ТОРЦЕВАЯ АБРАЗИВНО-ПОЛИМЕРНАЯ ЩЕТКА

Полезная модель относится к области металлообработки применительно к инструменту для механической обработки материалов, в частности предназначена при выполнении операций полирования, удаления налетов и пригаров, тонких дефектных или лакокрасочных слоев с изделий, удаления небольших заусенцев и притупления острых кромок.
Из уровня техники известна абразивно-полимерная щетка для механической обработки поверхности материалов по патенту на изобретение (US 6163917, МПК (2007.01): А46В 3/08, опубликованному 26.12.2000 г.) включающая: диск с центральным отверстием и равномерно расположенными на его поверхности пучками абразивно-полимерного волокна.
Недостатком известного технического решения является низкая производительность механической обработки поверхности абразивно-полимерным инструментом из-за небольшой площади контакта щетки с обрабатываемой поверхностью.
Также из уровня техники известна круглая щетка с абразивно-полимерными волокнами по патенту на полезную модель (RU 117106, МПК (2006.01): B23D 39/00, опубликованному 20.06.2012 г.), используемая в устройстве для комбинированной обработки резанием и поверхностным пластическим деформированием с дополнительным вращением резцового блока.
вн
Для снятия чешуек металла, которые могут образовываться при обточке детали, а также для предотвращения случайного попадания стружки под обкатывающие ролики, перед ними установлена круглая щетка с выступающими по направлению к обрабатываемой детали абразивно-полимерными волокнами, причем внутренний диаметр (d.) круглой щетки по абразивно-полимерным волокнам на 2-3 мм меньше, чем диаметр обточенной детали.
Эта щетка выполняет вспомогательную работу по исключению возможности попадания под обкатывающие ролики стружки, образующейся при обработке изделия резцами или удалению, практически не связанными с основным материалом мелких частиц металла, которые при затуплении резцов могут появляться на поверхности обтачиваемого изделия. Щетка не выполняет роль полирующего инструмента, ввиду отсутствия возможности увеличения давления на обрабатываемую поверхность.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является абразивно-полимерная щетка по патенту на полезную модель (RU 122259, МПК (2006.01): А46В 7/10, опубликованному 09.04.2012 года), в котором абразивно-полимерная щетка для механической обработки поверхности материала, включает корпус диска с центральным отверстием и равномерно расположенными к поверхности диска пучками абразивно-полимерного волокна, при этом пучки абразивно-полимерного волокна собраны в капсулы, которые выполнены плоскими и расположены с одной стороны диска с интервалами между кассетами 10°-15°.
К недостаткам прототипа относится невозможность снятия заусенцев с угловых поверхностей изделия, из-за небольшого выступания абразивно-полимерного волокна над поверхностью диска; накоплению между волокнами, снимаемых с поверхности изделия частичек, а также возможности повышения температуры, в зоне контакта волокна с обрабатываемой поверхность изделия, которая может расплавить волокна.
Задачей полезной модели является повышение эффективности при механической обработке и полировке разнообразных изделий, улучшение процессов удаления небольших заусенцев.
Технический результат заключается в том, что для повышения эффективности механической обработки поверхности изделий, а также улучшения режуще-полирующих свойств торцевых щеток, с тем чтобы в процессе обработки изделия участвовало наибольшее количество абразивно-полимерных волокон, торцевая щетка выполняется с дугообразными секциями, расположенными таким образом, чтобы силы инерции обеспечивали удаление снимаемых частичек с поверхности корпуса, а дугообразная форма секций способствовала этому.
При этом все абразивно-полимерные волокна дугообразных секций будут отклоняться по направлению вектора скорости, создавая давление на обрабатываемую поверхность, что будет способствовать интенсификации процесса снятия дефектного слоя или полировки поверхности изделия.
Возможность удаления налетов, пригаров и тонких слоев металла, полировки и др. обеспечивается наличием абразивных зерен различной зернистости в полимерной матрице волокна.
Технический результат достигается за счет того, что торцевая абразивно-полимерная щетка имеет корпус с абразивно-полимерными волокнами, нижняя часть которых размещена в капсулах, отличие согласно полезной модели стоит в том, что, в корпусе при его наружном диаметре около 140 мм установлены дугообразные секции, развернутые по часовой стрелке, компактно и плотно наполненные абразивно-полимерными волокнами, полимерная матрица которых имеет абразивные зерна различной зернистости, при этом дугообразные секции вогнутой стороной обращены к центру корпуса щетки и равномерно размещены с интервалом в 60° относительно друг друга, причем верхняя часть дугообразных секций размещена на окружности, которая меньше наружного диаметра корпуса на 10-12.5 мм, нижняя часть секций размещена на окружности, образованной диаметром 50 мм, а дуги секций образованы радиусами равными 41 мм и 48 мм, соединяющими верхнюю и нижнюю части секций при размещении центра радиуса на окружности, касающейся нижних частей дугообразных секций с радиусом равным 3,5 мм на нижнем и верхнем окончаниях секций.
