RU42787U1

RU42787U1 - FLEXIBLE ABRASIVE TOOL

Info

Publication number: RU42787U1
Application number: RU2004110163/22U
Authority: RU
Inventors: В.М. Златкин; О.Н. Селькова; А.А. Ушаков
Original assignee: Златкин Владимир Моисеевич; Селькова Ольга Николаевна; Ушаков Андрей Анатольевич
Priority date: 2004-04-05
Filing date: 2004-04-05
Publication date: 2004-12-20

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению, к производству абразивных инструментов, выполняющих глубинное периферийное шлифование материалов, расположенных к дефектообразованию в виде прожогов и микротрещин, и предназначенных для выполнения операций круглого, наружного и плоского шлифования деталей из различных материалов. Гибкий абразивный инструмент состоит из абразивного слоя, нанесенного на гибкую основу, абразивный слой, включает абразивные элементы, имеющие неодинаковую прецизионную форму, гибкая основа имеет форму круга, выполненного из упругого материала, снабженного сквозными отверстиями, расположенными равномерно по всей поверхности, абразивный слой нанесен на гибкую основу с двух сторон с частичным осаждением его в сквозных отверстиях, что образует неравномерные выпуклые и углубленные абразивные участки на обеих сторонах гибкой основы, дополнительно гибкий абразивный инструмент снабжен резиновой прокладкой и элементами крепления, обеспечивающими установку инструмента на эксплуатационном оборудовании. Конструкция гибкого абразивного инструмента проста в изготовлении и обеспечивает высокую степень обработки сложных поверхностей деталей разных форм.The utility model relates to mechanical engineering, to the production of abrasive tools that perform deep peripheral grinding of materials located to defect formation in the form of burns and microcracks, and designed to perform round, external and flat grinding of parts from various materials. A flexible abrasive tool consists of an abrasive layer deposited on a flexible base, the abrasive layer includes abrasive elements having an unequal precision shape, the flexible base has the shape of a circle made of an elastic material provided with through holes located uniformly over the entire surface, the abrasive layer is applied to a flexible base on both sides with a partial deposition of it in through holes, which forms uneven convex and deepened abrasive sections on both sides of the flexible base, additionally tively flexible abrasive tool is provided with a rubber gasket and mounting elements enabling installation tool for operational equipment. The design of a flexible abrasive tool is easy to manufacture and provides a high degree of processing of complex surfaces of parts of various shapes.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, к производству абразивных инструментов, выполняющих глубинное периферийное шлифование материалов, расположенных к дефектообразованию в виде прожогов и микротрещин, и предназначенных для выполнения операций круглого, наружного и плоского шлифования деталей из различных материалов.The utility model relates to mechanical engineering, to the production of abrasive tools that perform deep peripheral grinding of materials located to defect formation in the form of burns and microcracks, and designed to perform round, external and flat grinding of parts from various materials.

Качество обрабатываемой детали зависит от правильного выбора абразивного инструмента. При выборе инструмента для каждого конкретного случая обработки форма, размеры и конструктивные особенности его обуславливаются: формой и размерами обрабатываемых поверхностей. Форма рабочей поверхности абразивного инструмента определяется геометрией обрабатываемой поверхности, в связи с чем, абразивные инструменты изготавливаются различной конфигурации и формы. Это могут быть круги, головки, сборные круги с прерывистой рабочей поверхностью, оснащенные абразивными сегментами, бруски. Форма кругов должна быть такой, чтобы его рабочая поверхность беспрепятственно соприкасалась с обрабатываемой поверхностью. Конструирование специальных форм абразивных инструментов трудоемко и требует особого внимания к свойствам компонентов пресс-порошка, правил конструирования пресс-формы, порядка и режимов выполнения технологических операций. Выбор абразивного The quality of the workpiece depends on the right choice of abrasive tool. When choosing a tool for each specific processing case, the shape, dimensions and design features of it are determined by: the shape and dimensions of the machined surfaces. The shape of the working surface of an abrasive tool is determined by the geometry of the surface being machined, and therefore, abrasive tools are made in various configurations and shapes. It can be circles, heads, prefabricated circles with an intermittent working surface, equipped with abrasive segments, bars. The shape of the circles should be such that its working surface is in smooth contact with the work surface. The design of special forms of abrasive tools is laborious and requires special attention to the properties of the components of the press powder, the rules for designing the mold, the order and modes of technological operations. Abrasive choice

