способ полирования

Формула изобретения

Способ полирования, включающий сообщение продольной подачи обрабатываемой детали и вращения инструменту, в качестве которого используют диски из шлифовальной шкурки с абразивом различной зернистости, установленные на оправке под углом к оси вращения в порядке убывания зернистости абразива, отличающийся тем, что диски импрегнируют смазочно-охлаждающей технологической средой, а их нерабочую поверхность покрывают бакелитовым лаком.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к чистовой абразивной обработке деталей машин.

Известен способ полирования, при котором детали сообщают продольную подачу, а обработку ведут дисками, которые устанавливают на оправке под углом к оси вращения (см. авт. свид. СССР 689823, кл. В 24 D 5/00, 1971).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе ограничены возможности достижения требуемого качества при обработке труднообрабатываемых материалов, что требует введения дополнительных операций и инструментов в технологический процесс.

Известен также способ полирования, в котором детали сообщают продольную подачу, а обработку ведут дисками, которые устанавливают на оправке под углом к оси вращения (см. авт. свид. СССР 1215954, кл. В 24 В 29/00, В 24 D 13/02).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе ограничены возможности достижения требуемого качества при обработке труднообрабатываемых материалов в связи с недостаточной жесткостью дисков и режущей способностью, необходимых для удаления ликвидов и снижения микронеровностей поверхности детали. В результате для повышения качества изделий из труднообрабатываемых материалов требуется введение в технологический процесс дополнительных операций и инструментов.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ полирования, при котором детали сообщают продольную подачу, а обработку ведут дисками, которые устанавливают на оправке под углом к оси вращения, в качестве дисков используют диски с различными характеристиками из шлифовальной шкурки, при этом диски из крупнозернистой шкурки импрегнированы бакелитовым лаком, а из мелкозернистой шкурки - смазочно-охлаждающей технологической средой (СОТС), причем установку дисков на оправке осуществляют в порядке убывания зернистости и жесткости (см. патент РФ 2151680, кл. В 24 В 29/00 В 24 D 13/02), принятый за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе импрегнирование дисков различными средами приводит не только к различию в жесткости дисков, но и принципиальной различности в подвижности абразивных зерен инструмента. Кроме того, бакелитовый лак, расположенный на режущих кромках абразивных зерен, способствует проскальзыванию их без микрорезания материала, имея в то же время худшие способности в стабилизации условий обработки по сравнению с СОТС. В результате полирования труднообрабатываемых материалов возрастает вероятность низкого качества поверхности вследствие ухудшения свойств поверхностного слоя на этапе обработки дисками, импрегнироваными бакелитовым лаком, с низкой подвижностью абразивных зерен, при слабой компенсации менее жестких дисков с СОТС.

Сущность изобретения заключается в следующем. Решается задача обеспечения высокой подвижности абразивных зерен при обработке в присутствии смазочно-охлаждающей технологической среды при сохранении жесткости дисков инструмента.

Технический результат - улучшение качества поверхностей деталей машин из труднообрабатываемых материалов.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе детали сообщают продольную подачу, а обработку ведут дисками из шлифовальной шкурки, установленными на оправке под углом к оси вращения в порядке убывания зернистости абразива.

Особенность заключается в том, что диски импрегнируют смазочно-охлаждающей технологической средой, а нерабочую поверхность дисков покрывают бакелитовым лаком. Бакелитовый лак на нерабочей поверхности обеспечивает высокую радиальную жесткость дисков инструмента. При этом импрегнирование дисков СОТС сохраняет высокую микроподвижность абразивных зерен при формировании защитных слоев СОТС на режущих кромках и межзеренном пространстве рабочей поверхности инструмента. В результате обеспечиваются стабильные благоприятные условия полирования, что позволяет достигнуть более высокого качества поверхностей деталей машин, в том числе и из труднообрабатываемых материалов.

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 источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволило установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, 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 способа. 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 для достижения технического результата. В частности, заявленным 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 такого дополнения;

- 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, действия) средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата (упрощение, уменьшение массы, габаритов, материалоемкости, повышение надежности, сокращение продолжительности процесса и пр.);

- увеличение количества однотипных элементов, действий для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов, действий;

- 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), предоставлении 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 чертеже изображена принципиальная схема реализации способа полирования.

Детали 1 сообщают продольную подачу и осуществляют ее обработку последовательно дисками 2 из крупнозернистой шлифовальной шкурки и дисками 3 из мелкозернистой шлифовальной шкурки. Диски импрегнированы смазочно-охлаждающей технологической средой 4, а их нерабочие поверхности покрыты бакелитовым лаком 5. Диски установлены на оправке под углом к оси вращения.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата.

Для реализации способа предварительно выполняют диски из шлифовальной шкурки требуемой зернистости. Диски импрегнируют смазочно-охлаждающей технологической средой, а на нерабочую поверхность наносят бакелитовый лак. Диски устанавливают на оправке под углом к оси вращения, инструменту сообщают вращение, а детали - продольную подачу. Бакелитовый лак обеспечивает жесткость инструмента, а СОТС формирует благоприятные условия микрорезания материала при высокой подвижности абразивных зерен, что создает высококачественное полирование.

Реализацию способа осуществляли на машинке ИП 2009БПУ-11. Диски из шлифовальной шкурки (ГОСТ 13344-79) с характеристиками 14 А 40ПСФЖА и 14А6П СФЖА импрегнировали расплавом парафина (ГОСТ 23683-77), а нерабочую поверхность покрывали бакелитовым лаком ЛБС-1 (ГОСТ 901-71). Диски закрепляли на оправке под углом 20^o к оси и приводили во вращение с окружной скоростью 30 м/с. Полировали образцы из титанового сплава ВТ22, варьируя величиной продольной подачи в интервале (1-5) м/мин. В результате полирования поверхность образцов характеризовалась параметром R_a=(0,08-0,12) мкм, тогда как после реализации способа-прототипа в сходных условиях R_a=(0,16-0,2) мкм.

Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения (способа) следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленный способ при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в машиностроении, при шлифовании поверхностей отверстий деталей машин;

- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".