комбинированный шлифовальный круг

Формула изобретения

Комбинированный шлифовальный круг, на корпусе которого жестко закреплены элементы с крупнозернистым абразивным слоем, установлены с возможностью радиального перемещения элементы с мелкозернистым абразивным слоем, а также размещен механизм их радиального перемещения, снабженный термобиметаллической лентой, которая своими концами соединена с источником питания, отличающийся тем, что на корпусе по винтовой линии выполнена Т-образная канавка и в нее уложена термобиметаллическая лента, а элементы с крупнозернистым и мелкозернистым абразивным слоем выполнены в виде металлических лент с непрерывно нанесенными на них соответствующими абразивными слоями, причем лента с мелкозернистым абразивным слоем размещена в Т-образной канавке, а лента с крупнозернистым абразивным слоем - на корпусе по винтовой линии между витками Т-образной канавки, при этом механизм радиального перемещения ленты с мелкозернистым абразивным слоем выполнен в виде расположенной между указанной лентой и термобиметаллической лентой гидроподушки и закрепленных на концах ленты с мелкозернистым абразивным слоем ползушек с подпружиненными рычагами, предназначенными для возврата ленты в исходное положение.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к инструментам для обработки металлов и может быть использовано на предприятиях металлообрабатывающей промышленности для эффективной чистовой и отделочной обработки заготовок абразивными кругами.

Известны шлифовальные круги с расположенными по окружности чередующимися секторами различной зернистости [1].

В результате применения этих кругов улучшается качество обрабатывающих деталей. Однако в этом случае невозможно управление последовательностью участия в резании элементов с различной зернистостью.

Известен также шлифовальный круг, выполненный в виде корпуса с группами абразивонесущих элементов, установленных с чередованием их абразивной способности, и механизма синхронного радиального перемещения одной из групп этих элементов, причем абразивонесущие элементы, связанные с механизмом перемещения, выполнены эластичными, а круг снабжен вставками в виде упругих металлических пластин с выступами в средней части, размещенных с возможностью взаимодействия с механизмом перемещения, при этом края пластин шарнирно связаны с корпусом [2].

Описанный шлифовальный круг позволяет улучшить качество деталей и повысить производительность обработки путем проведения чистового шлифования и доводки последовательно одним и тем же кругом. К недостаткам этого инструмента следует отнести сложность в изготовлении, а также трудности балансировки круга в сборе.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа комбинированный круг, содержащий элементы с крупнозернистым абразивным слоем, закрепленные неподвижно на корпусе круга, и элементы с мелкозернистым слоем, закрепленные между элементами с крупнозернистым абразивным слоем. При этом равномерно размещены на единой термобиметаллической ленте, натянутой на корпусе круга по периферии и соединенной своими концами с источником электрического тока [4].

У прототипа и заявляемого изобретения имеются следующие сходные существенные признаки: в обоих случаях элементы с крупнозернистым абразивным слоем жестко закреплены на корпусе круга, а элементы с мелкозернистым абразивным слоем установлены с возможностью радиального перемещения. При этом круг содержит механизм радиального перемещения элементов с мелкозернистым абразивным слоем, который в свою очередь снабжен термобиметаллической лентой, соединенной своими концами с источником питания.

Недостатком прототипа является прерывистость поверхности круга как при работе мелкозернистыми абразивными слоями, так и крупнозернистыми. Прерывистость процесса резания таким кругом в ряде случаев вызывает появление колебаний технологической системы, в результате чего снижается точность обработанных деталей, ухудшается шероховатость обрабатываемых поверхностей.

Задача изобретения - повышение качества обрабатанных комбинированным кругом деталей за счет обеспечения непрерывности процесса резания.

Для достижения поставленной в заявляемом изобретении задачи элементы с крупнозернистым и мелкозернистым слоем выполнены в виде металлических лент и непрерывно нанесенными на них соответствующими абразивными слоями. На корпусе по винтовой линии выполнена T-образная резная канавка и в нее последовательно уложены термобиметаллическая лента, подушка из гидропласта и металлическая лента с мелкозернистым абразивным слоем. Между витками T-образной канавки по винтовой линии на корпусе жестко закреплена металлическая лента с крупнозернистым абразивным слоем.