инструмента соответствующего форме и размерам обрабатываемой детали значительно усложняет производственный процесс обработки деталей, особенно сложной конфигурации.a tool corresponding to the shape and size of the workpiece significantly complicates the manufacturing process of machining parts, especially complex configurations.

Известен притирочный абразивный инструмент (Патент США №3605349 Anthon). Связующие и абразивные зерна смешиваются вместе, а затем через сетку распыляются на подложку. Наличие сетки приводит к созданию абразивного покрытия определенного рисунка.Known grinding abrasive tool (US Patent No. 3605349 Anthon). Binder and abrasive grains are mixed together and then sprayed onto a substrate through a mesh. The presence of a grid leads to the creation of an abrasive coating of a certain pattern.

Известно изделие с абразивным покрытием (Патент США №5152917, Pieper и др.), которое обеспечивает как относительно высокую производительность обработки, так и относительно высокую чистоту поверхности детали. Структурированный абразив по «Pieper и др.» представляет собой абразивные композиты прецизионной формы, которые закреплены на подложке в правильном порядке. Постоянство профиля абразивных композитов, обеспечиваемое абразивной структурой по «Pieper и др.», помогает получить, помимо прочего, равномерную чистоту поверхности обрабатываемой детали.A product with an abrasive coating (US Patent No. 5152917, Pieper and others) is known, which provides both relatively high processing productivity and relatively high surface finish of the part. The structured abrasive according to “Pieper et al.” Is a precision-shaped abrasive composite that is fixed to the substrate in the correct order. The constancy of the profile of abrasive composites, provided by the abrasive structure according to Pieper et al., Helps to obtain, among other things, a uniform surface finish of the workpiece.

Абразивные изделия, изготовленные в соответствии с описанными выше патентами, выбранными за аналоги (а именно по патенту «Pieper и др.»), обеспечивают относительно высокую чистоту обрабатываемой поверхности. Недостатком аналогов является то, что обработка этими абразивными изделиями с повторяющимся рисунком абразивного слоя может привести к вибрационному резонансу абразивного изделия, так Abrasive products made in accordance with the above patents, selected for analogues (namely, the patent "Pieper and others"), provide a relatively high cleanliness of the processed surface. The disadvantage of analogues is that the processing of these abrasive products with a repeating pattern of the abrasive layer can lead to vibrational resonance of the abrasive product, so

называемой «дроби», при которой на обрабатываемой поверхности деталей образуются риски.called "fractions" in which risks are formed on the workpiece surface.

Известно Устройство для абразивной обработки (Патент РФ №2203796, авт. Степанов Ю.С. и др.), которое используется при окончательной обработке деталей шлифовальным кругом, состоящим из упругого гибкого корпуса с закрепленным на нем абразивным слоем. Несмотря на то, что устройство этого аналога повышает производительность обработки деталей с одновременным улучшением качества обработки, существенным недостатком является сложная конструкция устройства, а также невозможность шлифования сложных поверхностей деталей.A device for abrasive processing is known (RF Patent No. 2203796, auth. Stepanov Yu.S. et al.), Which is used in the final processing of parts with a grinding wheel consisting of an elastic flexible body with an abrasive layer fixed to it. Despite the fact that the device of this analogue increases the productivity of processing parts while improving the quality of processing, a significant drawback is the complex design of the device, as well as the impossibility of grinding complex surfaces of parts.

