RU2468908C2 - Composite face grinding wheel - Google Patents

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to machine building and may be used in making composite face grinding wheel to machine metal and alloy blanks in multiproduct manufacture. Replaceable prismatic elements of said wheel are fitted in wheel body to turn about axles fitted in its radial bores. Prismatic element base is shaped to trapezoid. Equal- or different-abrasive grit layers are secured on their parallel faces.

EFFECT: expanded operating performances.

2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к абразивным инструментам для обработки металлов и других материалов.The invention relates to mechanical engineering, namely to abrasive tools for processing metals and other materials.

Известны торцовые шлифовальные круги с прерывистой режущей поверхностью, полученной созданием на торце круга пазов или прорезей различной формы (Абразивная и алмазная обработка материалов: Справочник. Под ред. А.Н.Резникова. - М.: Машиностроение, 1977). Применение таких кругов позволяет снизить теплонапряженность процесса обработки заготовок, что особенно важно при шлифовании кругами на органических (вулканитовых, бакелитовых) связках, имеющих низкую (до 300°С) теплостойкость.Known mechanical grinding wheels with an intermittent cutting surface, obtained by creating on the end face of the circle of grooves or slots of various shapes (Abrasive and diamond processing of materials: Handbook. Edited by A. N. Reznikov. - M .: Mechanical Engineering, 1977). The use of such circles can reduce the heat stress of the workpiece processing process, which is especially important when grinding circles on organic (volcanic, bakelite) bonds having low (up to 300 ° C) heat resistance.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известных кругов, относится то, что эти круги имеют постоянную (неизменяемую за время эксплуатации круга) протяженность рабочей поверхности режущих инструментов и прорезей, что сужает технологические возможности кругов и не позволяет эффективно использовать такие круги в условиях единичного и мелкосерийного производств, характеризующихся большой номенклатурой материалов обрабатываемых заготовок и различными требованиями к качеству шлифованных поверхностей.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using known circles include the fact that these circles have a constant (unchanged during the operation of the circle) extension of the working surface of cutting tools and slots, which narrows the technological capabilities of the circles and does not allow the efficient use of such circles in conditions of single and small-scale production, characterized by a large range of materials of workpieces and various requirements for quality fovannyh surfaces.

Известен сборный торцовый абразивный круг (SU, авторское свидетельство 1281393, B24D 7/06, 1987), состоящий из металлического корпуса и абразивных сегментов, выполненных в виде усеченных секторов и неподвижно закрепленных на корпусе с помощью фланца.Known prefabricated end abrasive wheel (SU, copyright certificate 1281393, B24D 7/06, 1987), consisting of a metal body and abrasive segments made in the form of truncated sectors and fixedly mounted on the body using a flange.

Достоинства такого круга аналогичны описанным выше.The advantages of this circle are similar to those described above.

Причиной, препятствующей достижению указанного ниже технического результата, является отсутствие возможности изменения относительного положения абразивных сегментов, что, как и в предыдущих случаях, снижает эффективность использования таких кругов в условиях многономенклатурных производств.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below is the lack of the ability to change the relative position of the abrasive segments, which, as in previous cases, reduces the efficiency of using such circles in the conditions of multinomenclature production.

Известен сборный торцовый абразивный круг, содержащий металлический корпус, сменные сегменты, несущие рабочие слои из абразивного материала, выполненные в виде частей кругового кольца и расположенные в кольцевом пазу на торце корпуса с возможностью регулирования расстояния между ними, и механизм крепления сегментов (RU, патент №2300455, B24D 7/14).Known prefabricated end abrasive wheel containing a metal body, interchangeable segments, bearing working layers of abrasive material, made in the form of parts of a circular ring and located in an annular groove at the end of the body with the ability to adjust the distance between them, and the mounting mechanism of the segments (RU, patent No. 2300455, B24D 7/14).

Применение такого круга возможно в условиях многономенклатурных (единичного и мелкосерийного) производств, так как позволяет обеспечить низкую теплонапряженность процесса обработки заготовок из различных материалов за счет регулирования расстояния между сменными сегментами.The use of such a circle is possible in conditions of multi-nomenclature (single and small-batch) production, as it allows to ensure low heat stress in the processing of workpieces from various materials by adjusting the distance between interchangeable segments.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, относится то, что для изменения расстояния между абразивонесущими сегментами круг должен быть снабжен заменяемыми комплектами таких сегментов с различной протяженностью абразивонесущего слоя и для эффективного использования его в различных условиях шлифования необходима замена одного комплекта сегментов другим.For reasons that impede the achievement of the technical result indicated below, the circle must be equipped with replaceable sets of such segments with different lengths of the abrasive-bearing layer to change the distance between the abrasive-bearing segments and for one to use it effectively under different grinding conditions, it is necessary to replace one set of segments with another.

