RU196262U1 - Combined grinding wheel - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области абразивной обработки и может быть использована в шлифовальных кругах с периферийной рабочей частью. Круг содержит абразивный диск с прерывистой поверхностью, посадочное отверстие и прямолинейные канавки на периферийной поверхности, расположенные под постоянным углом к оси вращения круга. Канавки выполнены с неравномерным угловым шагом по торцу абразивного диска, который повторяется на его полуокружностях и определяется по математической зависимости. В результате упрощается технология изготовления шлифовального круга, и уменьшаются колебания силы резания при шлифовании. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.The invention relates to the field of abrasive processing and can be used in grinding wheels with a peripheral working part. The circle contains an abrasive disk with a discontinuous surface, a bore hole and rectilinear grooves on the peripheral surface located at a constant angle to the axis of rotation of the circle. The grooves are made with an uneven angular step along the end of the abrasive disk, which is repeated at its semicircles and is determined by mathematical dependence. As a result, the manufacturing technology of the grinding wheel is simplified, and the fluctuations in cutting force during grinding are reduced. 1 s.p. f-ly, 2 ill.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к инструментам для шлифования, в частности, к абразивным кругам для обработки изделий своей периферийной частью.The proposed utility model relates to tools for grinding, in particular, to abrasive wheels for processing products with their peripheral part.

Комбинированные шлифовальные круги отличаются от традиционных кругов переменной структурой за счет использования элементов с различными свойствами (зернистостью, жесткостью и т.д.). Подобные шлифовальные круги выполняют сборной конструкции (см., например, патенты RU 2252132, RU 2395381). Более простой разновидностью комбинированных кругов являются абразивные круги с прерывистой периферийной поверхностью. На практике получили применение плоские и чашечные шлифовальные круги с прерывистой рабочей поверхностью на периферии в виде выточек, прорезей, насечек, отверстий (см., например, Абразивная и алмазная обработка материалов: справочнике / под ред. А.Н. Резникова. М.: Машиностроение, 1977). Создание прерывистой поверхности на шлифовальном круге обеспечивает лучший подвод смазочно-охлаждающей жидкости и отвод отходов при обработке. При этом снижается температура в зоне резания и создаются благоприятные условия для самозатачивания. В результате повышаются режущие свойства круга и одновременно улучшается качество обработанной поверхности.Combined grinding wheels differ from traditional wheels with a variable structure due to the use of elements with different properties (grain, hardness, etc.). Such grinding wheels perform a prefabricated structure (see, for example, patents RU 2252132, RU 2395381). A simpler variety of combination wheels are abrasive wheels with a discontinuous peripheral surface. In practice, flat and cup grinding wheels with an intermittent working surface on the periphery in the form of grooves, slots, notches, holes (see, for example, Abrasive and diamond processing of materials: reference book / edited by A.N. Reznikov. M.: Engineering, 1977). Creating a discontinuous surface on the grinding wheel provides the best supply of cutting fluid and waste during processing. This reduces the temperature in the cutting zone and creates favorable conditions for self-sharpening. As a result, the cutting properties of the wheel are improved and the quality of the machined surface is improved at the same time.

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. Основным недостатком данного устройства является сложность изготовления и, как следствие, высокая стоимость шлифовального круга.Known discrete grinding tool made in the form of a continuous grinding wheel with radial holes on the cutting surface, arranged in rows parallel to the axis of rotation of the tool (patent RU No. 2385216, publ. 03/27/2010). A circle is characterized by the fact that the radial holes are located in alternating long and short rows with an offset of half the axial pitch from their location in the direction of the rows. The main disadvantage of this device is the complexity of manufacture and, as a result, the high cost of the grinding wheel.