Прототипом полезной модели выбран наиболее близкий аналог «Гибкий охватывающий абразивный инструмент для обработки эксцентричных валов и винтов» (Патент РФ №2201331, авт. Степанов Ю.С. и др.). Инструмент состоит из абразивного слоя, нанесенного на гибкую основу, которая выполнена в виде охватывающей оболочки и предназначен для обработки валов и винтовых поверхностей из трудношлифуемых материалов. Недостатком этого инструмента является ограниченное применение, т.е. только для деталей, имеющих цилиндрическую поверхность. Еще одним недостатком является сложность конструкции, при которой инструмент приводится в рабочее состояние путем подачи сжатого воздуха.The closest analogue “Flexible covering abrasive tool for processing eccentric shafts and screws” was chosen as a prototype of a utility model (RF Patent No. 2201331, auth. Stepanov Yu.S. et al.). The tool consists of an abrasive layer deposited on a flexible base, which is made in the form of a covering shell and is intended for the treatment of shafts and screw surfaces from hard to grind materials. The disadvantage of this tool is its limited use, i.e. only for parts having a cylindrical surface. Another disadvantage is the complexity of the design, in which the tool is brought into working condition by supplying compressed air.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является простота конструкции, универсальность применения абразивного инструмента и The technical task of the proposed utility model is the simplicity of design, the versatility of the abrasive tool and

высокая степень чистоты обработки сложных поверхностей деталей разнообразных форм, выполненных из различных материалов.high degree of purity of processing complex surfaces of parts of various shapes made of various materials.

Поставленная задача в заявленной полезной модели решается за счет того, что в известном гибком абразивном инструменте, состоящем из абразивного слоя, нанесенного на гибкую основу, абразивный слой, согласно полезной модели, включает абразивные элементы: электрокорунд и карбид кремния, диспергированные в связующем и имеющие неодинаковую прецизионную форму, в качестве наполнителя выбраны белила цинковые или гипс, а в качестве связки: пульвербакелит и криолит, гибкая основа имеет форму круга, выполненного из упругого материала, снабженного сквозными отверстиями, расположенными равномерно по всей поверхности, причем одно отверстие выполнено в центре круга, при этом абразивный слой нанесен на гибкую основу с двух сторон с частичным осаждением его в сквозных отверстиях, что образует неравномерные выпуклые и углубленные абразивные участки на обеих сторонах гибкой основы, дополнительно гибкий абразивный инструмент снабжен резиновой прокладкой и элементами крепления, обеспечивающими установку инструмента на эксплуатационном оборудованииThe problem in the claimed utility model is solved due to the fact that in the known flexible abrasive tool, consisting of an abrasive layer deposited on a flexible base, the abrasive layer, according to the utility model, includes abrasive elements: electrocorundum and silicon carbide dispersed in a binder and having unequal precision form, zinc or gypsum white is selected as a filler, and as a binder: pulverbakelite and cryolite, the flexible base has the shape of a circle made of an elastic material equipped with through holes located uniformly over the entire surface, and one hole is made in the center of the circle, while the abrasive layer is deposited on a flexible base from two sides with a partial deposition of it in through holes, which forms uneven convex and deepened abrasive sections on both sides of the flexible base, an additional flexible abrasive tool is equipped with a rubber gasket and fastening elements that ensure the installation of the tool on production equipment

На Фиг.1 изображен гибкий абразивный инструмент с резиновой прокладкой и элементами крепленияFigure 1 shows a flexible abrasive tool with a rubber gasket and fasteners

На Фиг.2 изображен фрагмент поперечного сечения абразивного слоя, нанесенного на гибкую основу, снабженную сквозными отверстиямиFigure 2 shows a fragment of a cross section of an abrasive layer deposited on a flexible base equipped with through holes

На фиг.1 изображен гибкий абразивный инструмент, который содержит гибкую основу 1 (фиг.1), снабженную сквозными отверстиями 2 (фиг.2), абразивный слой 3 (фиг.1), имеющий различные по форме и высоте абразивные элементы 4 (фиг.2), дополнительно гибкий абразивный инструмент содержит втулку 5, резиновую прокладку 6 и элементы крепления 7 (фиг.1).Figure 1 shows a flexible abrasive tool, which contains a flexible base 1 (figure 1), equipped with through holes 2 (figure 2), an abrasive layer 3 (figure 1), having different in shape and height abrasive elements 4 (figure .2), an additionally flexible abrasive tool comprises a sleeve 5, a rubber gasket 6 and fastening elements 7 (Fig. 1).

