Шлифовальный круг

 

Изобретение относится к шлифованию плоских поверхностей, в частности двустороннему шлифованию тонкостенных заготовок в автомобильной и подшипниковой промышленности, и предназначено для производства абразивных инструментов. На рабочей торцевой поверхности круга выполнены полузакрытые впадины. Их боковые поверхности образованы двумя перпендикулярными торцу корпуса круга плоскостями, а закрытая часть впадины сопряжена с боковыми поверхностями по окружности. Дно впадины совмещено с плоскостью, проходящей касательно к внутренней выточке корпуса круга. Вход во впадины расположен со стороны, обращенной к центру круга. Такая конструкция увеличивает объем смазочно-охлаждающей жидкости в зоне резания и позволяет производить автоматическую подналадку для компенсации износа круга за счет возможности непрерывного контакта датчика с рабочей торцевой поверхностью круга в зоне, не имеющей впадин. В результате повышается производительность и качество шлифования. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к шлифованию плоских поверхностей, в частности двустороннему шлифованию тонкостенных деталей в автомобильной и подшипниковой промышленности, и может быть использовано при производстве абразивных инструментов.

Известен шлифовальный круг плоской формы с выточкой (ПВ) для плоского шлифования заготовок торцом круга (см. Левин В.И. Краткий справочник шлифовщика. М.: Машиностроение, 1968, с. 18.) К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного шлифовального круга, относится то, что в известной конструкции круга невозможно эффективно использовать подачу СОЖ на торец шлифовального круга с выточкой при плоском и особенно двустороннем шлифовании тонкостенных деталей, так как внутренняя полость, образованная рабочими торцовыми поверхностями шлифовальных кругов, стеснена и не позволяет разместить в ней сопла для подачи СОЖ на торец круга.

Известен также шлифовальный круг (см. авт. свид. СССР 1553367 А1, кл. В 24 D 5/10, В 24 В 55/02, 1990 г.), выполненный в виде диска с радиальными сквозными цилиндрическими каналами, выходная часть которых выполнена конической, а в местах выхода каждого из каналов выполнены осевые, симметричные оси канала, соответствующие впадины определенной ширины и глубины.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного шлифовального круга относится то, что в известном шлифовальном круге осевые, симметричные оси канала, впадины, выходящие на периферию круга, препятствуют подналадке шлифовальных кругов для компенсации их износа в автоматическом режиме при двустороннем шлифовании, так как датчик положения круга (позиционер) будет западать во впадины на рабочей торцевой поверхности круга.

Наиболее близким шлифовальным кругом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является шлифовальный круг (см. авт. свид. СССР 1563958 А1, кл. В 24 D 5/00, 17/00, 1990 г.), содержащий корпус с прерывистой рабочей поверхностью, образованной равномерно расположенными выступами и впадинами, выходящими на торцовые поверхности круга, впадины которого ограничены плоскими боковыми поверхностями, расположенными одна к другой под углом, обращенным вершиной к центру круга, при этом дно впадины выполнено тороидальным, и принятого за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного шлифовального круга, принятого за прототип, относится то, что в известном шлифовальном круге впадины, выходящие на периферию круга, не позволяют осуществлять автоматическую подналадку для компенсации износа торцевой поверхности шлифовального круга при двустороннем шлифовании из-за попадания позиционера во впадину, выходящую на периферию круга, а также низкая эффективность охлаждения, так как подаваемая в зону резания через осевые отверстия в шпинделях шлифовальных бабок СОЖ, вследствие малой скорости ее потока и неравномерного попадания на шлифуемые торцы заготовки, не интенсифицирует процесс охлаждения в зоне резания, что приводит к возникновению прижогов, особенно при двустороннем шлифовании тонкостенных деталей.

Сущность изобретения заключается в следующем. С целью возможности автоматической подналадки шлифовальных кругов при двустороннем шлифовании заготовок и повышения эффективности охлаждения торцевую рабочую поверхность шлифовального круга выполняют прерывистой с равномерно расположенными выступами и впадинами, причем впадины выполнены полузакрытыми с входом, расположенным со стороны, обращенной к центру круга.

Технический результат - повышение производительности обработки и качества шлифованных деталей.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном шлифовальном круге, выполненном в виде корпуса с прерывистой рабочей поверхностью, образованной равномерно расположенными выступами и впадинами, особенность заключается в том, что выступы и впадины выполнены на торцевой рабочей поверхности шлифовального круга, имеющей внутреннюю выточку, при этом впадины выполнены полузакрытыми с входом, расположенным со стороны, обращенной к центру круга, и образованы двумя боковыми поверхностями в виде плоскостей, перпендикулярных упомянутой торцевой рабочей поверхности, закрытой частью, сопряженной с боковыми поверхностями по окружности, и дном, совмещенным с плоскостью, проходящей касательно к внутренней выточке круга.