Известен прерывистый шлифовальный круг (патент RU №88600, опубл. 20.11.2009), который содержит абразивный диск, на периферийной поверхности которого выполнены канавки с постоянным углом наклона к оси вращения круга, равным от 10° до 80°, и постоянным угловым шагом, равным от 10° до 80°. Недостаток известного устройства заключается в том, что возникает периодическое изменение силы резания, повторяющееся через равные промежутки, что приводит к возникновению вибраций и появлению волнистости на обработанной поверхности.Known intermittent grinding wheel (patent RU No. 88600, publ. 20.11.2009), which contains an abrasive disk, on the peripheral surface of which grooves are made with a constant angle of inclination to the axis of rotation of the wheel, equal to from 10 ° to 80 °, and a constant angular step, equal from 10 ° to 80 °. A disadvantage of the known device is that there is a periodic change in cutting force, repeated at regular intervals, which leads to the occurrence of vibrations and the appearance of waviness on the treated surface.

По совокупности сходных существенных признаков наиболее близким техническим решением к заявленному устройству может быть выбрано, например, шлифовальный круг с прерывистой поверхностью (патент RU №149877, опубл. 16.12.2014). Известный шлифовальный круг с прерывистой поверхностью содержит абразивный диск, на периферийной поверхности которого выполнены прямолинейные канавки углом наклона к оси вращения круга от 10° до 80° и постоянным угловым шагом от 10° до 80°. Угол наклона к оси вращения круга каждой последующей канавки α_i+1 по отношению к углу наклона предыдущей канавки α_i выбирается из условия α_i+1=α_i+(0,1÷0,2)α_i.By the set of similar essential features, the closest technical solution to the claimed device can be selected, for example, an grinding wheel with a discontinuous surface (patent RU No. 149877, publ. 16.12.2014). Known grinding wheel with a discontinuous surface contains an abrasive disk, on the peripheral surface of which there are made straight grooves with an angle of inclination to the axis of rotation of the circle from 10 ° to 80 ° and a constant angular step from 10 ° to 80 °. The angle of inclination to the axis of rotation of the circle of each subsequent groove α _{i + 1} with respect to the angle of inclination of the previous groove α _i is selected from the condition α _{i + 1} = α _i + (0.1 ÷ 0.2) α _i .

Недостаток известного устройства заключается в сложной технологии нанесения канавок на периферийную поверхность, которая требует поворота инструмента после прорезания каждой канавки. В результате увеличивается трудоемкость изготовления комбинированного круга и его стоимость.A disadvantage of the known device is the complex technology of applying grooves on the peripheral surface, which requires turning the tool after cutting through each groove. As a result, the complexity of manufacturing a combined circle and its cost increases.

Перед заявленной полезной моделью была поставлена задача снижения стоимости изготовления комбинированного шлифовального круга за счет упрощения технологии нанесения канавок на периферийную поверхность.The claimed utility model was tasked with reducing the cost of manufacturing a combined grinding wheel by simplifying the technology of applying grooves to the peripheral surface.

Технический результат заявленного устройства заключается в упрощении технологии изготовления комбинированного шлифовального круга за счет нанесения канавок с постоянным углом наклона к оси круга и неравномерным угловым шагом на полуокружности.The technical result of the claimed device is to simplify the manufacturing technology of the combined grinding wheel by applying grooves with a constant angle of inclination to the axis of the wheel and uneven angular pitch on the semicircle.

Поставленная задача решается тем, что предложен комбинированный шлифовальный круг с прерывистой поверхностью, содержащий абразивный диск, имеющий посадочное отверстие и выполненные на его периферийной поверхности под углом к оси вращения прямолинейные канавки, расположенные с постоянным углом α к оси вращения круга.The problem is solved in that a combined grinding wheel with a discontinuous surface is proposed, comprising an abrasive disk having a seating hole and straight grooves made on its peripheral surface at an angle to the axis of rotation, located with a constant angle α to the axis of rotation of the circle.

Новым в предложенном устройстве является то, что канавки выполнены с неравномерным угловым шагом β, выбираемым из условия:New in the proposed device is that the grooves are made with an uneven angular pitch β, selected from the condition:

где β_i - угловой шаг i-й канавки; n - число канавок на полуокружности.where β _i is the angular pitch of the i-th groove; n is the number of grooves in the semicircle.

