Абразивный инструмент для плоского шлифования

 

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для плоского шлифования. Абразивный инструмент содержит корпус с нанесенным на один его торец слоем абразивного материала. На другом конце корпуса размещена втулка с отверстиями для подвода СОТС и винтовыми лопастями. В корпусе со стороны абразивного слоя выполнена внутренняя кольцевая канавка. Между кольцевой канавкой и абразивным слоем установлено промежуточное кольцо со сквозными конусообразными отверстиями. Последние сообщаются с винтовыми канавками, выполненными в абразивном слое по архимедовой спирали и под углом 7-10° к оси вращения инструмента с диаметром 2-2,5 мм. На торце корпуса со стороны абразивного слоя закреплена пластина. Такая конструкция снижает теплонапряженность процесса резания за счет создания гидродинамического эффекта и улучшает качество обрабатываемой поверхности. 2 ил.

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для плоского шлифования.

Известен абразивный инструмент для плоского шлифования, содержащий корпус с нанесенным на один его торец слоем абразивного материала и втулку с отверстиями для подвода СОТС, размещенную на другом торце корпуса. При этом инструмент снабжен установленным на втулке со стороны абразивного слоя с возможностью осевого перемещения конусом, предназначенным для направления СОТС, и винтовыми лопастями, расположенными на втулке над указанным конусом, при этом на абразивном слое с равномерным шагом выполнены криволинейные канавки переменного сечения (патент RU № 2095227, кл. В 24 В 55/02, В 24 D 7/10, опубл. 10.11.97, бюл. № 31).

Недостатком данного инструмента является большой расход смазочно-охлаждающего технологического средства. В данном инструменте используется эффект охлаждения обрабатываемой поверхности для улучшения ее качества, при этом отсутствует гидродинамический эффект между зернами и связкой, т.к. скорость истечения СОТС во много раз больше, чем скорость смазывания межзеренного пространства, которое очень мало, а давление небольшое. В существующей конструкции инструмента обеспечивается периодическое снижение температуры в зоне резания, что носит временный эффект охлаждения.

Задачей изобретения является снижение теплонапряженности процесса резания за счет создания гидродинамического эффекта и улучшение качества шлифуемой поверхности.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в корпусе со стороны абразивного слоя выполнена внутренняя кольцевая канавка, между кольцевой канавкой и абразивным слоем установлено промежуточное кольцо со сквозными конусообразными отверстиями, сообщающимися с винтовыми канавками, выполненными в абразивном слое по архимедовой спирали под углом 7-10° к оси вращения инструмента с диаметром 2-2,5 мм, кроме того, на торце корпуса со стороны абразивного слоя закреплена пластина.

Отличительные особенности предложенной конструкции абразивного инструмента, а именно наличие конусообразных отверстий, выполненных в промежуточном кольце, и сообщающихся с ними винтовых канавок в абразивном слое, позволяют увеличить скорость истечения СОТС в зоне резания, тем самым повысить давление в зоне обработки, что приводит к созданию гидродинамического эффекта. Гидродинамический эффект между зернами и связкой и внутренний подвод СОТС в зону резания позволяют экранировать обрабатываемую поверхность детали от связки круга, тем самым уменьшают силы резания, а следовательно, снижают теплонапряженность процесса, в результате качество поверхности улучшается. За счет наклона на 7-10° винтовых канавок к оси вращения инструмента увеличивается высота канавок для стабилизации вихревых потоков СОТС, в результате чего создается повышенное давление, позволяющее лучше проникнуть СОТС в межзеренное пространство, а их расположение по архимедовой спирали позволяет соблюдать постоянство площади контакта режущей поверхности инструмента и обрабатываемой детали в процессе обработки без ударной нагрузки. При диаметре 2-2,5 мм винтовых канавок отжима инструмента с находящимся в нем СОТС от обрабатываемой поверхности не происходит. Смазочно-охлаждающее технологическое средство центробежной силой отбрасывается в кольцевую канавку внутренней полости круга для накопления и равномерного распределения в конусообразные отверстия. Пластина предохраняет СОТС от вытекания из внутренней полости инструмента, что приводит к уменьшению его расхода.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежом, где изображен инструмент для абразивной обработки плоских поверхностей: фиг.1 - общий вид (продольный разрез); фиг.2 - вид со стороны абразивного слоя.

