной поверхностью цилиндрической формы, диаметр которой меньше диаметра полностью изношенного круга, а ось указанной наружной цилиндрической поверхности совпадает с осью вращения круга, причем высота кольца равна высоте ступени круга меньшего диаметра и выбрана с обеспечением установки с минимальным зазором по отношению к наружной цилиндрической поверхности металлического кольца колодок с клиновыми полостями, уменьшающимися по направлению вращения круга, для создания в них гидродинамических клиньев при нагнетании смазочно-охлаждающей жидкости и демпфирования колебаний шлифовального круга.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that the proposed grinding wheel, as well as the known one, is made in the form of a stepped disk with a central landing hole. A feature of the proposed grinding wheel is that in order to increase the efficiency and reliability of damping oscillations of grinding wheels of various diameters (new and worn), a metal ring with an outer surface of a cylindrical shape whose diameter is less than the diameter of a completely worn circle, and the axis of the specified outer cylindrical surface coincides with the axis of rotation of the circle, and the height of the ring is equal to the height of the step of the circle less than d the diameter and is chosen to ensure installation with a minimum clearance with respect to the outer cylindrical surface of the metal ring of the pads with wedge cavities decreasing in the direction of rotation of the circle, to create hydrodynamic wedges in them when the cutting fluid is injected and the vibration of the grinding wheel is damped.

Сущность изобретения поясняется прилагаемым чертежом.The invention is illustrated by the attached drawing.

На фиг.1 представлен предлагаемый шлифовальный круг в разрезе. Шлифовальный круг представляет собой ступенчатый диск 1 с центральным посадочным отверстием. На ступень круга меньшего диаметра установлено с натягом металлическое кольцо 2 с наружной поверхностью цилиндрической формы, диаметр которой меньше диаметра полностью изношенного круга, а ось указанной наружной цилиндрической поверхности совпадает с осью вращения круга; при этом высота кольца равна высоте ступени круга меньшего диаметра и выбрана с обеспечением установки с минимальным зазором по отношению к наружной цилиндрической поверхности металлического кольца колодок 3 (см. фиг.1) с клиновыми полостями, уменьшающимися по направлению вращения круга, для создания в них гидродинамических клиньев при нагнетании смазочно-охлаждающей жидкости и демпфирования колебаний шлифовального круга (на фиг.1 указанные колодки показаны тонкими линиями, поскольку они непосредственно не относятся к предлагаемому шлифовальному кругу). Следует отметить, что высоту металлического кольца (и равную ей высоту ступени круга меньшего диаметра) принимают примерно равной ширине устанавливаемой с минимальным зазором по отношению к наружной цилиндрической поверхности указанного кольца колодки (на фиг.1 ширина колодок 3 чуть меньше высоты кольца 2); при этом обеспечивается максимальное демпфирование колебаний шлифовального круга при минимальной высоте кольца (и, соответственно, круга). После установки предлагаемого шлифовального круга на станок и последующей установки с минимальным зазором по отношению к наружной цилиндрической поверхности металлического кольца колодок с клиновыми полостями (с равномерным расположением колодок - как минимум трех - по периферии указанного кольца) обеспечивается повышение за счет применения предлагаемого круга эффективности и надежности демпфирования колебаний шлифовальных кругов различных диаметров (нового и изношенного), поскольку в зазорах между металлическим (непористым) кольцом и каждой из колодок создается более высокое (максимальное) гидродинамическое давление, чем давление, которое создавалось бы, если бы для демпфирования колебаний был использован пористый шлифовальный круг в форме ступенчатого диска, выбранный в качестве прототипа. Кроме того, металлическое кольцо, установленное с натягом на ступень круга меньшего диаметра, играет роль бандажа, что позволяет повысить прочность круга и использовать предлагаемый шлифовальный круг при высокоскоростном шлифовании.Figure 1 presents the proposed grinding wheel in the context. The grinding wheel is a stepped disk 1 with a central bore hole. A metal ring 2 with an outer surface of a cylindrical shape, the diameter of which is less than the diameter of a completely worn out circle, and the axis of the indicated outer cylindrical surface coincides with the axis of rotation of the circle are mounted on the step of a circle of smaller diameter; the height of the ring is equal to the height of the step of the circle of smaller diameter and is selected to ensure installation with a minimum clearance relative to the outer cylindrical surface of the metal ring of the pads 3 (see Fig. 1) with wedge cavities decreasing in the direction of rotation of the circle to create hydrodynamic wedges when injecting cutting fluid and damping oscillations of the grinding wheel (in figure 1 these blocks are shown in thin lines, since they do not directly relate to the proposed to the circle). It should be noted that the height of the metal ring (and equal to the height of the step of the circle of smaller diameter) is taken to be approximately equal to the width set with a minimum clearance with respect to the outer cylindrical surface of the indicated ring of the block (in figure 1, the width of the blocks 3 is slightly less than the height of the ring 2); this ensures maximum damping of the oscillations of the grinding wheel with a minimum height of the ring (and, accordingly, the wheel). After installing the proposed grinding wheel on the machine and subsequent installation with a minimum clearance relative to the outer cylindrical surface of the metal ring of the blocks with wedge cavities (with a uniform arrangement of blocks - at least three - on the periphery of the ring), an increase is achieved through the use of the proposed circle of efficiency and reliability damping oscillations of grinding wheels of various diameters (new and worn), because in the gaps between the metal (non-porous) rings Ohm and each of the pads creates a higher (maximum) hydrodynamic pressure than the pressure that would be created if a porous grinding wheel in the form of a stepped disk, selected as a prototype, were used to damp vibrations. In addition, a metal ring mounted with an interference fit on the step of a circle of smaller diameter plays the role of a bandage, which allows to increase the strength of the wheel and use the proposed grinding wheel for high-speed grinding.

Источники информацииInformation sources

1. Кремень З.И. Выбор характеристик абразивных кругов для основных видов шлифования / З.И. Кремень, В.Г. Юрьев, А.Ф. Бабошкин. - СПб.: СПбИМаш, 2003. - 60 с.1. Flint Z.I. Choice of characteristics of abrasive wheels for the main types of grinding / Z.I. Flint, V.G. Yuriev, A.F. Baboshkin. - SPb .: SPbIMash, 2003 .-- 60 p.

Claims

A grinding wheel in the form of a stepped disk with a central bore hole, characterized in that a metal ring with an outer cylindrical surface, the diameter of which is less than the diameter of a completely worn out circle and the axis coincides with the axis of rotation of the circle, is mounted on the step of a circle of smaller diameter is equal to the height of the step of a circle of smaller diameter, and pads with wedge cavities are installed with a minimum clearance relative to the outer cylindrical surface of the metal ring, reducing schimisya in the rotational direction of the grinding wheel, with the wheel providing damping of oscillations through the coolant injected into the pads with the creation of the hydrodynamic wedge.