ШЛИФОВАЛЬНЫЙ КРУГ

Полезная модель относится к области механической обработки и может быть использована в конструкциях виброустойчивых сборных шлифовальных кругов, применяемых при торцовом шлифовании в технологических системах, в особенности при абразивной обработке хрупких неметаллических материалов (неорганического стекла, керамики и других).
Известен сборный шлифовальный круг, оснащенный однокаскадным виброгасителем, на монолитный корпус которого через упругий элемент, выполненный в виде эластичной кольцевой прокладки, установлены шлифовальные сегменты, которые образуют прерывистый режущий слой [1].
Недостатком конструкции известного шлифовального круга является то, что эластичная прокладка, являясь элементом крепления сегментной рабочей части инструмента, в процессе шлифования контактирует с обрабатываемой поверхностью. Результатом этого является дополнительный нагрев и термоизоляция зоны шлифования, вызывающая локальный перегрев контактирующих поверхностей обрабатываемой заготовки и инструмента. Заполнение материалом эластичной прокладки пространства между шлифовальными сегментами ухудшает условия охлаждения и смазки в зоне шлифования и затрудняет выход из нее продуктов обработки. При этом колебательное поведение механической системы такого инструмента определяется жесткостью упругого элемента. Чем она меньше, тем меньше значение резонансной частоты, тем ниже значения скоростей шлифования, при которых наступает резонансное состояние инструмента, характеризуемое его катастрофическим взаимодействием с поверхностью заготовки. Кроме того, в шлифовальном круге такой конструкции материал эластичной прокладки может иметь лишь ограниченную эластичность также и потому, что должен обладать необходимой жесткостью и прочностью для закрепления шлифовальных сегментов. Указанные особенности однокаскадной виброгасящей системы являются причиной конструктивного завышения жесткости упругого элемента, снижения эффективности амортизации и снижения качества поверхности. Ограничения по скорости шлифования являются причиной снижения производительности обработки.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому решению является сборный шлифовальный круг, металлический корпус которого имеет тарельчатую форму и является упругим элементом. К корпусу через массивное кольцо, присоединена плоская металлическая пружина с закрепленными на ней шлифовальными сегментами, которые образуют прерывистый режущий слой [2].
Такой виброгаситель может быть настроен путем подбора соотношения жесткости упругого элемента и массы кольца на безрезонансный режим работы инструмента, используемого при высоких скоростях шлифования.
К недостаткам такого инструмента следует отнести низкую виброгасящую способность на повышенных критических скоростях из-за большой жесткости упругого элемента виброгасителя и отсутствия свободного перемещения кольца в вертикальном направлении.
Целью заявляемой полезной модели является повышение качества шлифуемой поверхности.
Указанная цель достигается тем, что шлифовальный круг оснащают однокаскадным виброгасителем из демпфирующего материала, который не является соединительным элементом шлифовального круга со шпинделем станка. Это позволяет использовать материалы с наиболее оптимальными демпфирующими свойствами и наиболее эффективно гасить продольные колебания в зоне «инструмент-заготовка», повысить качество шлифуемой поверхности хрупких материалов и расширяет диапазон рабочих скоростей шлифовального круга.
Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг.1 показан предпочтительный вариант реализации заявленного шлифовального круга.
Шлифовальный круг: состоит из массивного кольца 1 с припаянными к нему шлифовальными сегментами, которые образуют прерывистый режущий слой. Тарельчатая пружина 2, выполненная из резины и являющаяся упругим элементом, крепится болтовым соединением 3 с массивным кольцом 1. К упругому элементу 2 с внутренней поверхности с помощью болтов 4 крепится демпфирующее металлическое кольцо 5, которое может также крепиться и к наружной поверхности упругого элемента 2, как показано на фиг.2.
Заявленный шлифовальный круг предназначен для обработки плоских поверхностей. Шлифовальный круг через монтажное отверстие в массивном кольце закрепляется на шпинделе станка 6 с помощью гайки 7. Удаление припуска с обрабатываемой поверхности 8 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. Тарельчатая пружина 2 с демпфирующим металлическим кольцом 5 гасит паразитные вибрации возникающие в процессе работы.
Шлифовальный круг эффективно может использоваться при проведении окончательного 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. Перерозин М.А. Справочник по алмазной обработке стекла. - М.: Машиностроение, 1987. Стр.49-50, рис.2.12.
2. Полезная модель "Шлифовальный круг" №53961 по заявке №2005113399/22.