Вышеуказанные размеры служат для определения формы и размеров дугообразных секций с полимерным волокном, а также являются наиболее оптимальными для обработки различных по форме и габаритам изделий и удаления заусенцев с их поверхностей. Эти размеры щетки могут быть пропорционально увеличены для обработки больших поверхностей.
Также, отличия еще состоят в том, что количество дугообразных секций, установленных в корпусе равно шести при принятых размерах щетки; дугообразные секции для обеспечения их плотного закрепления заформованы в полимерной массе корпуса; торцевая щетка снабжена шестигранным хвостовиком, закрепленным по центру корпуса с помощью винта через шайбу, для передачи крутящего момента торцевой щетке; выступание абразивно-полимерных волокон над поверхностью корпуса составляет 20 мм.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
На фиг. 1 - абразивно-полимерная щетка, вид в 3D;
На фиг. 2 - абразивно-полимерная щетка, вид в разрезе;
На фиг. 3 - абразивно-полимерная щетка с указанием размеров, вид спереди.
Торцевая абразивно-полимерная щетка состоит из корпуса 1 с наружным диаметром около 140 мм, из которого выступают равномерно установленные дугообразные секции 2, имеющие на нерабочем конце металлические капсулы, компактно и плотно наполненные абразивно-полимерными волокнами 3, полимерная матрица которых имеет абразивные зерна различной зернистости, при этом металлические капсулы дугообразных секций 2, заформованы в пластиковой массе 7 корпуса 1. Щетка снабжена шестигранным хвостовиком 4, закрепленным по центру корпуса 1 с помощью винта 5 через шайбу 6. Причем выступание абразивно-полимерных волокон над поверхностью корпуса составляет 20 мм.
Торцевую щетку целесообразно применять при обработке плоских и фасонных поверхностей изделий различных размеров, в том числе средних и больших. Торцевая щетка с дугообразными секциями может с высоким эффектом обрабатывать угловые поверхности изделий, притупляя их и снимая на них небольшие заусенцы.
Торцевая щетка по полезной модели работает следующим образом.
Для передачи крутящего момента торцевой щетке используется шестигранный хвостовик 4. Щетку, за шестигранный хвостовик 4, закрепляют: либо в патроне ручного электроинструмента, либо на сверлильном или фрезерно-сверлильно-расточном станке с ЧПУ. Шестигранная форма хвостовика 4 позволяет передать необходимый крутящий момент без проскальзывания.
Дугообразные секции 2, имеющие на нерабочем конце металлические капсулы, компактно и плотно наполненные абразивно-полимерными волокнами 3, заформованы в пластиковой массе 7 корпуса 1, что обеспечивает их плотное закрепление. Чтобы в процессе обработки изделия участвовало наибольшее количество абразивно-полимерных волокон, торцевая щетка выполнена с дугообразными секциями 2, расположенными таким образом, чтобы силы инерции обеспечивали удаление снимаемых частичек с обрабатываемых изделий, а дугообразная форма секций способствовала этому.
Поэтому в корпусе щетки около 140 мм, установлено шесть дугообразных секции вогнутой стороной обращенных к центру корпуса щетки и размещенных равномерно с интервалом в 60° относительно друг друга, причем верхней частью дугообразные секции размещены на окружности, которая меньше наружного диаметра корпуса на 10-12.5 мм, нижняя часть секций размещена на окружности, образованной диаметром 50 мм, а дуги секций образованы радиусами равными 41 мм и 48 мм, соединяющим верхнюю и нижнюю части секций при размещении центра радиуса на окружности, касающейся нижних частей дугообразных секций с радиусом равным 3,5 мм на нижнем и верхнем окончаниях секций. Причем выступание абразивно-полимерных волокон над поверхностью корпуса составляет 20 мм.
При этом, все абразивно-полимерные волокна дугообразных секций будут отклоняться по направлению вектора скорости, создавая давление на обрабатываемую поверхность, что будет способствовать интенсификации процесса снятия дефектного слоя или полировки поверхности изделия.
Возможность удаления налетов, пригаров, тонких слоев металла, полировки с обрабатываемых изделий обеспечивается наличием абразивных зерен различной зернистости в полимерной матрице волокна. Это могут быть частицы карбида кремния зернистостью 40 мкм, 80 мкм, 120 мкм или 300 мкм с соотношением 70% полимера и 30% - абразивных зерен.