Известен сборный торцовый абразивный круг, содержащий металлический корпус с радиальными пазами на торце и сменные сегменты, выполненные в виде частей кругового кольца и установленные в пазах корпуса с возможностью перемещения вдоль пазов для регулирования расстояния между ними (RU, патент №2390403, B24D 7/06). Применение такого круга также возможно в условиях единичного и мелкосерийного производств, т.к. его конструкция позволяет обеспечить низкую теплонапряженность процесса обработки заготовок из различных материалов за счет регулирования расстояния между сегментами. Причем регулирование этого расстояния не требует наличия нескольких комплектов сменных сегментов и соответствующей замены одного комплекта другим.Known prefabricated end abrasive wheel containing a metal body with radial grooves at the end and interchangeable segments made in the form of parts of a circular ring and installed in the grooves of the housing with the ability to move along the grooves to adjust the distance between them (RU Patent No. 2390403, B24D 7/06 ) The use of such a circle is also possible in a single and small-scale production, because Its design allows for low heat stress in the processing of workpieces from various materials by adjusting the distance between the segments. Moreover, the regulation of this distance does not require the presence of several sets of interchangeable segments and the corresponding replacement of one set with another.

Причиной, препятствующей достижению указанного ниже технического результата, является то, что уменьшение расстояния между подвижными сегментами такого круга неизбежно приводит к уменьшению диаметра режущей поверхности круга и соответствующему снижению производительности обработки.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below is that a decrease in the distance between the movable segments of such a circle inevitably leads to a decrease in the diameter of the cutting surface of the circle and a corresponding decrease in processing productivity.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является торцовый абразивный круг, содержащий корпус и элементы с крупно- и мелкозернистыми слоями различной зернистости, закрепленными на гранях сменных элементов, выполненных в виде четырехгранных призм, размещенных на периферии корпуса и имеющих возможность поворота на угол кратный 90° относительно осей, установленных в радиальных отверстиях корпуса (RU, патент №2294278, B24D 7/14, B24D 7/06), принятое за прототип.The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is an end abrasive wheel containing a housing and elements with coarse and fine-grained layers of different grain sizes, mounted on the faces of replaceable elements made in the form of tetrahedral prisms placed on the periphery of the housing and having the ability to rotate at an angle multiple of 90 ° relative to the axes installed in the radial holes of the housing (RU, patent No. 2294278, B24D 7/14, B24D 7/06), adopted as a prototype.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, относится то, что в указанной конструкции круга отсутствует возможность регулирования окружного расстояния между элементами, несущими абразивные слои, в результате чего снижаются технологические возможности круга и эффективность его использования для обработки заготовок деталей из различных материалов и с различными требованиями к качеству шлифованных поверхностей.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below include the fact that in the design of the wheel there is no possibility of regulating the circumferential distance between the elements carrying the abrasive layers, as a result of which the technological capabilities of the wheel and its efficiency for processing workpieces of parts from various materials and various requirements for the quality of polished surfaces.

Сущность изобретения заключается в следующем. В предлагаемой конструкции круга сменные призматические элементы имеют в основании трапецию, а абразивные слои закреплены на параллельных гранях этих элементов.The invention consists in the following. In the proposed design of the circle, interchangeable prismatic elements have a trapezoid at the base, and the abrasive layers are fixed on parallel faces of these elements.

Технический результат заключается в расширении технологических возможностей сборного торцового абразивного круга.The technical result consists in expanding the technological capabilities of the combined end abrasive wheel.

