Шлифовальный инструмент

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 986771(61) Дополнительное к авт, свмд-ву Р 631327 (22) Заявлено 280931 (21) 3342025/25-08 с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 0701 ВЗ. Бюллетень Мо 1 Я)М К 1 3 В 24 Ф 17/00 Государственный комитет СССР по делам нэобретений и открытийДата опубликования описания 070133(54) ШЛИФОВАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ Изобретение относится к станкостроению и касается инструмента и оборудования для абразивно-алмазной обработки.Известен шлифовальный инструмент, выполненный в виде оправки с комплектом абраэивоносных колец, сопряженных друг с другом скошенными торцами, образованными коническими поверхностями, при этом на одной из торцовых поверхностей каждого из сопрягаемых колец выполнен наружный конус, а на другой - внутренний. При этом оси конусов расположены в одной плоскости, проходящей через ось кольца, и отстоят на равном расстоянии от оси вращения инструмента 1). Известный инструмент имеет высокую точность профиля, обеспеченную путем взаимного центрирования абразивных колец. При этом на наружной цилиндрической поверхности инструмента имеются замкнутые кольцевые линии, образованные пересечением скошенных конусных торцов колец и наружной поверхности колец, в параллельных плоскостях, не перпендикулярных оси вращения колец инструмента. Однако в процессе работы рабочаяповерхность колец изнашивается неравномерно, Наибольший износ происходит вблизи торцов колец эа счетболее интенсивного выравниванияабразивных зерен абраэивосодержаце-го покрытия. При этом на рабочейнаружной цилиндрической поверхностиинструмента по кольцевым линиям вместах сопряжений колец образуютсякольцевые канавки, расположенные впараллельных плоскостях, не перпендикулярных оси вращения инструмента.Наличие на рабочей поверхности инструмента подобных канавок, расположенных под углом к направлению шлифования, приводит к возникновению пришлифовании осевых, циклических, знакопеременных нагрузок, величина изнак которых одинаковы и изменяютсяза период одного оборота инструмента,Эти нагрузки, приложенные к торцамколец, расположенных в зоне обработки и участвующих в процессе шлифования, воздействуя на шпиндель станка,жестко соединенный с шлифовальныминструментом, приводят к повышенному износу подвижных сопрягаемыхповерхностей шпиндельного узла, поЗ 0 тере им точности, возникновению вибраций, усталостному трещинообразо-ванию и .разрушению металла шпинделя,т.е. к снижению долговечности шпиндельного узла станка.Целью изобретения является ловышения стойкосТи инструмента путемисключения осевых цилических, 5нагрузок.Цель достигается благодаря тому,:комплектом абразивных колец,сопря"женных друг с другом скошенными торцами, образованными коническими поверхностями, оси которых отстоят наравном расстоянии от оси колец, причем на одной из торцовых поверхностей 15каждого из сопрягаемых колец выполнен наружный конус, а на другойвнутренний, оси конусов расположеныв плоскостях, проходящих через центркольца, при этом двугранный угол 20между этими плоскостями составляетот 3 до 180Количество колец, участвующих впроцессе шлифования, выражается уравнением и180 ф 25рОгде ро - двугранный угол между плоскостями (проходящими черезцентр кольца), в которыхрасположены оси конусов;- любое целое число, включаяединицу.Благодаря тому, что оси конусовотстоят на равной расстоянии от осикольца, достигается точность центрирования колец друг относительно друга, т.е. достигается высокая точность (прямолинейность образующей)рабочей поверхности инструмента. Благодаря же тому, что оси конусоврасположены в разных плоскостях,40проходящих через ось кольца, замкнутые кольцевые линии сопрягаеиых колец, а следовательно, и замкнутыекольцевые канавки на наружной цилиндрической поверхности инструмента 45располагаются в плоскостях, не перпендикулярных к оси вращения инструмента и не параллельных между собой,Непараллельность плоскостей, в которых расположены кольцевые канавки(непараллельность скошенных торцовколец) приводит к тому, что в каждыймомент шлифования углы между направлением шлифования .(вектор скоростиабразивных зерен инструмента) и входными кромками кольцевых канавокотличаются по величине и знаку. Таккак именно угол между направлениемшлифования и входной кромкой кольцевой канавки определяет величину,знак и направление осевой силы, воздействующей на каждое кольцо, то подбором этого угла в сочетании с ко".личеством колец, участвующих в процессе шлифования безпоперечной подачи, можно достичь того, что осевые 65 усилия, воздействующие на кольца, будут уравновешены в объеме инструмента. При этом шпиндель станка не будет испытывать осевых, циклических, знакопеременных нагрузок, за счет чего увеличится его долговечность и долговечность шпиндельного узла в целом.