Новым в предложенном устройстве также является то, что неравномерный угловой шаг β повторяется на полуокружности периферийной поверхности шлифовального круга.New in the proposed device is also the fact that the uneven angular step β is repeated on the semicircle of the peripheral surface of the grinding wheel.

Новым в предложенном устройстве также является то, что канавки имеют треугольный профиль с постоянным углом γ и различную ширину h.New in the proposed device is also the fact that the grooves have a triangular profile with a constant angle γ and a different width h.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами: на фиг. 1 дан чертеж комбинированного шлифовального круга, основной вид, на фиг. 2 - чертеж комбинированного шлифовального круга, вид сбоку.The proposed device is illustrated by drawings: in FIG. 1 is a drawing of a combined grinding wheel, the main view, in FIG. 2 is a drawing of a combined grinding wheel, side view.

Комбинированный шлифовальный круг с прерывистой поверхностью содержит абразивный диск 1 с посадочным отверстием 2 (фиг. 1). Абразивный диск 1 имеет наружный диаметр D и высоту В (фиг. 2). На периферийной поверхности диска выполнены прямолинейные канавки 3, расположенные под постоянным углом α к оси 4 вращения круга. Канавки 3 выполнены с неравномерным угловым шагом β по торцу диска 1. Угловой шаг канавок 3 характеризуется углом β, выбираемым из условия:Combined grinding wheel with a discontinuous surface contains an abrasive disk 1 with a bore hole 2 (Fig. 1). The abrasive disk 1 has an outer diameter D and a height B (FIG. 2). On the peripheral surface of the disk, rectilinear grooves 3 are made located at a constant angle α to the axis 4 of rotation of the circle. The grooves 3 are made with an uneven angular pitch β along the end face of the disk 1. The angular pitch of the grooves 3 is characterized by an angle β selected from the condition:

где β_i - угловой шаг i-й канавки; n - число канавок на полуокружности.where β _i is the angular pitch of the i-th groove; n is the number of grooves in the semicircle.

Неравномерный угловой шаг β повторяется на полуокружности периферийной поверхности шлифовального круга для упрощения технологии нанесения канавок и последующего контроля. Эта технология нанесения канавок проще, чем технология с неравномерным углом наклона α к оси круга. Настройка на станке углового шага β выполняется с помощью делительной головки или специального приспособления.An uneven angular step β is repeated on the semicircle of the peripheral surface of the grinding wheel to simplify the technology of grooving and subsequent control. This grooving technology is simpler than the technology with an uneven angle of inclination α to the axis of the circle. The adjustment on the machine of the angular pitch β is performed using a dividing head or a special device.

Выбор величины неравномерности углового шага β_i производят из следующих соображений. Приняв определенное число n канавок на полуокружности, выполняют деление на n+1 частей. Дополнительная часть углового шага делится неравномерно на все оставшиеся части. Тогда угловой шаг рассчитывается по закону арифметической прогрессии. В указанном диапазоне неравномерного углового шага обеспечиваются наилучшие условия для погашения периодических колебаний силы резания.The choice of the non-uniformity of the angular pitch β _{i is} made from the following considerations. Having adopted a certain number n of grooves in a semicircle, a division into n + 1 parts is performed. The additional part of the angular step is divided unevenly into all the remaining parts. Then the angular step is calculated according to the law of arithmetic progression. In the specified range of non-uniform angular pitch, the best conditions are provided for damping periodic fluctuations in cutting force.

Для простоты изготовления прямолинейные канавки имеют треугольный профиль с постоянным углом γ и различную ширину h. Различную ширину h канавок определяют с учетом их взаимного перекрытия, чтобы при контакте круга с обрабатываемой заготовкой постоянно находилась одна канавка.For ease of manufacture, the straight grooves have a triangular profile with a constant angle γ and a different width h. The different width h of the grooves is determined taking into account their mutual overlap, so that when the circle contacts the workpiece, there is always one groove.