Указанный технический результат достигается тем, что, как и в известном устройстве, сборный торцовый абразивный круг содержит корпус и сменные призматические элементы с абразивными слоями, размещенные на периферии корпуса и имеющие возможность поворота на угол, кратный 90° относительно осей, установленных в радиальных отверстиях корпуса. Особенность заключается в том, что призматические элементы имеют основания в виде трапеций, при этом на их параллельных гранях закреплены абразивные слои одинаковой или разной зернистости. Кроме того, особенность заключается в том, что при закреплении на параллельных гранях абразивных слоев разной зернистости крупнозернистые слои расположены на гранях с большей протяженностью рабочей поверхности, а мелкозернистые слои - на гранях с меньшей протяженностью рабочей поверхности призматических элементов.The specified technical result is achieved by the fact that, as in the known device, the assembled end abrasive wheel contains a housing and interchangeable prismatic elements with abrasive layers located on the periphery of the housing and having the ability to rotate by an angle multiple of 90 ° relative to the axes installed in the radial holes of the housing . The peculiarity lies in the fact that the prismatic elements have bases in the form of trapezoids, while abrasive layers of the same or different granularity are fixed on their parallel faces. In addition, the peculiarity lies in the fact that when fixing abrasive layers of different grain sizes on parallel faces, coarse-grained layers are located on faces with a greater length of the working surface, and fine-grained layers are on faces with a smaller length of the working surface of prismatic elements.

На чертежах представлено: на фиг.1 - продольный разрез абразивного круга; на фиг.2 - вид слева на круг по фиг.1, совмещенный с местным разрезом; на фиг.3 - вид справа на круг по фиг.2; на фиг.4 - продольный разрез сменного призматического элемента; на фиг.5 - вид сверху на сменный элемент по фиг.4.The drawings show: in Fig.1 is a longitudinal section of an abrasive wheel; figure 2 is a left view of the circle of figure 1, combined with a local section; figure 3 is a right view of the circle of figure 2; figure 4 is a longitudinal section of a removable prismatic element; figure 5 is a top view of the removable element of figure 4.

Торцовый абразивный круг содержит металлический корпус 1 (фиг.1), на периферии которого выполнены лыски (фиг.2) и продольные пазы (фиг.3); сменные призматические элементы 2 (см. фиг.1) с основанием в виде трапеции (фиг.4, 5), на параллельных гранях которых (8, 9 на фиг.5) размещены абразивные слои 3 (см. фиг.1, 3) одинаковой или разной зернистости, а на нижних торцовых поверхностях - самородные шпонки 4 (фиг.4); оси 5, установленные в радиальных отверстиях корпуса 1 и крепежные детали 6 и 7 (см. фиг.1).The end abrasive wheel contains a metal body 1 (Fig. 1), on the periphery of which flats (Fig. 2) and longitudinal grooves (Fig. 3) are made; interchangeable prismatic elements 2 (see figure 1) with a base in the form of a trapezoid (figure 4, 5), on the parallel faces of which (8, 9 in figure 5) abrasive layers 3 are placed (see figure 1, 3) the same or different granularity, and on the lower end surfaces - native keys 4 (figure 4); axis 5 installed in the radial holes of the housing 1 and fasteners 6 and 7 (see figure 1).

Положение призматических элементов на периферии корпуса определяют его лыски, шпонки 4 (см. фиг.4), устанавливаемые в продольных пазах корпуса, и оси 5 (см. фиг.1), предназначенные для закрепления сменных элементов с помощью гаек 7.The position of the prismatic elements on the periphery of the housing is determined by its flats, keys 4 (see Fig. 4), mounted in the longitudinal grooves of the housing, and axis 5 (see Fig. 1), designed to fix interchangeable elements using nuts 7.

