ШЛИФОВАЛЬНЫЙ КРУГ С ПРЕРЫВИСТОЙ ПЕРИФЕРИЙНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

Шлифовальный круг с прерывистой периферийной поверхностью
Полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к инструментам для шлифования, и может быть использована при изготовлении шлифовального круга для обработки заготовок из металлов и сплавов в условиях многономенклатурных производств.
Известен шлифовальный круг для производительного плоского шлифования заготовок из материалов, предрасположенных к дефектообразованию в виде прижогов и микротрещин, имеющий форму диска и винтовую профильную поверхность, выполненную на периферии круга в виде многозаходной прямоугольной резьбы. Половина шага винтовой профильной поверхности равна толщине круга, а ширина канавки вдвое меньше рабочего витка инструмента, толщина рабочего витка и количество заходов резьбы подбирается из учета свойств обрабатываемого материала (патент РФ №89014, опубл. 27.11.2009).
В качестве наиболее близкого аналога заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому результату выбран шлифовальный круг с прерывистой периферийной поверхностью, имеющий форму диска с посадочным отверстием, на периферийной поверхности которого выполнены прямолинейные канавки, расположенные параллельно друг другу под углом к оси вращения круга. Его особенность состоит в том, что окончания соседних канавок по противоположным сторонам периферийной поверхности расположены на одном уровне с взаимным перекрытием на половину величины ширины канавки (патент РФ №136757, опубл. 20.01.2014).
Недостатком известных аналогов является невысокая стойкость инструмента из-за быстрого изнашивания рабочих кромок канавок, так как они выполнены прямоугольными, и при шлифовании наиболее быстрое разрушение абразивного слоя происходит в первую очередь на рабочих кромках канавок. Быстрое «сглаживание» рабочих кромок, участвующих в процессе шлифования, соответственно, снижает качество шлифования. Кроме того, потеря точности формы кромок требует частую правку круга, что существенно уменьшает его производительность.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является улучшение эксплуатационных характеристик шлифовального круга за счет повышения качества шлифования, повышения стойкости шлифовального круга и увеличения его производительности.
Поставленная задача решается тем, что в шлифовальном круге с прерывистой периферийной поверхностью, содержащем абразивный диск с посадочным отверстием, при этом на периферийной поверхности абразивного диска выполнены равноудаленные друг от друга многозаходные винтовые канавки, многозаходные канавки выполнены винтовыми с профилем в виде трапеции, рабочие кромки которых расположены со стороны большего основания трапеции.
Выполнение на периферийной поверхности равноудаленных друг от друга многозаходных винтовых канавок позволяет при постоянстве площади контакта с обрабатываемым изделием в зоне резания минимизировать нагрев заготовки в процессе обработки за счет осуществления прерывистого резания, снизить вибрации, обеспечить более эффективное охлаждение детали, что способствует повышению качества шлифования и увеличению производительности шлифовального круга.
Выполнение винтовых канавок с профилем в виде трапеции, рабочие кромки которых расположены со стороны большего основания трапеции, позволяет уменьшить разрушение рабочих кромок и тем самым повысить стойкость инструмента, так как наличие тупого угла между поверхностью канавки, обращенной по ходу относительного рабочего движения в сторону срезаемого слоя на обрабатываемой заготовке, и периферийной поверхностью позволяет повысить прочность рабочей кромки к воздействиям, возникающим вследствие ударных нагрузок из-за прерывистости периферийной поверхности, и от сопротивления материала силам резания.
На фиг. 1 показан общий вид шлифовального круга с прерывистой периферийной поверхностью в аксонометрии; на фиг. 2 показан профиль винтовых канавок в нормальном сечении.
Шлифовальный круг с прерывистой периферийной поверхностью содержит абразивный диск 1 с посадочным отверстием 2, на периферийной поверхности которого выполнены равноудаленные друг от друга многозаходные винтовые канавки 3 с профилем в виде трапеции, рабочие кромки 4 которых расположены со стороны большего основания трапеции (τ>90°).
Абразивный диск выбирается в соответствии с материалом и размерами обрабатываемой детали. На токарно-винторезном станке специальным профильным резцом с твердосплавной пластинкой нарезаются или на шлифовальном станке специальным роликом накатываются многозаходные равноудаленные друг от друга винтовые канавки, количество и шаг между которыми рассчитывается таким образом, чтобы был обеспечен непрерывный «бегущий» контакт инструмента с заготовкой. Количество заходов винтовых канавок рассчитывается исходя из размеров круга, угла винта и прочности витков, неполные витки срезаются на глубину впадины под углом не менее 10°.
Устройство работает следующим образом.
Перед началом шлифования круг устанавливают на шпиндель станка с помощью посадочного отверстия 2 и на шлифовальном станке производят правку круга по наружному диаметру периферии. Шлифовальному кругу сообщается вращательное движение вокруг его оси со скоростью, соответствующей структуре материала круга. При круглом шлифовании круг перемещается в продольном и поперечном направлении, заготовка вращается вокруг оси обрабатываемой поверхности. При плоском шлифовании заготовка перемещается в продольном и поперечном направлении, шлифовальному кругу сообщается вертикальная подача на глубину резания за один рабочий ход. При контакте с обрабатываемой поверхностью абразивный диск 1 производит съем металла с помощью режущих зерен абразива и рабочих кромок 4 винтовых канавок 3, расположенных на его периферийной поверхности. За счет многозаходных равноудаленных друг от друга винтовых канавок на периферийной поверхности шлифовального круга процесс резания является прерывистым, что снижает температурное воздействие на обрабатываемую поверхность. Также в процессе шлифования по канавкам 3 происходит подвод смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания и отвод отходов при шлифовании.