Выполнение приведенных условий обеспечивает упрощение технологии изготовления комбинированного шлифовального круга.Fulfillment of the above conditions simplifies the manufacturing technology of the combined grinding wheel.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Комбинированный шлифовальный круг с прерывистой поверхностью устанавливают 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.A combined grinding wheel with a discontinuous surface is mounted on the machine spindle using the bore 2. The grinding wheel rotates at a cutting speed around axis 4 and moves in the longitudinal and transverse directions with the feed speed.

При контакте с обрабатываемой заготовкой абразивный диск 1 производит съем металла с помощью режущих зерен, расположенных на его периферийной поверхности. За счет прямолинейных канавок 3, расположенных с неравномерным угловым шагом β по торцу диска, процесс резания будет прерывистым, что снижает температуру резания. Также канавки 3 используются для подвода смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания и отвода отходов при шлифовании.Upon contact with the workpiece, the abrasive disk 1 removes the metal using cutting grains located on its peripheral surface. Due to the straight grooves 3 located with an uneven angular pitch β along the end of the disk, the cutting process will be intermittent, which reduces the cutting temperature. Also, grooves 3 are used to supply cutting fluid to the cutting zone and waste disposal during grinding.

Угловой шаг канавок β выбирают из условия:The angular pitch of grooves β is selected from the condition:

где β_i - угловой шаг i-й канавки; n - число канавок на полуокружности.where β _i is the angular pitch of the i-th groove; n is the number of grooves in the semicircle.

В качестве примера рассмотрим выбор угловых шагов β_i для комбинированного шлифовального круга с прерывистой периферийной поверхностью диаметром D=250 мм и высотой В=20 мм. Число канавок n на периферии круга определяют в зависимости от диаметра D. Принимаем число канавок n=5.As an example, we consider the choice of angular steps β _i for a combined grinding wheel with a discontinuous peripheral surface with a diameter of D = 250 mm and a height of B = 20 mm. The number of grooves n at the periphery of the circle is determined depending on the diameter D. We accept the number of grooves n = 5.

Тогда получаем следующие угловые шаги β_i на полуокружности:Then we obtain the following angular steps β _i on the semicircle:

β₁=30°; β₂=33°; β₃=36°; β₄=39°; β₅=42°. На второй полуокружности угловые шаги β_i повторяются.β ₁ = 30 °; β ₂ = 33 °; β ₃ = 36 °; β ₄ = 39 °; β ₅ = 42 °. On the second semicircle, the angular steps β _{i are} repeated.

Claims (6)

1. Комбинированный шлифовальный круг с прерывистой поверхностью, содержащий абразивный диск, имеющий посадочное отверстие и прямолинейные канавки, выполненные на его периферийной поверхности под постоянным углом α к оси вращения круга, отличающийся тем, что канавки выполнены с неравномерным угловым шагом β по торцу абразивного диска, определяемым по формуле:1. The combined grinding wheel with a discontinuous surface, containing an abrasive disk having a bore and straight grooves made on its peripheral surface at a constant angle α to the axis of rotation of the wheel, characterized in that the grooves are made with an uneven angular step β along the end of the abrasive disk, defined by the formula:

где β_i - угловой шаг i-й канавки; where β _i is the angular pitch of the i-th groove; n - число канавок на полуокружности абразивного диска, равное 5,n is the number of grooves on the semicircle of the abrasive disk, equal to 5, при этом неравномерный угловой шаг β повторяется на второй полуокружности периферийной поверхности абразивного диска.wherein the non-uniform angular pitch β is repeated on the second semicircle of the peripheral surface of the abrasive disk. 2. Шлифовальный круг по п. 1, отличающийся тем, что канавки имеют треугольный профиль с постоянным углом γ и различную ширину h.2. The grinding wheel according to claim 1, characterized in that the grooves have a triangular profile with a constant angle γ and a different width h.

Images