ОТРЕЗНОЕ АБРАЗИВНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
CUTTING ABRASIVE TOOL AND METHOD OF ITS PRODUCTION

Изобретение относится к отрезному абразивному устройству, снабженному кругом из синтетической смолы с наружным диаметром ≥400 мм, причем в отверстии круга с обеих сторон выдавлены выемки, в которые при зажатии вкладывают два соответствующих зажимных диска с фасонными краями в качестве повторно используемого сердцевинного зажимного устройства, а также к способу изготовления отрезного абразивного устройства.
Отрезные абразивные круги на связке из синтетической смолы диаметром от ≥400 мм используются в стационарных отрезных установках в металлургической и металлообрабатывающей промышленности для резки стали, чугуна, специальных сплавов, инконеля, титана и т.д.
Большим недостатком при этом является низкий коэффициент использования традиционных отрезных кругов. В зависимости от имеющихся станков и больших размеров материалов эти однородные отрезные круги могут быть израсходованы в идеальном случае минимум до 45% нового диаметра, в среднем, однако, только до 60%
исходного диаметра.
Эти остаточные круги приходится затем утилизировать дорогостоящим образом в соответствии с национальными требованиями утилизации. В качестве другого недостатка следует привести дополнительное использование сырья для этой неизрасходованной сердцевинной зоны, которое, несмотря на альтернативные материалы абразивного зерна, создает дополнительную нагрузку на сырьевой сектор в отношении армирования и доли смолы.
В EP 0382720 A2 описан отрезной абразивный круг на связке из синтетической смолы с тканым усилением и закрепленный на металлическом основании посредством приклеивания с силовым замыканием. Эта система, однако, не смогла зарекомендовать себя, поскольку на остающемся основании всегда остается еще небольшое покрытие абразивно-активной краевой зоны и в результате всегда возникает необходимость утилизации металлической сердцевины с остаточным покрытием на связке из синтетической смолы.
Другое решение описано в EP 0769352 A1, где на металлическое основание непосредственно при изготовлении с силовым замыканием напрессовывают абразивно-активную краевую зону. Недостатком здесь оказалось дорогостоящее приобретение большого числа этих оснований. Дополнительно здесь возникает еще проблема логистики в отношении возврата израсходованного комбинированного отрезного круга, который приходится отправлять на завод-изготовитель для нанесения нового покрытия. Из-за высоких издержек эта система применима, следовательно, лишь на ограниченном удалении от изготовителя. Дополнительно очистка и нанесение нового покрытия связаны с большими техническими затратами; к тому же следует учесть, наконец, факторы времени и издержек.
Задачей изобретения является поэтому создание отрезного абразивного устройства. Техническим результатом изобретения является обеспечение потребителю использования внешнего отрезного абразивного круга до 95% всей абразивно-активной поверхности, а также дополнительные преимущества, такие как меньшая ширина при даже более высокой стабильности.
Согласно изобретению это достигается за счет того, что диаметр отверстия отрезного абразивного круга согласовывают с минимальным расходуемым диаметром и дополнительно выдавливают здесь смещенные с обеих сторон углубления для краевой формы обоих зажимных дисков. За счет этого возможно почти полное использование абразивно-активной краевой зоны, и приходится утилизировать лишь небольшой абразивный остаточный круг.
Важной составной частью этого изобретения являются оба зажимных диска, которые являются соединительными элементами между собственно зажимными фланцами со стороны станка и отрезного абразивного круга. Поскольку именно переход от зажимного фланца к отрезному абразивному кругу в традиционных изделиях представляет собой слабое место, здесь согласно изобретению этот недостаток существенно исправлен за счет альтернативно возможного материала зажимных дисков.
Поскольку оба зажимных диска остаются у потребителя, требуется отослать заказчику только существенно более легкий отрезной абразивный круг, что обеспечивает уменьшение массы до 40%.
Другие признаки и подробности изобретения приведены в нижеследующем описании чертежей, на которых изображают:
фиг.1 - в разобранном виде отрезной абразивный круг с двойными зажимными дисками;
фиг.2 - разрез комбинированной системы по линии А-А на фиг.3;
фиг.3 - вид сбоку комбинированной системы с отрезным кругом.
Изображенный на фигурах отрезной абразивный круг 1 представляет собой отрезной абразивный круг на связке из синтетической смолы без дополнительного тканого усиления, преимущественно с ним. За счет целенаправленного выбора фенольных смол в комбинации с согласованной зернистостью абразива и наполнителями различные степени твердости согласовывают с соответствующими требованиями к применению и пожеланиями заказчиков.
