способ подачи смазочно-охлаждающей жидкости при плоском торцовом шлифовании

Формула изобретения

Способ подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) при плоском торцовом шлифовании, при котором СОЖ подают на поверхность шлифовального круга, отличающийся тем, что СОЖ подают через круговое многоканальное сопло на внутреннюю поверхность круга, а на его наружную поверхность наносят легкоразрушаемое при шлифовании покрытие, при этом жидкость транспортируют в зону шлифования путем фильтрации по порам круга и в виде жидкостных пленок, создаваемых на внутренней и рабочей поверхностях круга.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при плоском торцовом шлифовании.

Известен способ, реализованный в устройстве для подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) (см. авт. свид. СССР №901039, кл. В 24 В 55/02, 1982 г.), в котором СОЖ подают через поры круга.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе СОЖ, протекающая в порах круга под действием радиально направленных сил, выбрасывается из него через периферийную поверхность круга. При торцовом шлифовании СОЖ в зону обработки практически не попадает.

Известен способ, реализованный в устройстве сборного абразивного круга для торцового шлифования (см. авт. свид. СССР № 1289662, кл. В 24 В 55/02, 1987 г.), в котором СОЖ в зону обработки подают через аксиальные каналы в круге.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе большая часть жидкости выбрасывается через поры и периферийную поверхность круга, не попадая в зону шлифования. Кроме того, СОЖ концентрируется в поровом пространстве за каналом (в радиальном направлении), тогда как абразивные зерна, находящиеся на рабочей поверхности круга в секторах между каналами жидкостью, практически не омываются.

Наиболее близким способом того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является способ подачи СОЖ (см. авт. свид. СССР №854700, кл. В 24 В 55/02, 1981 г.), в котором СОЖ дополнительно подают в направлении между рабочим торцом круга и обрабатываемым торцом заготовки на внутреннюю поверхность круга в зону между его центром и участком контакта с заготовкой, принятый за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе СОЖ, проникшая в поровое пространство круга, центробежной силой транспортируется в радиальном направлении. В поровом пространстве из-за высокой динамики разгона СОЖ с увеличением координаты по радиусу давление жидкости падает. В зону шлифования из порового пространства СОЖ практически не попадает. К тому же СОЖ, попавшая в поровое пространство через поверхность круга между его центром и участком контакта с заготовкой, выбрасывается через наружную поверхность круга в секторе за участком контакта круга с заготовкой (из-за вращения круга).

Кроме того, СОЖ подаваемая между торцами круга и заготовки в зону их контакта, вытесняется оттуда интенсивными потоками воздуха, генерируемыми шлифовальным кругом.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Снижение теплонапряженности процесса абразивной обработки является особенно актуальным при торцовом шлифовании из-за большой длины дуги контакта круг - заготовка. При этом наиболее распространенным видом заготовок, шлифуемых торцом круга, являются клиновидные заготовки, теплонапряженность обработки которых особенно высока.

Кроме того, резкое повышение в последнее время стоимости шлифовальных кругов сделало особенно актуальной проблему повышения их стойкости.

Технический результат - повышение качества и производительности торцового шлифования заготовок.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что, как и в известном способе подачи СОЖ при плоском торцовом шлифовании, СОЖ подают на поверхность шлифовального круга. Особенность заключается в том, что СОЖ подают через круговое многоканальное сопло на внутреннюю поверхность круга, при этом на наружную поверхность круга нанесено легкоразрушаемое при шлифовании покрытие, а жидкость транспортируется в зону шлифования путем фильтрации по порам круга и в виде жидкостных пленок, создаваемых на внутренней и рабочей поверхностях круга.

На чертежах представлено: на фиг.1 и 3 изображены схемы подачи СОЖ при плоском торцовом шлифовании соответственно коническим и цилиндрическим кругом, на периферийную поверхность которого нанесено покрытие (главный вид), на фиг.2 - разрез А - А на виде сверху по фиг.1 (заготовка не показана).

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

Устройство, реализующее заявляемый способ, содержит покрытие 1 на шлифовальном круге 2, корпус 3 планшайбы круга, установленный на полом шпинделе 4 станка, основное сопло 5, закрепленное на кожухе шлифовального круга (кожух на фигурах не показан), заготовку 6 и дополнительное круговое многоканальное сопло, выполненное в специальном винте 7, ввернутом в шпиндель 4.

При шлифовании СОЖ из основного сопла 5 направляют в зону шлифования, а из дополнительного многоканального сопла 7 - на внутреннюю поверхность круга 2. Под действием напорных, а затем и центробежных сил СОЖ проникает в поровое пространство круга и движется к его наружной (периферийной) поверхности, через которую вытекать (выбрасываться) наружу не может, так как на этой поверхности нанесено покрытие 1. Под действием создаваемого при этом подпора жидкость направляется в поровом пространстве вдоль этой поверхности. Если она цилиндрическая (см. фиг.3), то поток жидкости практически поровну (из-за малости гравитационных сил, по сравнению с центробежными) разделяется в направлении рабочего и нерабочего торцов круга. Если наружная (периферийная) поверхность круга коническая (см. фиг.1), то больший поток будет направлен в сторону торца круга большего диаметра (в сторону рабочей поверхности круга).

При торцовом шлифовании для уменьшения площади контакта (а следовательно, и теплонапряженности), как правило, ось круга наклоняют к шлифуемой поверхности под углом 1°...2°. В связи с этим круг своей торцовой поверхностью контактирует с заготовкой 4 узкой полосой, расположенной около наружной кромки торца. Покрытие, нанесенное на наружную поверхность круга, выполнено легкоразрушаемым в зоне контакта круг - заготовка. СОЖ, протекающая в поровом пространстве круга, вырывается наружу в том месте, где заканчивается покрытие (там, где оно уже разрушено), т.е. в зоне шлифования. Таким образом, жидкость в зоне шлифования заполняет поры круга, благодаря чему в полном объеме реализуются все функции СОЖ, а теплонапряженность обработки снижается. Кроме того, шлам, расположенный в межзеренном пространстве, вымывается СОЖ. Все это улучшает условия шлифования и способствует увеличению периода стойкости круга, появляется возможность повышения производительности обработки.

В условиях прототипа СОЖ по указанным выше причинам в межзеренное пространство в зоне шлифования практически не попадает (тем более его не заполняет), что предопределяет относительно низкую эффективность шлифования.