Абразивный инструмент содержит корпус 1 с нанесенным на его торец слоем абразивного материала 2, промежуточное кольцо 3, втулку 4 с отверстиями 5 для подвода СОТС, размещенную на другом торце корпуса 1 и снабженную винтовыми лопастями 6, позволяющими дополнительно увеличивать скорость истечения средства. Между лопастями 6 втулки 4 и внутренней поверхностью корпуса 1 находится внутренняя полость 7 корпуса 1. На внутренней поверхности корпуса 1 по окружности выполнена кольцевая канавка 8. В промежуточном кольце 3, расположенном под кольцевой канавкой 8 корпуса 1 и над абразивным слоем 2, выполнены конусообразные отверстия 9, сужающиеся по направлению истечения смазочно-охлаждающего технологического средства. На торцовой поверхности корпуса 1 в абразивном слое 2 выполнены сквозные винтовые канавки 10, расположенные под углом наклона 7-10° к оси вращения инструмента и по архимедовой спирали с диаметром 2-2,5 мм. При этом общая площадь винтовых канавок должна быть не более 30% от общей рабочей площади абразивного слоя для сохранения его прочности. Каждое конусообразное отверстие 9 промежуточного кольца 3 соединено с соответствующей винтовой канавкой 10 абразивного слоя 2. На торце корпуса 1 со стороны абразивного слоя 2 под внутренней кольцевой канавкой 8 закрепляется пластина 11.

Абразивный инструмент для плоского шлифования работает следующим образом.

Инструмент устанавливают на станок с вертикальным расположением шпинделя. СОТС через отверстия 5 втулки 4 попадает во внутреннюю полость 7 корпуса 1, где под действием винтовых лопастей 6 получает повышенную скорость истечения. За счет кольцевой канавки 8, выполненной на внутренней поверхности корпуса 1, и пластины 11 создается повышенное давление, благодаря которому СОТС входит в конусообразные отверстия 9 промежуточного кольца 3, сообщающиеся с винтовыми канавками 10 абразивного слоя 2, в которых дополнительно увеличивается давление и скорость истечения средства. Подача СОТС осуществляется непосредственно в зону резания через сквозные винтовые канавки 10 рабочей поверхности. При шлифовании кромки отверстий соскребают стружку, и она смывается смазочно-охлаждающим технологическим средством, не забивая поры, интенсивность процесса засаливания резко снижается, режущие свойства круга сохраняются в течение длительного времени.

Таким образом, использование предлагаемого абразивного инструмента позволяет создать гидродинамический эффект с избыточным давлением, способствующий уменьшению тепловыделения и лучшему охлаждению инструмента и обрабатываемой детали, а следовательно, снижению теплонапряженности процесса резания, а также улучшить качество обрабатываемой поверхности.

Формула изобретения

Абразивный инструмент для плоского шлифования, содержащий корпус с нанесенным на один его торец слоем абразивного материала, втулку с отверстиями для подвода смазочно-охлаждающего технологического средства (СОТС) и винтовыми лопастями, размещенную на другом торце корпуса, отличающийся тем, что в корпусе со стороны абразивного слоя выполнена внутренняя кольцевая канавка, между кольцевой канавкой и абразивным слоем установлено промежуточное кольцо со сквозными конусообразными отверстиями, сообщающимися с винтовыми канавками, выполненными в абразивном слое по архимедовой спирали и под углом 7-10° к оси вращения инструмента с диаметром 2-2,5 мм, кроме того, на торце корпуса со стороны абразивного слоя закреплена пластина.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2