В качестве абразива применяют предпочтительно корунды, в частности, однако, специальные, цирконовые и спеченные корунды, а также карбид кремния. Наполнители состоят из сырья, такого как пирит, сульфид цинка, графит, тетрахлороманганат калия и т.д., которые применяются также в настоящее время в отрезных кругах для промышленных применений.
Отрезной абразивный круг содержит, по меньшей мере, одну, преимущественно две или более, тканых прокладок (5). В качестве тканевых прокладок 5 в настоящее время применяются стеклотканые прокладки, а в будущем здесь возможны также альтернативы, такие как кевлар или углеволокно. Возможно выполнение без сплошного армирования, однако в зоне углублений должны быть предусмотрены усиления.
Наружный диаметр D отрезного абразивного круга 1 составляет обычно 400-2000 мм, предпочтительно, однако, более 800 мм. Диаметр d отверстия отрезного круга 1 может быть идеальным образом согласован с отнесенным к применению минимальным диаметром. По технологическим причинам следует, однако, выбрать фиксированное отверстие d по отношению к данному стандартному размеру отрезного круга. В качестве ориентировочного значения диаметра d отверстия следует привести диапазон 40-80% от наружного диаметра D.
Отношение диаметра D к ширине Т составляет в настоящее время обычно 80-100. Возрастание согласно изобретению до 130 может быть реализовано благодаря существенно более жесткой сердцевинной зоне. Отрезной абразивный круг может быть выполнен как плоскопараллельным, так и коническим, т.е. суженным к отверстию.
Для наглядности ширина Т на фиг.1 и 2 показана по отношению к диаметру D намного большей.
Отрезной абразивный круг 1 имеет в зоне отверстия с обеих сторон несколько геометрических углублений 3, в которые при зажатии с точной посадкой вкладывают зажимные диски. Эти углубления 3 могут быть круглой, прямоугольной формы, преимущественно, однако, в форме ласточкина хвоста. Для обеспечения хорошего натяжения зажимных дисков 2 глубина этих углублений должна быть на 0,1-1 мм, преимущественно на 0,2-0,6 мм меньше половины ширины Т отрезного круга в отверстии. Радиальная протяженность этих углублений 3 зависит от наружного диаметра D и составляет 10-200 мм, преимущественно 30-60 мм.
Важной составной частью этой системы являются оба зажимных диска 2, которые своей определенной краевой формой с точной посадкой входят в углубления 3 с обеих сторон отрезного абразивного круга 1. При зажатии традиционными зажимными фланцами 4а, 4b оба зажимных диска сжимаются, в результате чего создается необходимое боковое зажимное усилие. Необходимые для процесса резания усилия направляются при этом от приводного вала через зажимные фланцы на оба зажимных диска и передаются с них с силовым замыканием через специальную краевую форму на абразивно-активный отрезной круг.
Зажимные диски могут быть выполнены прямой, изогнутой, перфорированной или волнистой формы. В качестве возможности уменьшения массы зажимные диски могут быть снабжены дополнительными выемками.
Краевая форма этих обоих зажимных дисков 2 отличается несколькими симметричными круглыми, многоугольными, в форме ласточкина хвоста или аналогичной формы выступающими зажимными поверхностями, которые должны с точной посадкой входить в выдавленные с обеих сторон углубления отрезного абразивного круга. За счет этого достигается необходимая свободная глубина резания, как традиционными отрезными кругами.
В качестве материала этих зажимных дисков применяются высокопрочные армированные пластики, углеволокно, цветные металлы, специальные стали, титан, преимущественно, однако, простая листовая сталь. Дополнительно к требуемой основной прочности этот материал должен обладать в качестве важного критерия определенной гибкостью и высоким собственным напряжением, чтобы выдерживать без длительного вреда возникающие при таких применениях боковые силовые воздействия.
Между зажимными дисками (2) вложена или приклеена демпфирующая пленка.
Для облегчения обращения с такой комбинированной системой при зажатии в зажимных дисках выполняют прорези 2а, в которые вставляют специальные натяжные пружины в качестве вспомогательного зажимного приспособления. В качестве дополнительной фиксации или повышения зажимных усилий при очень больших зажимных дисках (>60% от наружного диаметра отрезного абразивного круга) в зоне наружного диаметра зажимных дисков могут быть предусмотрены дополнительные резьбовые скрепления 2b. При этом резьбовые элементы не должны выступать за плоскую поверхность зажимных дисков.
В качестве важной производственной меры необходимо точное по положению и форме выдавливание углублений в зоне отверстия отрезного абразивного круга. Это достигается посредством вдавливания подходящего шаблона. В качестве альтернативы эти углубления могут быть вышлифованы также впоследствии на подходящей обрабатывающей установке.