Абразивная щётка с гибкими волокнами и внутренней подачей смазочно-охлаждающих технологических сред (СОТС)

Область техники, к которой относится изобретение
Полезная модель относится к области металлообработки применительно к инструменту для механической обработки поверхностей материалов, в частности для выполнения операций финишного шлифования, снятия тонких дефектных слоев, удаления острых кромок.
Уровень техники
Ранее в области металлообработки известна торцевая абразивно-полимерная щетка для механической обработки поверхности материалов по патенту на изобретение (RU 166883, МПК А46В 7/00 (2006.01), опубликованному 10.12.2016, Бюл. №34) включающая стержень, к которому крепится винтом диск. На нем расположены секции с абразивно-полимерными волокнами.
Недостатками данного технического решения является низкая производительность ввиду малого количества зерен, не способны охватить всю обрабатываемую площадь. Отсутствие регулировки вылета снижает возможность обработки поверхностей сложной формы.
Также в области металлообработки известна абразивно-полимерная щетка для механической обработки поверхности материалов по патенту на изобретение (RU 122259, МПК А46В 7/10 (2006.01), опубликованному 27.11.2012 Бюл. №33), включающая диск с центральным отверстием и равномерно расположенными к поверхности диска пучками абразивно-полимерного волокна.
К недостаткам прототипа следует отнести отсутствие регулировки вылета абразивного волокна, тем самым, снижая универсальность обработки поверхностей разных форм и размеров. Прототип не способен производить снятие заусенцев с угловых поверхностей изделия, из-за небольшого выступания абразивно-полимерного волокна над поверхностью диска
Известны абразивно-полимерные щетки для механической обработки поверхности, включающие диск с центральным отверстием и равномерно расположенными на его поверхности пучками абразивно-полимерного волокна (патент №WO 98/14089,).
Для устранения вышеуказанного недостатка волокна расположены в виде каплевидной формы, образующие три концентрические окружности на рабочей поверхности корпуса щетки, что позволило увеличить полезную площадь обработки.
Недостатком известных технических решений является низкая производительность механической обработки поверхности абразивно-полимерным инструментом.
Раскрытие изобретения
Задачей полезной модели является улучшение качества поверхности деталей, полученных с помощью аддитивных технологий при механической обработке, снижение температуры в зоне резания с помощью водо-воздушной смеси, исключая способность материалов к влагопоглащению.
Все, вышеперечисленные изобретения имеют ограничения и недостатки, наличие которых не позволяет выполнить поставленные задачи: отсутствие специального охлаждения приведет к влагопоглащению СОТС полимером, представленное в полезных моделях расположение волокон снижает производительность в процессе обработки; отсутствие регулировки вылета не позволяет подобрать технологию для обработки сложнофасонных поверхностей разных видов.
Технический результат данной модели заключается в специальном подводе водо-воздушной смеси через специальные каналы, такой способ охлаждения позволяет практически полностью исключить поглащение влаги полимером в процессе обработки. Регулировка вылета абразивных волокон и специальная компоновка с растянутыми по окружности пазами позволит повысить производительность, учитывая также обработку сложнофасонных поверхностей.
Краткое описание чертежей
На фигуре 1 представлена схема мягкой абразивной щетки с внутренней подачей СОТС, которая включает:
1 - цилиндрический корпус с наружным диаметром ∅34 мм;
2 - стержень с несквозным каналом, диаметром ∅4 мм;
3 - корпус щетки;
4 - волокна щетки;
5 - крепежные винты;
6 - отверстия для СОТС, наклоненные под углом 55°.
На фигуре 2 показан вид с торца гибкой абразивной щетки с внутренней подачей СОТС,
На фигуре 3 представлен общий вид гибкой абразивной щетки с внутренней подачей СОТС.
Осуществление изобретения
Гибкая абразивно-полимерная щетка для механической обработки поверхностей материалов состоит из корпуса 1 в виде цилиндра с наружным диаметром 34 мм и толщиной стенки 2 мм, внутри корпуса расположен стержень 2, с несквозным каналом, на всей длине которого в шахматном порядке расположены отверстия 6, необходимые для подвода водо-воздушной смеси, поступающей из шпинделя станка. Щетка 3 представляет собой металлическое основание с пазами, которые растянуты и образуют три концентрические окружности на рабочей поверхности корпуса щетки, обеспечивающие надежное и плотное закрепление. Металлические основания плотно заполнены волокнами 4, которые наполнены абразивными зернами различной зернистости. Выбор наполнения будет зависеть от обрабатываемого материала и требований к показателю качества поверхности (Ra, мкм.).
Конструкция щетки подразумевает регулировку вылета с помощью четырех винтов 5, обеспечивающих надежное закрепление без смещения во время обработки, что позволяет обрабатывать сложнофасонные поверхности.
Таким образом, конструкция щетки с растянутыми по окружности пазами и регулировкой вылета позволит производить обработку сложных по форме поверхностей, обеспечивая гораздо большую площадь контакта. Внутренний канал с отверстиями, расположенными в шахматном порядке позволит правильно распределить воздушно-водяную смесь между волокнами абразивных зерен, попутно ограничивая способность полимеров к влагопоглащению.
Список литературы:
1. Абразивно-полимерная щетка. Пини Борис Евгеньевич (RU), Яковлев Дмитрий Русланович (RU) Патент на изобретение RU 122259 С1, 27.11.2012. Заявка №2012113851/12, 09.04.2012.
2. Торцевая абразивно-полимерная щетка. Хачикян Екатерина Аветиковна (RU), Крылов Олег Владимирович (RU), Патент на изобретение RU 166 883 U1, 10.12.2016. Заявка №2016114178/12, 13.04.2016.
3. Дрожжин В.И. "Механическая обработка пластмасс". М., Машиностроение, 1965 г., 131 с, ил.
4. Щетка полимерно-абразивная для механической обработки деталей. Димов Юрий Владимирович (RU), Подашев Дмитрий Борисович (RU), Патент на изобретение RU 91509 U1, 20.02.2010. Заявка №2009136118/22, 29.09.2009.
5. Д.И. Токарев Особенности точения пластиков. Вестник ПНИПУ. Машиностроение, материаловедение Т. 20, №2, 2018.