УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ РЕЖУЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ АБРАЗИВНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ
FACILITY FOR CLEANING CUTTING SURFACE OF ABRASIVE TOOLS

Изобретение относится к обработке металлов резанием, а именно к устройствам для очистки режущих поверхностей абразивных инструментов.
Известно устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости к шлифовальному кругу, содержащее корпус с трапецеидальными впадинами на его рабочей поверхности и двумя каналами для подачи СОЖ, которые размещены в соответствующих боковых стенках корпуса и соединены с впадинами, а в корпусе выполнен дополнительный канал, эквидистантный его рабочей поверхности (см. авт.свид. СССР №1283064, кл. В24В 55/02, 1987 г.).
Недостатком описанного аналога является то, что устройство эффективно работает только на новом шлифовальном круге. Кроме того, недостатком служит сложная в изготовлении конструкция устройства и двойной расход СОЖ из-за канала, уносящего отходы шлифования.
Известно также устройство для очистки режущей поверхности абразивных инструментов, содержащее ультразвуковой вибратор с концентратором, эквидистантный ему кожух и связанную с его полостью систему подачи смазочно-охлаждающей жидкости, причем кожух имеет по всему своему периметру полость, связанную с системой подачи СОЖ (см. авт.свид. СССР №1298055, кл. В24В 55/02, 1987 г.).
Недостатком описанного аналога является то, что контактирующие с абразивным инструментом элементы кожуха быстро изнашиваются, что приводит к выходу из строя всего устройства. Кроме того, создание рабочего давления в зоне очистки требует дополнительного расхода СОЖ и дополнительных энергоносителей.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для очистки режущей поверхности абразивных инструментов, содержащее ультразвуковой вибратор с концентратором, эквидистантный ему кожух, выполненный с рабочими зубцами, на которые нанесена ферромагнитная жидкость, связанную с полостью кожуха систему подачи смазочно-охлаждающей жидкости, установленный на кожухе электромагнит для обеспечения герметичности контакта между кожухом и абразивным инструментом (см. патент РФ №2275291, кл. В24В 57/007, 2006 г.), выбранное за прототип.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в СОЖ в зоне очистки появляются частицы шлифовального шлама, которые под воздействием ультразвукового вибратора вновь внедряются в поры абразивного инструмента, что приводит к снижению качества очистки и засаливанию его рабочей поверхности.
Сущность приобретения заключается в следующем. По мере накопления в полости кожуха частиц шлифовального шлама кран выходного штуцера (на фиг.1 не показан) периодически открывается, осуществляя сброс загрязненной СОЖ, и опять закрывается, обеспечивая оптимальное давление в зоне очистки для создания условий усиленного эффекта кавитационной эрозии.
Технический результат - повышение качества очистки рабочей поверхности абразивных инструментов за счет периодического вывода из зоны очистки шлифовального шлама.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для очистки режущей поверхности абразивных инструментов содержится ультразвуковой вибратор с концентратором, эквидистантный ему кожух, выполненный с рабочими зубцами, на которые нанесена ферромагнитная жидкость, связанная с полостью кожуха система подачи смазочно-охлаждающей жидкости и установленный на кожухе электромагнит для обеспечения герметичности контакта между кожухом и абразивным инструментом.
Особенность конструкции заключается в том, что в устройстве для очистки режущей поверхности абразивных инструментов в кожухе выполнен выходной канал, соединенный со штуцером, для периодического вывода из зоны очистки шлифовального шлама.
На чертежах представлено:
на фиг.1 изображен разрез устройства; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.
Устройство содержит магнитострикционный преобразователь (ультразвуковой вибратор) 1 с концентратором 2. Концентратор 2 через резиновые прокладки 3 жестко связан с кожухом 4, эквидистантным концентратору 2. Между кожухом 4 и поверхностью концентратора 2 образован круговой канал 5. Для подвода жидкости в круговой канал 5 на внешней поверхности кожуха 4 размещен штуцер 6, связанный с системой подачи СОЖ, и штуцер 7 для периодического вывода из канала 5 загрязненной СОЖ. На кожухе 4 установлен электромагнит 8, а на рабочие зубцы кожуха нанесена ферромагнитная жидкость 9.
Устройство работает следующим образом.
На электромагнит 8 подается напряжение, и ферромагнитная жидкость, нанесенная на кожух, равномерно распределяется по его рабочим зубцам. Между режущей поверхностью абразивного инструмента 10 и рабочим торцом концентратора 2 устанавливается минимально необходимый зазор, в который из системы подачи СОЖ через штуцер 6 и канал 5 подается рабочая жидкость под давлением. Кожух 4 с уплотнениями из ферромагнитной жидкости отсекает воздушные потоки от периферии инструмента и со всех сторон запирает рабочую жидкость в зоне очистки, поддерживая там требуемое рабочее давление.
Электрическая энергия ультразвуковой частоты, вырабатываемая ультразвуковым генератором, преобразуется магнитострикционным преобразователем 1 в механические колебания той же частоты, амплитуда которых усиливается концентратором 2. Под действием механических колебаний торца концентратора 2 рабочая жидкость, находящаяся в зоне очистки, кавитирует и воздействует на режущую поверхность абразивного инструмента 10. При этом в зоне очистки образуется акустическое излучение кавитации, которое поглощается запирающей ферромагнитной жидкостью.
Поддержание оптимального давления в зоне очистки создает условия усиленного эффекта кавитационной эрозии, что позволяет повысить эффективность очистки режущей поверхности абразивных инструментов и пропитки поверхностных объемов порового пространства. Попавшая в поры круга СОЖ под действием центробежной силы выбрасывается в виде мелких частиц, часть которых попадает в зону резания, активно воздействуя на процесс шлифования.
По мере загрязнения СОЖ в зоне очистки шлифовальным шламом, частицы которого под действием ультразвуковых колебаний начинают опять внедряться в поры шлифовального круга, открывается штуцер 7, осуществляется сброс загрязненной жидкости и круговой канал 5 вновь заполняется чистой СОЖ.