ШЛИФОВАЛЬНЫЙ КРУГ С ПРЕРЫВИСТОЙ ПЕРИФЕРИЙНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

Предлагаемая полезная модель относится к инструментам для шлифования, в частности, к абразивным кругам для обработки изделий своей периферийной частью.
Прерывистость режущей поверхности шлифовального круга создает благоприятные условия для подвода смазочно-охлаждающей жидкости и отвода отходов при обработке. При этом снижается температура в зоне резания. В результате повышаются режущие свойства круга и улучшается качество обработанной поверхности.
Известны плоские и чашечные шлифовальные круги с прерывистой рабочей поверхностью на периферии или на торце в виде выточек, прорезей, насечек, отверстий (см., например, Абразивная и алмазная обработка материалов: справочнике / под ред. А.Н. Резникова. М.: Машиностроение, 1977).
Известен прерывистый абразивный круг, содержащий на цилиндрической рабочей поверхности чередующиеся выступы и впадины (патент RU №2165351, опубл. 20.04.2001). Его особенность состоит в том, что в торцевой плоскости впадины описаны прямой, соединяющей дуги окружности рабочей поверхности двух соседних выступов. Недостатком данного устройства является низкое качество обработки, так как выступы на рабочей поверхности круга создают высокую волнистость обработанной поверхности.
Известен дискретный шлифовальный инструмент, выполненный в виде сплошного шлифовального круга с радиальными отверстиями на режущей поверхности, расположенными строками, параллельными оси вращения инструмента (патент RU №2385216, опубл. 27.03.2010). Круг характеризуется тем, что радиальные отверстия расположены в чередующихся длинных и коротких строках со смещением на половину осевого шага с их расположения в направлении строк. Недостатком данного устройства является сложность изготовления.
По совокупности сходных существенных признаков наиболее близким техническим решением к заявленному устройству может быть выбрано, например, прерывистый шлифовальный круг (патент RU №88600, опубл. 20.11.2009). Известный 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°.
Недостаток известного устройства заключается в том, что при различных углах наклона канавок и их угловом шаге в указанных диапазонах на рабочей периферийной поверхности круга в зоне резания может находиться одна, две или ни одной канавки. Поэтому создаются различные условия шлифования по периферии круга, в результате чего он неравномерно изнашивается и теряет точность формы. Требуется частая правка круга, что существенно уменьшает его размерную стойкость.
Перед заявленной полезной моделью была поставлена задача повысить равномерность работы и стойкость шлифовального круга.
Технический результат заявленного устройства заключается в повышении равномерности работы шлифовального круга за счет постоянства площади контакта с обрабатываемым изделием в зоне резания и одновременном повышении стойкости за счет равномерного износа круга по периферийной поверхности.
Поставленная задача решается тем, что предложен прерывистый шлифовальный круг, содержащий абразивный диск с посадочным отверстием, на периферийной поверхности которого выполнены прямолинейные канавки, расположенные параллельно друг другу под углом к оси вращения круга.
Новым в предложенном устройстве является то, что окончания соседних канавок по противоположным сторонам периферийной поверхности расположены на одном уровне с взаимным перекрытием на половину величины ширины канавки.
Новым в предложенном устройстве является также то, что для обеспечения взаимного перекрытия угол наклона канавок к оси вращения круга выбирается из условия
,
где α - угол наклона канавки к оси круга, градус; D - наружный диаметр круга, мм; β - окружной шаг канавок, градус; k - ширина канавки, мм; B - высота круга, мм.
Предлагаемое устройство поясняется чертежами: на фиг. 1 дан чертеж шлифовального круга, основной вид, на фиг. 2 - чертеж шлифовального круга, вид сбоку, на фиг. 3 - развертка периферийной поверхности шлифовального круга.
Прерывистый шлифовальный круг содержит абразивный диск 1 с посадочным отверстием 2, на периферийной поверхности которого выполнены прямолинейные канавки 3, расположенные параллельно друг другу и под углом α к оси 4 вращения круга (фиг. 1). Абразивный диск 1 имеет наружный диаметр D и высоту B. Окружной шаг канавок 3 характеризуется углом β (фиг. 2).
Окончания соседних канавок 3 по противоположным сторонам А и Б периферийной поверхности расположены на одном уровне с взаимным перекрытием на половину величины k ширины канавки (фиг. 3).
Для обеспечения взаимного перекрытия угол α наклона канавок 3 к оси 4 вращения круга выбирается из условия
.
Устройство работает следующим образом.
Прерывистый шлифовальный круг устанавливается на шпиндель станка с помощью посадочного отверстия 2. Шлифовальный круг вращается со скоростью резания вокруг оси 4 и перемещается в продольном и поперечном направлении со скоростью подачи. Также шлифовальный круг перемещается в радиальном направлении на глубину резания за один рабочий ход.
При контакте с обрабатываемой поверхностью абразивный диск 1 производят съем металла с помощью режущих зерен, расположенных на его периферийной поверхности. За счет ряда параллельных прямолинейных канавок 3 на периферийной поверхности шлифовального круга процесс резания будет прерывистым, что снижает температуру резания. Также канавки 3 могут быть использованы для подвода смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания и отвода отходов при шлифовании.
Расположение канавок 3 под углом а к оси 4 вращения круга с взаимным перекрытием по периферии на величину половины ширины канавки обеспечивается, например, за счет выбора угла α из условия
.
Расположение канавок 3 с взаимным перекрытием по периферии способствует повышению равномерности работы шлифовального круга за счет постоянства площади контакта с обрабатываемым изделием в зоне резания. При этом также обеспечивается повышение стойкости за счет равномерного износа круга по периферийной поверхности.