Кроме того, особенность шлифовального круга заключается в том, что протяженность полузакрытой впадины должна составлять 0,75 от ширины торцевой рабочей поверхности круга, а отношение ширины впадины к длине выступа по внутреннему диаметру выточки круга постоянно и равно 0,3-0,32, при этом закрытая часть впадины выполнена под углом 80-86^o к торцевой рабочей поверхности круга, обращенным вершиной к периферии круга.

Между отличительными признаками и вышеизложенным техническим результатом существует причинно-следственная связь, заключающаяся в повышении режущей способности шлифовальных кругов по мере интенсификации режимов двустороннего шлифования заготовок за счет улучшения эффективности подачи СОЖ и уменьшения площади контакта торцевой рабочей поверхности шлифовального круга с торцами заготовки.

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 позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном шлифовальном круге, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного шлифовального круга. 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, в частности, завяленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования: - дополнение известного средства какой-либо известной частью (частями), присоединяемой (присоединяемыми) к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений; - замена какой-либо части (частей) известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены; - исключение какой-либо части (элемента) средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата (упрощение, уменьшение массы, габаритов, материалоемкости, повышение надежности и пр.); - увеличение количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов; - выполнение известного средства или его части (частей) из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала; - создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака (признаков), представлении таких признаков во взаимосвязи либо изменении ее вида, имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат, и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных зависимостей, закономерностей.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

На фиг.1 представлен шлифовальный круг, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А по впадинам круга на фиг.1.

Шлифовальный круг содержит корпус 1 с прерывистой рабочей поверхностью, образованной равномерно расположенными выступами 2 и полузакрытыми впадинами 3 (фиг.1), вход в которые расположен со стороны, обращенной к центру круга. Впадина 3 состоит из трех частей: боковая часть 4 (фиг.2) начинается от торца круга и образована двумя перпендикулярными торцу корпуса 1 круга плоскими боковыми поверхностями. Закрытая часть впадины 3 сопряжена с боковыми поверхностями 4 по окружности 5 радиусом R (фиг.1) и выполнена под углом α= 80-86^o к торцевой прерывистой рабочей поверхности (фиг.2), обращенным вершиной к периферии круга, для создания гидродинамического давления СОЖ при попадании ее под действием центробежных сил во впадину 3 круга. Третья часть 6, дно впадины, совмещена с плоскостью, проходящей касательно относительно внутренней выточки 7 (фиг.2) корпуса круга, определяющей предельный износ круга по его высоте Н. Протяженность B₁ полузакрытой впадины 3 должна составлять 0,75 от ширины B₂ торцевой рабочей поверхности круга, а отношение ширины впадин L₁ к длине выступов L₂ по внутреннему диаметру Д выточки круга постоянно и равно 0,3-0,32.

Увеличение объема СОЖ в зоне резания за счет полузакрытых впадин приводит к повышению охлаждающего, моющего, смазочного и диспергирующего ее действий и, как следствие, улучшению качества шлифованных деталей. Одновременно с этим выполнение полузакрытых впадин при двустороннем шлифовании позволяет производить автоматическую подналадку для компенсации износа круга при непрерывном контакте позиционера (датчика) с рабочей торцевой поверхностью круга в зоне, не имеющей впадин.

Изготовление инструмента осуществляется способом прессования из абразивной массы или прорезки пазов.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного шлифовального круга следующей совокупности условий: - средство, воплощающее заявленный шлифовальный круг при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно при двустороннем шлифовании тонкостенных деталей в автомобильной и подшипниковой промышленности и при производстве абразивных инструментов; - для заявленного шлифовального круга 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;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Формула изобретения

1. Шлифовальный круг, выполненный в виде корпуса с прерывистой рабочей поверхностью, образованной равномерно расположенными выступами и впадинами, отличающийся тем, что выступы и впадины выполнены на торцовой рабочей поверхности шлифовального круга, имеющей внутреннюю выточку, при этом впадины выполнены полузакрытыми с входом, расположенным со стороны, обращенной к центру круга, и образованы двумя боковыми поверхностями в виде плоскостей, перпендикулярных упомянутой торцовой рабочей поверхности, закрытой частью, сопряженной с боковыми поверхностями по окружности, и дном, совмещенным с плоскостью, проходящей касательно к внутренней выточке круга.

2. Шлифовальный круг по п. 1, отличающийся тем, что протяженность полузакрытой впадины составляет 0,75 от ширины торцовой рабочей поверхности круга, а отношение ширины впадины к длине выступа по внутреннему диаметру выточки круга постоянно и равно 0,3-0,32.

3. Шлифовальный круг по п. 1, отличающийся тем, что закрытая часть впадины выполнена под углом 80-86^o к торцовой рабочей поверхности круга, обращенным вершиной к периферии круга.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2