Способ сборки торцешлифовального круга

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Su„„> 207737 А

В 24 D 7/оо

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ д l g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / „.:; g

К ABT0PGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2. Круг по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что с ободом вводят в контакт на m элементов больше, .чем с централыым крепежным элементом., (61) 878557 (21) 3783966/25-08 (22) 23.08.84 (46) 30.01.86. Бюл. N 4 (71) Уральский филиал Всесоюзного научно- исследовательского института абразивов и шлифования (72) А.Д.Курносов (53) 621.922.079(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н, 878557, кл. В 24 D 7/00, 1978. (54)(57) 1. СПОСОБ СБОРКИ ТОРЦОШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА по авт.св. . У 878557, отличающийся тем, что, с целью повышения надеж. ности закрепления абразивных элементов и расширения технологических возможностей инструмента, берут абразивные элементы, боковая поверхность которых имеет две симметрично расположенные плоские грани, пересекающиеся за пределами контура элемента, с углом между ними о = 27 где rn — целое число не менее 3, и вводят их в контакт между собой плоскими гранями, ориентируя вершиной угла к периферии круга и от нее °

1207737

F=2Nk co5—

Изобретение относится к изготовлению абразивного инструмента и может быггь использовано в абразивной промышленности при изготовлении сбор— ных торцошлифовальньгх кругов, а также в металлообрабатывающих отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение надежности закрепления абразивных элементов и расширение технологических возможностей сборных торцошлифовальных кругов.

Предлагаемый способ заключается в том, что абразивные элементы устанавливают на планшайбу с наружным ободом концентрическими рядами и закрепляют путем приложения к ним радиально направленного от центра усилия, причем абразивные элементы берут такими, боковая поверхность которых имеет две симметрично расположенные плоские грани, пересекающиеся за пределами контура элемента, с углом между ними

27 где м — целое число не менее 3, и вводят их в контакт между собой плоскими гранями, ориентируя вершиной угла к периферии круга и от нее, ри этом с ободом вводят в контакт на п1 элементов больше, чем с цент- ральным крепежным элементом.

Абразивные элементы могут быть, выполнены, например, в виде тел, имеющих в плоскости основания форму кольцевого сектора, в виде цилиндра, срезанного двумя боковыми гранями, в виде призмы и т.п.

Повышение надежности закрепления абразивньгх элементов проявляется не только вследствие плоского контакта между ними, что позволяет значительно повышать крепежное усилие без опасности разрушения абразивных элементов, но и вследствие появления эффекта их самоторможения. При силе контакта между абразивными элементами Ч сила выталкивания элемента иэ круга по направлению к центру круга P = 2 N sin и равнодействующая сил трения абразивного элемента по двум смежным элементам, тормозящая его и направленная противоположно силе выталкивания где 1 — коэффициент трения абразива по абразиву.

l0

l5 !5

30 .35

Условие полного самоторможения

F =-. Р или

Коэффициент трения зависит от марки, формы, механической прочности и зернистости шлифматериала, структуры и материала связующего и изменяется в довольно широких пределах. Но независимо от конкретной величины этого коэффициента с увели— чением m увеличивается и самоторможение, и, следовательно, надежность и работоспособность сборного круга.

Чем меньше значения числа тем больше сборный торцошлифовальный круг отличается от круглой формы. В этом случае прерывистость торцошлифования обеспечивается не только и не столько вследствие пустот и зазоров между абразивными элементами в круге, но и эа счет некруглой формы круга, вследствие чего за каждый оборот круга процесс шлифования прерывается п раз, что способствует снижению теплонапряженности процесса особенно у периферии круга, где скорость резания, а следовательно, и опасность прижога максимальные.

Кроме того, при быстром вращении такой "некруглый круг становится прозрачным и при шлифовании можно наблюдать визуально и фотографировать процесс шлифования в целях исследования или адаптивного управления. Чем больше значение числа щ, тем больше сборный круг приближается к круглой форме. Следовательно, появляется возможность использовать такие круги при обработке незакрепленных на столе станка и на барабане деталей, так как западание даже мелких обрабатываемых деталей в пустоты и зазоры между абразивными элементами и между направляющим лотком и периферией круга исключено.