Перемещение ленты с мелкозернистым слоем в радиальном направлении осуществляется гидропластом за счет деформации термобиметаллической ленты.

Между отличительными признаками и целью изобретения осуществляет следующая причинно-следственная связь: элементы с крупнозернистым и мелкозернистым участком, располагаясь по винтовой линии, при шлифовании плавно и равномерно врезаются в обрабатываемую заготовку, тем самым устраняется прерывистость процесса резания, снижаются вибрации в технологической системе, повышается качество обрабатываемых деталей.

На фиг. 1 изображен общий вид комбинированного шлифовального круга, совмещенный с местным разрезом; на фиг. 2 - вид слева комбинированного шлифовального круга, совмещенный с местным разрезом; на фиг. 3 - вид справа комбинированного шлифовального круга с выдвинутыми мелкозернистыми элементами, совмещенный с местным разрезом; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3 с выдвинутыми мелкозернистыми элементами; на фиг. 5 - механизм крепления винтообразной ленты.

Комбинированный шлифовальный круг содержит ступицу 1 (фиг. 1), на которой установлен корпус круга 2. Корпус 2 на ступице 1 закреплен винтами 3 (фиг. 2). На периферии корпуса круга 2 (фиг. 1) неподвижно закреплена винтами 4 по винтовой линии металлическая лента 5 с крупнозернистым абразивным слоем, (например алмазным), между ее витками в T-образных канавках на подушке из гидропласта 7 уложена по винтовой линии металлическая лента 8 с мелкозернистым абразивным слоем 9, например, алмазным. Между гидропластом 7 и корпусом 2 размещена термобиметаллическая лента 10, прикрепленная к кругу равномерно в нескольких местах винтами 11 (фиг. 3). К торцовой поверхности корпуса круга прикреплены с помощью винтов 12 (фиг. 3) диск 13 (фиг. 1) и изоляционная прокладка 14. На торцевой поверхности круга расположены также два токосъемных кольца 15, через которые подводится электрический ток на термобиметалллическую ленту 10. Концы металлической ленты 8 прикреплены (приварены) к ползушкам 16, с которыми контактирует подпружиненный рычаг 17.

Комбинированный шлифовальный круг работает следующим образом.

При съеме основного припуска (на предварительную обработку) шлифование осуществляется крупнозернистыми абразивными слоями 6, неподвижно закрепленными на металлической ленте 5, с режимами, соответствующими предварительному шлифованию жестким инструментом. При этом рабочая поверхность мелкозернистого абразивного слоя 9, расположенная на металлической ленте 8, утоплена и не касается обрабатываемой поверхности заготовки. После снятия основной части припуска вручную или по сигналу контролируемого устройства на термобиметаллическую ленту 2 подается электрический ток, в результате чего она нагревается и равномерно прогибается (при закреплении в нескольких местах). В результате прогиба ленты 10 гидропластмасса 7 равномерно давит на внутреннюю поверхность винтообразной ленты 8, перемещая ленту с мелкозернистым слоем 9 в радиальном направлении. С помощью мелкозернистого абразивного слоя 9 удаляется остальная часть припуска с режимами, соответствующими отделочному шлифованию нежестким инструментом. Для предотвращения неконтролируемого перемещения ленты 8 в радиальном направлении, она под действием гидростатического давления гидропласта поджимается к буртикам ленты 5 и диска 13 (фиг. 4). После окончания цикла шлифования упругая термобиметаллическая лента 10 отключается от электрической цепи и принимает первоначальную форму. Лента 8 с мелкозернистым абразивным слоем 9 возвращается в исходное положение с помощью подпружиненных ползушек 16.

Использование расположенных по винтовой линии металлических лент в качестве основы для крупнозернистых и мелкозернистых абразивных слоев позволяет устранить прерывистость процесса резания, снизить вибрации в технологической системе, повысить качество обработки деталей комбинированными шлифовальными инструментами. Снижению вибрации в технологической системе будет способность также наличие между корпусом круга и металлической лентой с мелкозернистым абразивным слоем упругого элемента - гидропласта, способствующего демпфированию ударных нагрузок при отделочном шлифовании.