Сборный торцовый абразивный круг используют следующим образом. На периферии корпуса устанавливают на осях 5 с помощью шпонок 4 сменные призматические элементы 2 с абразивными слоями 3 одинаковой зернистости таким образом, чтобы на рабочей торцовой поверхности круга были расположены грани этих элементов, имеющие протяженность, например l₁. Сменные элементы закрепляют с помощью гаек 7. Круг балансируют, устанавливают на шпиндель станка, правят любым способом и используют для шлифования в условиях, для которых была выбрана величина l₁ (Якимов А.В. Оптимизация процесса шлифования. М.: Машиностроение, 1975). При изменении этих условий (например, материала обрабатываемых заготовок, величины снимаемого припуска и т.д.) «отпускают» гайки 7, приподнимают сменные элементы, поворачивают их на угол 180° и устанавливают, располагая шпонки 4 в продольных пазах корпуса так, чтобы на рабочем торце круга были расположены грани этих элементов, имеющие протяженность l₂, соответствующую новым условиям. Элементы 2 закрепляют гайками 7, круг балансируют, устанавливают на шпиндель станка, правят и используют для шлифования в новых условиях.Prefabricated end abrasive wheel is used as follows. On the periphery of the housing, interchangeable prismatic elements 2 with abrasive layers 3 of the same grain size are installed on the axes 5 with the help of dowels 4 so that faces of these elements are located on the working end surface of the circle, for example, l ₁ . Replaceable elements are fixed with nuts 7. The wheel is balanced, mounted on the machine spindle, adjusted in any way and used for grinding under conditions for which a value of l ₁ was chosen (Yakimov A.V. Optimization of the grinding process. M .: Mechanical Engineering, 1975) . When these conditions change (for example, the material of the workpieces, the size of the removed allowance, etc.), the nuts 7 are “released”, the replaceable elements are lifted, they are rotated through an angle of 180 °, and they are installed with the keys 4 in the longitudinal grooves of the case so faces of these elements having a length l ₂ corresponding to new conditions were located on the working end of the circle. Elements 2 are fixed with nuts 7, the wheel is balanced, mounted on the machine spindle, adjusted and used for grinding under new conditions.

При необходимости на гранях призматических элементов, имеющих в основании трапецию, могут быть закреплены абразивные слои разной зернистости, что позволит одним кругом выполнить предварительную и окончательную обработку заготовок. Для увеличения числа абразивных зерен, участвующих в процессе предварительного шлифования, сопровождающегося большими нагрузками на зерна и значительным их износом, крупнозернистые слои размещают на гранях 8 протяженностью l₁, а мелкозернистые - на гранях 9 протяженностью l₂. При этом величина l₁ определяется из условия обеспечения допустимой теплонапряженностью процесса предварительного шлифования, а соотношение длин l₁ и l₂ - из условия обеспечения равного времени работы крупно- и мелкозернистых слоев до полного износа.If necessary, abrasive layers of different grain sizes can be fixed on the faces of prismatic elements having a trapezium at the base, which will allow preliminary and final processing of workpieces in one circle. To increase the number of abrasive grains involved in the preliminary grinding process, which is accompanied by large loads on the grains and their significant wear, coarse-grained layers are placed on faces 8 with a length of l ₁ , and fine-grained layers are placed on faces 8 of a length of l ₂ . In this case, the value of l ₁ is determined from the condition of ensuring the permissible heat intensity of the preliminary grinding process, and the ratio of lengths l ₁ and l ₂ is determined from the condition of ensuring equal operating time of coarse and fine-grained layers to complete wear.

Применение предлагаемого круга особенно эффективно в условиях многономенклатурного производства, так как позволяет обеспечить низкую теплонапряженность процесса обработки заготовок из различных материалов (а следовательно, высокие качественные характеристики шлифованных деталей и высокую стойкость круга) за счет изменения протяженности его режущей поверхности.The application of the proposed wheel is especially effective in conditions of multinomenclature production, as it allows for low heat stress in the processing of workpieces made of various materials (and therefore, high quality characteristics of polished parts and high durability of the wheel) by changing the length of its cutting surface.

Claims (2)

1. Торцовый абразивный круг, содержащий корпус и сменные призматические элементы с абразивными слоями, размещенные на периферии корпуса и имеющие возможность поворота на угол, кратный 90° относительно осей, установленных в радиальных отверстиях корпуса, отличающийся тем, что призматические элементы имеют основания в виде трапеций, а на их параллельных гранях закреплены абразивные слои одинаковой или разной зернистости.1. End abrasive wheel comprising a housing and interchangeable prismatic elements with abrasive layers, located on the periphery of the housing and having the ability to rotate by an angle multiple of 90 ° relative to the axes installed in the radial holes of the housing, characterized in that the prismatic elements have bases in the form of trapezoid , and on their parallel faces are fixed abrasive layers of the same or different grain size. 2. Круг по п.1, отличающийся тем, что при закреплении на параллельных гранях абразивных слоев разной зернистости крупнозернистые слои расположены на гранях с большей протяженностью рабочей поверхности, а мелкозернистые - на гранях с меньшей протяженностью рабочей поверхности призматических элементов. 2. The circle according to claim 1, characterized in that when fixing on parallel faces of abrasive layers of different grain sizes, coarse-grained layers are located on faces with a greater length of the working surface, and fine-grained - on faces with a smaller length of the working surface of prismatic elements.

Images