Возможные варианты сборных кругов приведены в табл. 1.

Для закрепления абразивных элементов с силовым контактом между ними в сборных кругах, выполненных по варианту 1, радиальное крепежное усилие нужно прилагать по направлению к центру круга. Размеры сборных кругов зависят не только от числа m, но и от размеров и количества используемых абразивных элементов. г Ъ г Ъ 1с5 — n я

$(!!

Ъ co% — 1 06 г

61п— г г ° Х „г

5=3т ХГ г -х Ф Г alcein — -х-, о -х

-х, ) cog — i Ъ (х„- х <) 2

Xp (X . о ol csIn

И

6>nâ

ГДЕ 1, И наружный и внутренний радиусы сборного круга, наружный и внутренний радиусы абразивных элементов, толщина перемычки в

Ф-местной пресс-форме для формования абразивных элементов (в расчетах для таблицы принято

0,15 (1 — P ), т.е. толщина перемычк; принята .пропорциональной ширине контактирующей грани абразивных элементов), пределы интегрирования при расчете площади основания абразивных элементов, оп. ределяемых, в свою очередь, по формулам

Ъ соз —"

II

In—

Х,.и М г Ъг

Х„=

Ъ сочв г Ъ . 1

X tl - — 1т —

4 2

Ввиду того, что наиболее рационально формование абразивных элементов производить в многоместной

В табл. 2 приведены в качестве примера наружный и внутренний ра-.. диусы и площадь рабочей поверхности сборного круга в зависимости от числа п и внутреннего радиуса абразивных элементов при наружном радиусе абразивных элементов 100 мм и числе абразивных элементов в кру— ге, равном 3 nl.

Расчет параметров сборного круга выполнен по формулам

1207737 4

1S

2С

35 пресс-форме rro m абразивных элементов за одно прессование, приходится

t в расчетах и при проектировании сборных кругов учитывать толщину перемычек в пресс-форме, так как вследствие этого центр наружной и внутренней дуг основания абразивных элементов не совпадает с точкой пересечения боковых граней. Поэтому и площадь абразивных элементов определяется с использованием интегрального исчисления. Принципиально возможно, хотя и более трудоемко, использование при сборке абразивных элементов, имеющих в основании кольцевой сектор правильной формы, с совпадением центра дуг кольцевого сектора с точкой пересечения боковых граней. В этом случае приведенные расчетные формулы для параметров сборного круга значительно упрощаются — для их упрощения значение параметра Ь нужно приравнять нулю.

Вогнутая поверхность имеющих в основании кольцевой сектор абразивных элементов, образованная внутренним радиусом кольцевого сектора, не контактирует в круге ни со смежными абразивными элементами, ни с деталями планшайбы и может быть выполнена для упрочнения кромок плоской и даже выпуклой. В первом случае центральный крен пресс †фор выполняют в виде правильного многогранника с 1И гранями, во втором — на каждой грани керна выполняют поднутрение требуемого радиуса.

Возможны при сборке и варианты сборных двухрядных кругов, представляющие собой как бы объединение двух однорядных кругов, например, вариантов 2 и 3 (табл. 1) в один круг, причем контакт между абразивными элементами смежных рядов осуществляют по выпуклым поверхностям абразивных элементов. Например, абразивные элементы ряда по варианту 2, ориентированные от центра круга, вводят в контакт с абразивными элементами по варианту 3, ориентированными к центру круга. Аналогично может быть присоединен и третий ряд абразивных элементов. При проектировании и сборке кругов с значениями щ, рав ными 3 и 4, возможны варианты с неполным заполнением второго и третьего рядов.с целью приближения к круглой форме круга.

737 Ь гранями к периферии и от периферии круга.

