ШЛИФОВАЛЬНЫЙ КРУГ

Полезная модель относится к области механической обработки и может быть использована в конструкциях виброустойчивых сборных шлифовальных кругов, применяемых при торцовом шлифовании в адаптивных технологических системах, в особенности при абразивной обработке хрупких, металлических и неметаллических материалов (термически и деформационно-упрочненных металлических конструкционных материалов, а также неорганического стекла, керамики, полупроводниковых материалов и других).
Известен сборный шлифовальный круг, содержащий тарельчатую пружину, выполненную из резины с прикрепленным к ней демпфирующим металлическим кольцом, массивное кольцо с закрепленными на нем шлифовальными сегментами, образующими прерывистый режущий слой, выполнено с монтажным отверстием для крепления шлифовального круга к шпинделю станка [1].
Недостатком такой конструкции является то, что упругие характеристики данного круга нельзя изменять в процессе обработки, а настройку можно производить только за счет смены металлического кольца.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому решению является сборный шлифовальный круг, состоящий из упругого корпуса тарельчатой формы, верхняя часть которого снабжена крышкой, на которой также крепится тарельчатая пружина с якорем. В крышке предусмотрено технологическое отверстие для закрепления на шпинделе станка. К нижней части корпуса присоединяется массивное кольцо, в паз которого устанавливается силовой электромагнитный элемент. Между силовым электромагнитным элементом и якорем располагается винтовая пружина. К нижней части массивного кольца присоединяется быстросменное кольцо со шлифовальными сегментами, образующими прерывистый режущий слой [2].
Недостатками данного круга является то, что диапазон регулирования виброгасящей системы изначально ограничен сочетанием жесткости упругих элементов, входящих в конструкцию шлифовального круга, что сказывается на низкой виброгосящей способности.
Задача заявленной полезной модели - повышение качества шлифуемой поверхности на черновой и чистовой операциях шлифования.
Технический результат - повышение технологичности шлифовального круга за счет точного изменения упругих характеристик в определенном интервале регулирования.
Технический результат достигается тем, что в шлифовальном используются два силовых электромагнитных элемента, которые располагаются один над другим внутри корпуса, причем один силовой элемент закреплен в верхней части крышки, а второй крепится на ферромагнитном кольце.
Предложенный шлифовальный круг состоит из металлического корпуса тарельчатой формы, выполняющего функцию упругого элемента, в которой имеется технологическое отверстие для крепления на шпинделе станка, также на верхней внутренней плоскости корпуса размещен силовой электромагнитный элемент. К нижней части корпуса присоединено ферромагнитное кольцо с закрепленными шлифовальными сегментами, образующими прерывистый режущий слой, в верхней части кольца под силовым электромагнитным элементом, расположенным на корпусе, также установлен силовой электромагнитный элемент.
Такая конструкция шлифовального круга позволяет использовать его на черновых и финишных операциях при включенных и выключенных силовых электромагнитных элементах соответственно. Когда силовые электромагнитные элементы включены одноименными полюсами, жесткость виброгосящей системы увеличивается, а при включении разноименных полюсов силовых электромагнитных элементов жесткость виброгосящей системы уменьшается.
Согласно заявленному решению шлифовальный круг, оснащенный однокаскадным виброгасителем, имеет возможность точного изменения упругих характеристик в определенном интервале регулирования.
Это позволяет обеспечивать точную настройку виброгасящей системы инструмента непосредственно в процессе шлифования и эффективно гасить возникающие колебания. Это позволяет также при смене технологических условий (параметров режима шлифования, марки обрабатываемого материала, СОЖ и других) изменять в определенных пределах параметры настройки виброгасителя. Указанные возможности предложенного шлифовального круга позволяют повысить качество обработки.
Сущность полезной модели поясняется чертежами: фиг. 1 - предпочтительный вариант реализации заявленного шлифовального круга с демпфирующей диэлектрической прокладкой между силовыми электромагнитными элементами; фиг. 2 - шлифовальный круг с равными силовыми электромагнитными элементами на ферромагнитном кольце и металлическом корпусе и зазором между ними не менее 0,5 мм; фиг. 3 - шлифовальный круг с наружным диаметром верхнего силового электромагнитного элемента меньше внутреннего диаметра нижнего силового электромагнитного элемента; фиг. 4 - шлифовальный круг с наружным диаметром нижнего силового электромагнитного элемента меньше внутреннего диаметра верхнего силового электромагнитного элемента.
Шлифовальный круг (фиг. 1) состоит из металлического корпуса 1 тарельчатой формы с закрепленным на нем силовым электромагнитным элементом 2, ферромагнитного кольца 3 в верхней части которого закреплен силовой электромагнитный элемент 4, шлифовальных сегментов 5 закрепленных на ферромагнитном кольце 3, резьбовых крепежных элементов 6, которые крепят составные части шлифовального круга, демпфирующей диэлектрической прокладки 7. Изготовление деталей шлифовального круга и их соединение не требует использования сложных технологических процессов. Шлифовальные сегменты 5 установлены на ферромагнитном кольце 3. Демпфирующая диэлектрическая прокладка 7 исключает долговременный контакт между силовыми электромагнитными элементами 2 и 4.
При отсутствии между силовыми электромагнитными элементами 2 и 4 диэлектрической прокладки (фиг. 2) зазор между ними должен быть 0,5 мм и более. Зазор необходим для исключения в процессе работы долговременного контакта между силовыми электромагнитными элементами 2 и 4.
Обеспечение безрезонансного режима работы инструмента осуществляется путем регулировки жесткости металлического корпуса тарельчатой формы 1, за счет изменения силы взаимодействия между силовыми электромагнитными элементами 2 и 4, которое происходит в результате изменения напряжения электротока, подаваемого на обмотку силовых электромагнитных элементов 2 и 4.
Зазоры между силовыми электромагнитными элементами 2 и 4 отсутствуют при наружном диаметре верхнего силового электромагнитного элемента меньше внутреннего диаметра нижнего силового электромагнитного элемента (фиг. 3) и при наружном диаметром нижнего силового электромагнитного элемента больше внутреннего диаметра нижнего верхнего силового электромагнитного элемента (фиг. 4).
Шлифовальный круг через монтажное отверстие в корпусе закрепляется на шпинделе станка. Удаление припуска с обрабатываемой поверхности осуществляется в результате контакта шлифовальных сегментов с обрабатываемой поверхностью при вращении и при продольной или круговой подаче заготовки в направлении перпендикулярном оси вращения шлифовального круга при приложении к нему постоянной или плавно изменяющейся статической нагрузки в направлении оси вращения.
Шлифовальный круг особенно эффективно может использоваться при проведении предварительного шлифования хрупких материалов различной номенклатуры в технологических условиях, при которых обеспечивается постоянный контакт всей рабочей поверхности круга с поверхностью обрабатываемой заготовки или группы заготовок.
Источники информации:
1. Патент на полезную модель «Шлифовальный круг» патент РФ №101960, МПК B24B 5/00, опубл. 15.06.2010.
2. Патент на полезную модель «Шлифовальный круг» патент РФ №11054, МПК B24D 7/06, опубл. 21.02.2011.