В случае, если двугранный угол между плоскостями (проходящими через ось кольца), в которых расположены оси конусов, равен 180 , осевые циклические, энакопеременные нагрузки, воздействующие на инструмент, уравновешиваются в объеме одного кольца (так как они равны по величине и противоположны по знаку), и воздействие осевых знакопеременных нагрузок на шпиндельный узел исключается независимо от того, какое количество колец участвует в процессе шлифования без поперечной подачи.На фиг. 1 показан инструмент, общий вид; на фиг. 2 - вид,кольца с торца и взаимное расположение осей колец и конусов в плоскостй, перпендикулярной оси инструмента на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2.На корпусе 1 установлен упорный 2 и нажимной 3 Фланцы, между которыми расположены абразивоносные кольца 4. Упорный фланец расположен в корпусе с возможностью поворота при помощи шпицевого соединения. Закрепление колец 4 производится гайкой 5.На фиг. 2 показано образование скошенных торцов при помощи конусов с основанием 0 ис углом при вершине 2 Ч, оси которых расположенына расстоянии е от оси вращения колец, Угол т - угол наклона линии пересечения конуса и наружной цилиндрической поверхности д колец к плоскости, перпендикулярной оси 00 вращения колец.. При выполнении торцов колец, образованных конической поверхностью, скошенность торцов у образуется только в случае,.если ось конуса смещена относительно кольца, т.е. е Ф О, а непараллельность плоскостей, в которых лежат замкнутые кольцевые линии пересечения конуса и наружной цилиндрической поверхности инструмента, образуется только в случае, если оси конусов расположены в разных проскостях, проходящих через ось кольца, т.е. угол р Ф О.Скошенные торцы удобно изготавливать на токарном станке точением, При этом деталь (кольцо) вращается при изготовлении наружного конуса вокруг оси 0 О, а при изготовлении внутреннего конуса - вокруг оси ОфОф".Инструмент работает. следующим образом.986771 При вращении шлифовальный инструмент абразивной поверхностью цилинд- рических колец срезает слой обрабатываемого материала, который подается ,в зону резания механизмом подачи ставка. 5В процессе работы инструмента абразивная поверхность изнашивается. При этои наибольший износ абразивного покрытия происходит у торцов колец по линиям пересечения конусних поверхО ностей скошенных торцов с наружной 1 цилиндрической поверхностью инструмента. В связи с этим на рабочей цилиндрической поверхности инструмента возникают кольцевые канавки, расположенные в непараллельных плоскостях. В случае смещения плоскостей, в которых расположены оси конусов, на 180 О, углы у 1 между направлением резания и направлением соседних канавок будут равны,по величине, но противоположны по знаку. При этом на разноименные торцы каждого кольца, будут действовать циклические осевые усилия, равные по величине, но проти воположные йо знаку, т.е. осевые нагрузки будут уравновешиваться в объеме каждого (одного) кольца и не будут действовать на шпиндель станка, который не будет испытывать ооевых, циклических, знакопеременных нагрузок. В результате долговечность шпиндельного узла повышается.В случае, если плоский уголбудет отличаться от 180 О, осевые нагрузки, воздействующие на каждое кольцо со стороны кольцевых канавок (т.е, торцов колец), будут отличаться по величине и знаку, При этом осевые циклические нагрузки не будут уравновешиваться в объеме каждого отдель- ного кольца.Для того, чтобы осевые циклические нагрузки полностью уравновесить в объеме инструмента, необходимо, чтобы в процессе шлифования участвовало определенное количество колец, определяемое уравнением 1 180и-1 согде д - количество колец, участвующих в процессе шлифования;- любое целое число, включаяединицу.Угол р нецелесообразно выполнятьменее ЗоПредлагаемое устройство по сравнению с инструментом известной конструкции обеспечивает повышение долговечности шпиндельного узла станкана 15-20. Экономия от использованияизобретения будет складываться засчет уменьшения простоев оборудования, связанных с профилактикой и ремонтом шпиндельного узла станка.Формула изобретенияШлифовальный инструмент по авт,св. Р 631327, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышениястойкости инструмента путем устранения осевых циклических нагрузок, осиконусов расположены в плоскостях,проходящих через центр кольца и образующих между собой угол в диапазонеот 3 до 180Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 631327, кл. В 24 О 17/00, 20.07.76986771 фиг Составитель Ю. ПетухоН, Багирова Техред Ж.Кастелевич арокКоррект Реда сно ал ППП "Пат Заказ 10406/24 Ти ВНИИПИ Государс по делам изо 113035, Москва, Ж