Угол между гранями, которыми каждый элемент контактирует с сосед5 ними элементами, определен по фор муле Я = — . Для круга, показанно2 го на фиг. 1, f =- — = 0,90 рзд (51 26 ). Для круга, показанного

0 на фиг. 2, E = †„" = 1,57 рад (90 ).

С ободом вводят в контакт на m элементов больше, чем с центральным крепежным узлом, состоящим из клиньев 4, шпилек 5, ввернутых в днище

15 планшайбы, и гаек 6. При затягивании гаек клинья перемещаются в направлении, перпендикулярном к плоскости планшайбы по конической поверхности внутреннего бурта 7, сообщая радиально направленное от центра круга крепежное усилие абразивным элементам, ориентированным выпуклой поверхностью к центру круга, а через них— и.остальным абразивным элементам.

2 Для уменьшения контактных напряжений в абразивных элементах все поверхности деталей, сопрягаемые с абразивными элементами, выполнены по радиу— су, близкому по величине к наружному радиусу абразивных элементов.

В случае двухрядного торцошлифовального круга с элементами в виде призмы при полном заполнении второго ряда сборного круга на фиг. 2 должно быть 3,„ + 5 = 32 абразивных элеЗ5 мента, и круг имеет явно выраженную четырехгранную форму. При удалении восьми угловых абразивных элементов круг приобретает восьмигранную форму, 40 которая иногда более рациональна для конкретной операции.

3 1207

Чтобы снизить контактные напряжения в местах контакта выпуклых поверхностей абразивных элементов многорядных кругов, эти поверхности тоже можно изготовлять плоскими. В этом случае абразивные элементы можно формовать не только в tn --местной ,г

}пресс-форме в осевом направлении, ио и в направлении, перпендикулярном

1 оси абразивных элементов. При этом повышается не только производительность, но и равноплотность, равнотвердость и равнопрочность абразивных изделий в осевом направлении.

На фиг. 1 схематически показан однорядный торцошлифовальный круг с абразивными элементами в виде тел, имеющих в плоскости основания форму кольцевого сектора, с М = 7 и числом элементов, равным 21, на фиг. 2 двухрядный торцошлифовальный круг с элементами в виде призмы с и = 4

H числом абразивных элементов, равным 24.

Таблица 1

Вариант

Количество абразивных элементов в круге

Ориентированных от центра круга вершиной угла

Зтп

2тп

3m

7m

При сборке однорядного торцошлифовального круга с абразивными элементами тел, имеющих в плоскости основания форму кольцевого сектора, на планшайбе с наружным ободом 1 размещают абразивные элементы 2, для чего в ободе изготовляют и гнезд 3 при полном заполнении наружного ряда абразивных элементов радиусом, равным наружному радиусу абразивных элементов с учетом принятых допусков. Абразивные элементы устанавливают на планшайбе так, что они контактируют между собой плоскими гранями, ориентируют их вершиной угла между этими

Ориентированных к Всего в круге центру круга вершиной угла

1207737 табляца 2

Угол нея ду гран мя1 град

Внутренний радиус абраэнвных элементов, р, мм равнмя

R„ мм

S, см

RS1 мм

8е э мм

R Взэ мм см2 в в уге

255

743

120 9 208 15 818 232

727 251

247

112 71!

694 244

123

127 678 241

129 662 238

24 175 81 674 207

40 27 169 78 &45 202

235

128 646

232

Диг. 2

Составитель Т.Никанорова

Техред М.Пароцай. Корректор В.Бутяга

Редактор Л.Лисина

Заказ 131/17 Тираж .739

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

4 90 12 201 57 789 226

5 72 15 194 74 760 221

6 60 18 187 80 73! 21&

2. 51 ° 4 21 181 82 703 212

f0 36 30 163 74 &16 198 127 630

58 582 277. 79 334

121 574 275 152 332

150 567 274 187 330

164 560 272 205 328

172 553 271 216 327

176 546 269 223 325 !

78 538 268 227 323 .

178 531 266 229 321