ПАТРОН АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА

Полезная модель относится к инструментальному производству, в частности к инструментам для высококачественной абразивной обработки поверхностей деталей различного профиля, и может найти применение в машиностроении, деревообработке, ремонтных и отделочных работах.
Известен выбранный в качестве ближайшего аналога патрон абразивного инструмента, входящий в состав конструкции абразивного инструмента (авторское свидетельство на изобретение СССР №1333559, 30.08.1987 г., МПК B24D 13/02), состоящего из цилиндрического корпуса и гибкого абразивного элемента в виде свернутой в виде трубки гибкой абразивной ленты или листа. Абразивный элемент зафиксирован в корпусе штифтами фиксирующих элементов, которые вставлены в отверстия, выполненные в ленте по краю, и в кольцевой паз, образованный в корпусе.
Высокая гибкость абразивной ленты в радиальном направлении обеспечивает ее резкое распрямление при выходе из зоны обработки, что приводит к самоочищению ленты за счет выбивания прилипающих к абразивному слою частиц материала детали. Это обстоятельство позволяет производить чистовое шлифование мелкозернистыми абразивными лентами зачастую без предварительного шлифования.
Высокая гибкость ленты обеспечивает образование большой площади пятна контакта с поверхностью обрабатываемой детали, что повышает производительность и качество шлифовки
Также известный патрон, в отличие от других широко применяемых инструментов, обеспечивающих крепление бесконечных абразивных лент к оправке из упругого материала, применение которых зачастую приводит к прижиманию ленты к детали с излишним усилием, что не позволяет достигать постоянного минимально-достаточного усилия прижима абразивного слоя абразивной ленты к обрабатываемой поверхности, предотвращающего выкрашивание абразивных зерен из клеевого слоя ленты и приводящее к ее преждевременному износу, позволяет более качественно шлифовать поверхности с минимальным расходом абразивных лент.
Однако известная конструкция имеет и некоторые недостатки:
1) Предусмотренная устройством фиксация абразивной ленты штифтами, прижимаемыми под действием центробежных сил ленту к корпусу, не обеспечивает полного прилегания этих деталей, т.к. в момент начала вращения инструмента после установки ленты в корпус она не успевает равномерно по всей площади касания прижаться к корпусу до момента прижима фиксаторами, что приводит к биению рабочей части ленты, снижающему качество шлифовки.
2) Радиальная деформация ленты при работе инструмента, образующая пятно контакта с обрабатываемой поверхностью, вызывает импульсные нагрузки на кромки отверстий, выполненных в ленте, что быстро разрушает ленту в местах контакта с фиксаторами.
3) Наличие отверстий в ленте ухудшает работу инструмента при переустановке ленты в корпусе изношенной стороной внутрь.
Технический результат предлагаемой полезной модели направлен на повышение надежности крепления абразивного элемента (абразивной ленты) в патроне абразивного инструмента.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что в патроне абразивного инструмента, содержащем выполненный в виде стакана и закрепленный на хвостовике корпус, размещенный в корпусе фиксатор для крепления гибкого свернутого с образованием поверхности вращения абразивного элемента, фиксатор выполнен в виде упругодеформируемого элемента, выполненного с возможностью нажимного воздействия в снаряженном состоянии патрона на абразивный элемент и корпус.
В одном из предпочтительных вариантов реализации фиксатор снабжен центральной осью, на которой подвижно закреплен упругодеформируемый элемент.
Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежами. На фиг. 1 показан пример исполнения патрона абразивного инструмента с цилиндрическим корпусом; на фиг. 2 - пятно контакта гибкого абразивного элемента с поверхностью обрабатываемой детали; на фиг. 3 - пример исполнения патрона абразивного инструмента с коническим расширяющимся корпусом; на фиг. 4 - с коническим сужающимся корпусом.
Патрон абразивного инструмента в общем случае содержит цилиндрический корпус, выполненный в виде стакана и включающий основание 1 и боковую стенку 2, Корпус закреплен на хвостовике 3 гайкой 4 (фиг. 1). Внутри корпуса размещен фиксатор - соосно с хвостовиком 3 неподвижно закреплена ось 5, на которой при помощи резьбового соединения, например гайкой 6, подвижно закреплен упругодеформируемый элемент 7. В качестве упругодеформируемого элемента 7 может быть использована например тарельчатая шайба из полиуретана.
При использовании патрона гибкий абразивный элемент, например абразивный лист, сворачивают внахлест абразивным слоем наружу с образованием поверхности вращения 8, например цилиндрической абразивной трубки А. Абразивную трубку А вставляют одним концом в корпус до упора в основание 1 таким образом, чтобы часть ее внешней поверхности соприкасалась с внутренней поверхностью боковой стенки 2. После этого вращением гайки 6 абразивную трубку А фиксируют внутри корпуса патрона, добиваясь расширения в горизонтальной плоскости и необходимого нажимного воздействия края упругодеформируемого элемента 7 на абразивный лист по всей окружности и, как следствие/на боковую стенку 2 корпуса. При этом свернутый в трубку абразивный лист оказывается прочно зажат внутри корпуса.
Хвостовик 3 патрона вставляют в ручное или стационарное приводное устройство (на фиг. не показаны). Шлифовку детали осуществляют путем ее прижима к вращающейся рабочей поверхности абразивной трубки А. При этом поверхность абразивной трубки А деформируется с образованием на ней в зоне контакта плоской поверхности К (пятна контакта, фиг. 2), по которой распределяются усилия прижима, определяющиеся центробежной силой от вращения, плотностью и жесткостью абразивного листа.
При сворачивании абразивного листа в трубку его кромки могут быть соединены встык и зафиксированы при помощи клейкой лентой. После износа абразивного слоя абразивная трубка может быть повернута изношенной частью внутрь корпуса и использована.
Для решения разных технологических задач форма корпуса и применяемые фиксаторы могут иметь разный вид.
Выполненный в виде стакана корпус патрона в одном из вариантов реализации может иметь боковую стенку 2, выполненную под углом более 90° к основанию 1 (фиг. 3). В этом случае абразивный лист сворачивают и вставляют в патрон в виде расширяющегося от основания усеченного конуса. Упругодеформируемый элемент 7 выполняют в виде усеченного конуса с геометрическими параметрами, повторяющими внутренние поверхности корпуса, например из мягкой резины.
В другом варианте реализации корпус может иметь боковую стенку 2, выполненную под углом менее 90° к основанию 1 (фиг. 4). В этом случае абразивный лист сворачивают и вставляют в корпус в виде сужающегося от основания конуса или усеченного конуса. При этом корпус выполняют разъемным, например боковую стенку 2 связывают с основанием 1 при помощи резьбового соединения. Упругодеформируемый элемент 7 используют также в виде усеченного конуса с геометрическими параметрами, повторяющими внутренние поверхности корпуса и выполняют из мягкой резины. Свернутый абразивный лист размещают между боковой стенкой и упругодеформируемым элементом 7. При соединении боковой стенки 2 и основания 1 происходит плотное зажимание абразивного листа.
Для решения некоторых технологических задач абразивный элемент можно размещать в заявленном патроне и рабочей поверхностью вовнутрь или в обе стороны, комбинируя для этого два абразивных листа.
Заявленный патрон абразивного инструмента прост в производстве, может быть изготовлен существующими промышленными способами.
Таким образом, заявленная полезная модель позволяет повысить надежность крепления абразивного элемента в патроне абразивного инструмента за счет того, что обеспечивает фиксацию абразивного элемента по всей длине окружности, по которой происходит его соприкосновение со стенками корпуса патрона.