Гибкая основа 1 состоит, например, из стеклосетки, содержащей сквозные отверстия 2, что позволяет создать при нанесении абразивного слоя 3 поверхность с выпуклыми абразивными участками «а» (пики) и углубленными абразивными участками «b» (впадины) (фиг.2). Абразивные элементы 4 имеют разные геометрические формы и разные размеры и расположены хаотично.The flexible base 1 consists, for example, of a glass mesh containing through holes 2, which makes it possible to create a surface with convex abrasive sections "a" (peaks) and recessed abrasive sections "b" (hollows) when applying the abrasive layer 3 (Fig. 2). Abrasive elements 4 have different geometric shapes and different sizes and are randomly located.

На фиг.2 изображен фрагмент поперечного сечения абразивного слоя, нанесенного на гибкую основу, снабженную сквозными отверстиями.Figure 2 shows a fragment of a cross section of an abrasive layer deposited on a flexible base equipped with through holes.

Абразивный слой 3, нанесен на гибкую основу 1 с двух сторон. При рассмотрении под микроскопом среза гибкой основы просматривается рисунок впадин и пиков с различными формой и высотой, что характерно для абразивного слоя заявленной полезной модели. Такая структура абразивного слоя предотвращает возникновение вибрационного резонанса, так называемой «дроби», при использовании гибкого абразивного инструмента и дает высокую производительность обработки и хорошую чистоту обработки поверхности детали с меньшим числом «дроби», не оставляя на ней рисок.The abrasive layer 3 is applied on a flexible base 1 on both sides. When examining under a microscope a slice of a flexible base, a pattern of troughs and peaks with various shapes and heights is seen, which is typical for the abrasive layer of the claimed utility model. This structure of the abrasive layer prevents the occurrence of vibrational resonance, the so-called "fractions" when using a flexible abrasive tool and gives high processing performance and good cleanliness of the surface of the part with a smaller number of "fractions", without leaving marks on it.

Предпочтительно, чтобы абразивные частицы имели твердость не менее 8 по шкале Мооса, а более предпочтительно - выше 9. К числу таких абразивных частиц относятся корунд (включая коричневый корунд, белый корунд, термообработанный корунд, керамической электрокорунд), поэтому элементы абразивного слоя 3 выбраны из группы: электрокорунд или карбид кремния, а в качестве наполнителя выбраны цинковые белила или гипс.It is preferable that the abrasive particles have a hardness of at least 8 on the Mohs scale, and more preferably higher than 9. These abrasive particles include corundum (including brown corundum, white corundum, heat-treated corundum, ceramic electrocorundum), therefore, the elements of the abrasive layer 3 are selected from groups: electrocorundum or silicon carbide, and zinc whitewash or gypsum are selected as a filler.

При введении гипса в состав наполнителя абразивного слоя гибкий абразивный инструмент становится более прочным, что приводит к увеличению коэффициента шлифования, повышению износостойкости, это условие является необходимым требованием для шлифования деталей из твердых материалов.With the introduction of gypsum in the composition of the filler of the abrasive layer, a flexible abrasive tool becomes more durable, which leads to an increase in the grinding coefficient and an increase in wear resistance; this condition is a necessary requirement for grinding parts made of hard materials.

А добавление цинковых белил приводит к тому, что абразивный слой становится более пластичным, что обеспечивает возможность шлифования поверхностей деталей сложных форм.And the addition of zinc oxide leads to the fact that the abrasive layer becomes more plastic, which makes it possible to grind surfaces of parts of complex shapes.

