ПРЕРЫВИСТЫЙ ШЛИФОВАЛЬНЫЙ КРУГ

Полезная модель относится к машиностроению, к обработке абразивным инструментом, в частности к шлифовальным кругам для выполнения операций плоского шлифования деталей из материалов, склонных к дефектообразованиям в виде прижогов и микротрещин.
Известен прерывистый шлифовальный круг, содержащий сборный цилиндрический круг из тонких абразивных дисков, закрепленных на общем валу без осевого зазора. При этом диски повернуты на угол α к плоскости, перпендикулярной оси общего вала с образованием наклонного прерывистого круга с овальной периферийной поверхностью, имеющей выступы и впадины (Патент РФ №2137592, МПК В24В 53/00, B24D 5/00, опубл. 1999).
Недостатком известного круга является повышенная теплонапряженность в зоне резания за счет слабой циркуляции воздуха в процессе обработки и отсутствие возможности самозатачивания.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является сборный продольно-прерывистый шлифовальный круг, содержащий закрепленные на общем корпусе с осевым зазором относительно друг друга абразивные диски. При этом абразивные диски выполнены в виде усеченных цилиндров, один из торцов которых наклонен под острым углом к плоскости, перпендикулярной оси вращения. Абразивные диски попарно установлены неуравновешенными частями в противофазе, диаметрально противоположно и скошенными торцами друг к другу так, что последние параллельны и находятся внутри круга, и с возможностью регулирования зазора между ними с помощью проставочных шайб (Патент РФ №2192344, МПК В24В 1/00, опубл. 2002).
Недостатками описанного круга являются наличие высокой теплонапряженности в зоне резания вследствие слабой циркуляции воздуха в процессе обработки и отсутствие возможности самозатачивания за счет того, что угол наклона торцов абразивных дисков к плоскости, перпендикулярной оси вращения диска, меньше 10°.
Предлагаемой полезной моделью решается задача снижения теплонапряженности в зоне резания и обеспечение возможности самозатачивания круга.
Для достижения данного технического результата прерывистый шлифовальный круг содержит абразивный диск, на периферийной поверхности которого выполнены впадины с углом наклона к оси вращения круга, равным от 10° до 80°, и угловым шагом, равным от 10° до 80°.
Снижение теплонапряженности в зоне резания вследствие создания условий для интенсивной циркуляции воздуха обеспечивается за счет того, что на периферийной поверхности абразивного диска выполнены впадины с углом наклона к оси вращения круга, равным от 10° до 80°, и угловым шагом, равным от 10° до 80°.
Обеспечение возможности самозатачивания круга достигается тем, что на периферийной поверхности абразивного диска выполнены впадины с углом наклона к оси вращения круга, равным от 10° до 80°.
Угол наклона впадин к оси вращения круга, равный от 10° до 80°, является оптимальным, так как обеспечивает интенсивную циркуляцию воздуха в зоне резания и возможность самозатачивания прерывистого шлифовального круга. Выполнение впадин под углом наклона, меньшим 10°, нецелесообразно, так как работа прерывистого шлифовального круга может сопровождаться при этом повышенными вибрациями из-за ударного характера работы, а выполнение впадин под углом наклона, большим 80°, также нецелесообразно, так как не обеспечивает интенсивную циркуляцию воздуха вследствие того, что впадины не способны нагнетать воздух к зоне резания, и не обеспечивает возможность самозатачивания прерывистого шлифовального круга, так как режущие кромки прерывистого шлифовального круга не подвержены ударным нагрузкам вследствие чего не происходит их разрушение.
Угловой шаг, равный от 10° до 80°, расположения впадин является оптимальным, так как обеспечивает интенсивную циркуляцию воздуха и высокую режущую способность прерывистого шлифовального круга. Выполнение впадин с угловым шагом, менее 10°, приводит к снижению режущей способности прерывистого шлифовального круга вследствие того, что площадь рабочей поверхности прерывистого шлифовального круга стремится к нулю, а увеличение углового шага, более 80°, приводит к снижению циркуляции воздуха в зоне резания, что в свою очередь приводит к повышению теплонапряженности процесса шлифования и снижению циркуляции воздуха в зоне резания.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен прерывистый шлифовальный круг, вид с торца; на фиг.2 тоже, вид сбоку.
Кроме того, на фиг.1, 2 показано:
φ - угловой шаг впадин, град.;
α - угол наклона впадин к оси вращения круга, град.
Предлагаемый прерывистый шлифовальный круг содержит абразивный диск 1 с посадочным отверстием 2, расположенным в центре и предназначенным для установки на шпиндель (на чертеже не показан). На периферийной поверхности 3 абразивного диска 1 (фиг.2) выполнены впадины 4 с углом наклона α к оси 5 вращения круга, равным от 10° до 80°, (фиг.2) и угловым шагом ϕ, равным от 10° до 80°, (фиг.1). Абразивный диск 1 может быть выполнен из абразивного материала и связки, например, электрокорунда на металлической связке.
Предлагаемый прерывистый шлифовальный круг работает следующим образом.
Прерывистый шлифовальный круг устанавливается на шпиндель станка (на чертеже не показан) посадочным отверстием 2. Во время работы прерывистому шлифовальному кругу придают вращение вокруг оси 5 вращения круга, а также продольную и поперечную подачу. При соприкосновении с обрабатываемой поверхностью заготовки, абразивный диск 1 режущими зернами, расположенными на периферийной поверхности 3, производят съем металла с обрабатываемой поверхности заготовки. За счет наличия впадин 4, выполненных на периферийной поверхности 3 абразивного диска 1, происходит периодическое прерывание процесса резания в зоне резания. Благодаря прерыванию процесса резания теплонапряженность в зоне резания снижается (Якимов А.В. Оптимизация процессов шлифования / А.В.Якимов - М.: Машиностроение, 1975, с.45). Выполнение впадин 4 под углом наклона α к оси вращения круга, равным от 10° до 80°, и угловым шагом, равным от 10° до 80°, позволяет создать воздушную струю, направленную в зону резания, что также снижает теплонапряженность в зоне резания. Поэтому предлагаемый прерывистый шлифовальный круг позволяет снизить теплонапряженность в зоне резания, а также обеспечить возможность самозатачивания, что позволяет повысить производительность обработки. Выполнение впадин 4 под углом наклона α к оси вращения круга, равным от 10° до 80°, позволяет создать условия для возникновения ударных нагрузок на режущие кромки прерывистого шлифовального круга, что приводит к их постоянному разрушению и обновлению, что в свою очередь обеспечивает возможность самозатачивания. Предлагаемый прерывистый шлифовальный круг может найти применение на любых металлообрабатывающих предприятиях, занимающихся шлифованием труднообрабатываемых материалов и позволяет повысить производительность обработки металлов за счет снижения теплонапряженности. Способность предлагаемого круга к самозатачиванию позволяет сократить число правок прерывистого шлифовального круга, что снижает время на его обслуживание.
Таким образом, использование предлагаемой полезной модели позволяет снизить теплонапряженность в зоне резания и обеспечить возможность самозатачивания прерывистого шлифовального круга.