СБОРНЫЙ ТОРЦОВЫЙ АБРАЗИВНЫЙ КРУГ
COMPOSITE FACE GRINDING WHEEL

Изобретение относится к инструментам для обработки металлов и может быть использовано на предприятиях металлообрабатывающей промышленности для эффективной черновой, чистовой и отделочной обработки заготовок деталей машин и приборов.
Известны сборные торцовые шлифовальные круги, состоящие из металлического корпуса и закрепленных на нем тем или иным способом абразивных элементов (SU, авторские свидетельства №971640, кл. B24D 7/00, 1982; №1002142, кл. B24D 7/06, 1983; №1100076, кл. B24D 7/00, 1984; №1100077, кл. B24D 7/00, 1984; №1102667, кл. B24D 7/00, 1984; №127737, кл. B24D 7/00, 1986; №1235709, кл. B24D 7/06, 1986; №1315273, кл. B24D 7/00, 1987).
Достоинствами являются:
- рациональное расходование абразивных материалов за счет использования металлического корпуса многократного применения и сменных абразивных элементов;
- возможность снижения теплонапряженности шлифования заготовок прерывистой абразивной поверхностью.
Причиной, препятствующей достижению указанного ниже технического результата, является постоянство характеристики абразивных элементов, что ограничивает применение одного и того же круга для обработки заготовок деталей из материалов с различными свойствами и различными требованиями к качеству обработанных поверхностей.
Известен сборный торцовый абразивный круг (SU, авторское свидетельство №1281393, кл. B24D 7/06, 1987), состоящий из металлического корпуса и абразивных сегментов, выполненных в виде усеченных секторов и неподвижно закрепленных на корпусе с помощью фланца.
Достоинство такого круга аналогично описанным выше.
Причиной, препятствующей достижению указанного выше технического результата, является отсутствие возможности изменения относительного положения абразивных сегментов, что, как и в предыдущих случаях, снижает эффективность использования таких кругов в условиях многономенклатурных производств.
Известен торцовый абразивный круг (SU, патент №2205742, кл. B24D 7/14, 2003), имеющий корпус с закрепленным на нем крупнозернистым абразивным слоем для предварительного шлифования, установленный соосно с корпусом с возможностью осевого перемещения стакан, несущий мелкозернистые абразивные слои для окончательного шлифования и механизм выдвижения стакана, включающий в себя тарельчатый элемент, выполненный из сплава с термомеханической памятью и срабатывающий при подаче через каналы в корпусе круга нагретого воздуха.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, относится то, что при использовании указанного круга абразивные слои, используемые для окончательного шлифования, образуют прерывистую рабочую поверхность, что приводит к возникновению дополнительных колебаний в технологической системе при шлифовании и ухудшению микрогеометрии шлифованных поверхностей, формируемой на окончательном этапе обработки торцовым кругом.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является торцовый абразивный круг, имеющий прерывистую рабочую абразивную поверхность для предварительного шлифования и непрерывную рабочую абразивную поверхность для окончательного шлифования (RU, патент №2214901, кл. B24D 7/14, 2001), принятый за прототип.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что указанный круг имеет достаточно сложную конструкцию, затрудняющую его изготовление, а также необходимость модернизации станка для обеспечения дискретной подачи нагретого и охлажденного воздуха.
Сущность изобретения заключается в следующем. С целью упрощения конструкции круга механизм перемещения установленного соосно с корпусом стакана, несущего мелкозернистый абразивный слой, выполнен в виде винтовой пары, образованной стаканом и центрирующей оправкой и предназначенной для выдвижения стакана в осевом направлении на окончательном этапе шлифования.
Технический результат заключается в упрощении конструкции круга.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что, как и в известном устройстве, торцовый абразивный круг содержит корпус с закрепленным на нем прерывистым крупнозернистым слоем, установленный соосно с корпусом с возможностью осевого перемещения стакан с закрепленным на его торцовой поверхности непрерывным мелкозернистым абразивным слоем и механизм перемещения стакана. Особенность заключается в том, что механизм перемещения стакана выполнен в виде винтовой пары, образованной стаканом и центрирующей оправкой и фиксируемой в рабочем и нерабочем положении стопорными винтами.
На чертежах представлено: на фиг. 1 - продольный разрез торцового абразивного круга; на фиг. 2 - вид снизу на круг по фиг. 1; на фиг. 3 - продольный разрез круга с выдвинутым стаканом, несущим мелкозернистый абразивный слой.
Сборный торцовый круг содержит металлический корпус 1 (фиг. 1), соосный с корпусом стакан 2, центрирующую оправку 3 и винты 4.
На кольцевой торцовой поверхности корпуса 1 неподвижно закреплены крупнозернистые абразивные слои 5 (фиг. 2), а на кольцевой торцовой поверхности стакана неподвижно закреплен мелкозернистый абразивный слой 6.
Сборный торцовый абразивный круг используют следующим образом.
1
При съеме основного припуска (на предварительную обработку) шлифование осуществляют крупнозернистыми абразивными слоями 5, неподвижно закрепленными на кольцевой торцовой поверхности корпуса 1 круга (фиг. 1) на режимах, соответствующих предварительному шлифованию. Прерывистость рабочей поверхности на этом этапе шлифования способствует снижению теплонапряженности процесса предварительной обработки и формированию благоприятных физико-механических характеристик поверхностных слоев обработанных деталей, при этом рабочая поверхность мелкозернистого слоя «утоплена», т.е. находится на некотором расстоянии Н (фиг. 1) от рабочей поверхности крупнозернистого слоя и не касается обрабатываемой поверхности детали.
2
После снятия основной части припуска станок останавливают, «отпускают» винты 4 (фиг. 1) и поворотом стакана 2 относительно центрирующей неподвижной резьбовой поверхности оправки 4 перемещают его в осевом направлении так, чтобы мелкозернистый абразивный слой выступал за пределы крупнозернистого на величину Н (фиг. 3). Винты 4 поворачивают до упора во внутреннюю торцовую поверхность корпуса, создавая при этом натяг в резьбе винтовой пары, препятствующий непреднамеренному повороту стакана. Станок включают и оставшуюся часть припуска удаляют мелкозернистым абразивным слоем на режимах, соответствующих окончательному шлифованию.
Непрерывность рабочей абразивной поверхности на этом этапе шлифования способствует уменьшению вибраций в технологической системе и улучшению микрогеометрии шлифованных поверхностей.
После окончания цикла шлифования винты 4 «отпукают», поворотом стакана 2 возвращают его в исходное (нерабочее) положение и вновь стопорят винтами 4 (фиг. 1).
Осевая (врезная) подача абразивного круга при обработке как крупно-, так и мелкозернистым абразивными слоями осуществляется от привода подач шлифовального станка.
Применение предлагаемого круга позволяет на одной операции выполнить с высоким качеством предварительное и окончательное шлифование торцом круга за один установ заготовок. При этом конструкция сборного торцового абразивного круга достаточно технологична и не требует модернизации шпиндельного узла шлифовального станка для подачи нагретого или охлажденного воздуха.