В качестве связующих элементов использованы пульвербакелит или криолит, которые обладают вяжущими и клеящими свойствами, что совместно с наполнителями обеспечивает повышение прочности, износостойкости гибкого абразивного инструмента.As binders used pulverbakelite or cryolite, which have astringent and adhesive properties, which together with fillers provides increased strength, wear resistance of a flexible abrasive tool.

Втулка 5 служит для закрепления гибкого абразивного инструмента при помощи элементов крепления 7 в эксплуатационное оборудование для его использования.The sleeve 5 is used to secure a flexible abrasive tool with fastening elements 7 in the operational equipment for its use.

Резиновая прокладка 6 устанавливается во время крепления гибкого абразивного инструмента на эксплуатационном оборудовании.The rubber gasket 6 is installed during mounting of the flexible abrasive tool on production equipment.

Из приемного бункера на дно прессформы насыпается абразивный слой и на него укладывается гибкая основа, например, стеклосетка, поверх которой снова насыпается абразивный слой, при этом часть сквозных отверстий оказывается заполненной абразивными элементами. В центральное отверстие стеклосетки устанавливается втулка. Соединение составных частей гибкого абразивного инструмента осуществляется методом холодного прессования, после чего осуществляется процесс бакелизации (термообработки): химическая реакция органической смеси, то есть превращение из пластической массы в непластическую или твердую массу. Причем гибкая основа сохраняет свойства изменять свою поверхность в зависимости от формы обрабатываемой детали, это свойство усиливается за счет плотного прилегания к ней резиновой прокладки.From the receiving hopper, an abrasive layer is poured onto the bottom of the mold and a flexible base is laid on it, for example, a fiberglass mesh, over which the abrasive layer is again poured, with some of the through holes being filled with abrasive elements. A sleeve is installed in the central hole of the fiberglass mesh. The connection of the components of a flexible abrasive tool is carried out by cold pressing, after which the process of bakelization (heat treatment) is carried out: a chemical reaction of an organic mixture, that is, the conversion from plastic to non-plastic or solid mass. Moreover, the flexible base retains the properties to change its surface depending on the shape of the workpiece, this property is enhanced by the tight fit of the rubber gasket to it.

Гибкий абразивный инструмент представляет собой тело вращения, у которого имеется центральное отверстие с втулкой и элементы крепления для установки на эксплуатационное оборудование: оправку или шпиндель станка, возможна установка на обычную дрель. Гибкий абразивный инструмент предназначен для глубинного периферийного шлифования материалов, расположенных к дефектообразованию в виде прожогов и микротрещин, и предназначен для выполнения операций круглого, наружного и плоского шлифования деталей из различных материалов с высокой степенью обработки.A flexible abrasive tool is a body of revolution, which has a central hole with a sleeve and fastening elements for installation on operational equipment: a mandrel or a machine spindle, installation on a conventional drill is possible. A flexible abrasive tool is designed for deep peripheral grinding of materials located to defect formation in the form of burns and microcracks, and is designed to perform round, external and flat grinding of parts from various materials with a high degree of processing.

Конструкция гибкого абразивного инструмента проста в изготовлении, технология изготовления гибкого абразивного инструмента определяется составом, режимом прессования, конструкцией пресс-формы, циклограммой термообработки.The design of a flexible abrasive tool is easy to manufacture, the manufacturing technology of a flexible abrasive tool is determined by the composition, pressing mode, mold design, heat treatment cyclogram.

Claims

1. A flexible abrasive tool, consisting of an abrasive layer deposited on a flexible base, characterized in that the abrasive layer includes abrasive elements: electrocorundum and silicon carbide dispersed in a binder and having an uneven precision shape, zinc or gypsum is selected as a filler, and as a bond: pulverbakelite, cryolite, a flexible base has the shape of a circle made of an elastic material provided with through holes located uniformly over the entire surface, with one hole made in the center of the circle, while the abrasive layer is applied on a flexible base from two sides with a partial deposition of it in through holes, which forms uneven convex and deepened abrasive sections on both sides of the flexible base.

2. The flexible abrasive tool according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a rubber gasket and fastening elements for installing the tool in operational equipment.