Иглофреза

(51)5 А 46 В 7/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ца; на фиг.3 - в на рабочей вращения, одержит втул кольцеобраз есущими ог ки ворса 5 из оки с коэффи же, с распо- поверхности тоже, видстор ложением пазо под углом к осиИглофреза с ленными на ней лями 2 - 4, н О-образные пуч жинной провол ментам ов шлая резаку 1 с установными держатеибающие их стальной пруциентом плотолгоена предла бщий вид; мая и фиг,2 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ(71) Белгородский технологический институт строительных материалов им. И.А,Гришманова(56) Авторское свидетельство СССРМ 1666052, кл. А 46 В 7/10, 1988.(57, Изобретение относится к инструментамдля удаления с поверхностей металлов шлака, ржавчины, окалины, заусенцев, для резания металлов, Цель изобретенияповышение долговечности. Иглофреза со-,держит О-образные пучки ворса, внешниеконцы которых образуют рабочую поверхность, втулку, несущую фланцы с кольцевыми выступами, внутренняя сторона которыхобращенная к пучкам О-образного проволочного ворса, имеет форму двугранной конической поверхности, одна из гранейкоторой, обращенная к периферии иглофрезы, образует с боковой конической поверхностью ворса зазор с углом, вершинакоторого расположена на ребре двугранной Изобретение относится к инстрдля удаления с поверхностей металка, ржавчины, окалины, заусенцев, длния металлов,Цель изобретения - повышенивечности.На фиг.1 изображ галофреза с разрезом, о на ав.Ы 2 ао 1 7435 б 7 А 1 конической поверхности, контактирующем с боковой конической поверхностью ворса, установленные на втулке кольцеобразные держатели для крепления О-образных, пучков ворса, имеющие различные радиусы наружной поверхности, величины которых, начиная от радиуса кольцеобраэного держателя, проходящего через ось симметрии иглофрезы, до радиусов крайних по длине втулки кольцеобразных держателей, расположены в порядке убывающей арифметической прогрессии, а радиус кольцеобразного держателя, проходящего через ось симметрии иглофрезы, меньше расстояния от оси вращения иглофрезы до основания кольцевого выступа фланцев в зоне рабочих концов ворса на одну - три величины разности прогрессии. Рабочая поверхность ворса имеет пазы в форме полукруга, расположен:.ые по периметру иглофрезы с равномерным шагом и имеющие равную глубину, Соотношение свободной длины проволочныхэлементов ворса, расположенных по наклонным поверхностям пазов, и наименьшего радиуса инерции поперечного сечения проволочных элементов находится в пределах 50 - 100. 2 з,п. ф-лы, 3 ил.ности в пределах 0,785 - 0,890, и расположенные на противоположных концах втулки 1 прижимные фланцы 6. При этом кольцеобразнье держатели 2 - 4 имеют различные радиусы наружной поверхности, величины которых, начиная от кольцеобразного держателя 4, проходящего через вертикальную ось симметрии иглофрезы, до радиусов крайних по длине втулки 1 кольцеобразных держателей 2, расположены в порядке убывающей арифметической прогрессии, а радиус кольцеобразного держателя 4, проходящего через вертикальную ось симметрии иглофрезы, меньше расстояния от оси вращения иглофрезц до основания кольцевого выступа фланца 6 в зоне зажима рабочих концов ворса 5 на Одну - три величины разност при рессии. Внутренняя сторона кольцевого Выступа фланца 6, Обращенная к проволочному ворсу 5, выполнена в виде двугранной конической поверхности. При этом ребро этих граней расположено от рабочей поверхности иглофрезы на расстоянии, равном свободной длинерабочих проволочных элементов ворса 5, для ограничения поперечного отклонения проволочного ворса в процессе работы, Между гранью конической поверх ности кольцевого выступа фланца 6, обра щенной к периферии иглофрезы, и боковой конической поверхностью проволочного ворса 5 имеется зазор с углом р 1 = 1 - Зо, вершина которого находится на ребре двугранной конической поверхности кольцевого выступа фланцев 6, контактирующем с боковой конической поверхностью проволочного ворса 5. Твердость проволочных элементов ворса 5 выше твердости кольце- образных держателей 2 - 4, Разделяющие рабочую поверхность проволочного ворса 5 пазы 7 имеют форму полукруга, равную глубину, равномерный шаг по периметру и могут бить расположены как параллельно оси Врашения иглофрезы, так и под углом к оси вращения.Пр, ;том;ос т:,ошение своб днои длины 1 проволочных элементов Ворса 5, расположенных по наклонным поверхностям пазов (, л нзимби шего радиуса инерции попер," .ного сечения проволочных элементов находи гся в пределах 50 - ОО, Величины радиусов рабочей поверхности проволочного ворса 5, ребра двугранной конической поверхности кольцевого выступа фланцев 6, основания кольцевого выступа фланцев 6, периферийной поверхности крайних по длине втулки 1 кольцеобразных держателей 2 и ширина рабочей поверхности пооволочного ворса 5, в сечении проволочного ворса 5 между ребрами двуграннцх конических поверхностей кольцевых выступов фланцев 6, в сечении у основания кольцевцх выступов фланцев 6 и в сечении у периферийной поверхности крайних по дли не втулки 1 кольцеобразных держателей 2определяются соотношением0,785221 21- 2 тв в лв в 2 тв 2 в 2 10д( 2) гпб222 взтвз= ь-с; - гв 1 цвдв 15 где 0,785 и 0,890коэффициенты плотности проволочного ворса;20 ъ = 3,14 - Отношение длины окружности к диаметру;О - диаметр проволочных элементовворса, мм;гп - общее число проволочных элемен тов на поверхности выступов и поверхностипазов,й,й 1,82,йз - радиусц рабочей поверхности проволочного ворса, ребра двугранной конической поверхности кольцевого вцсту па фланцев, основания кольцевого Выступафланцев, периферийной поверхности крайних по длине втулок кольцеобразн цх держателей соответственно, мм;35 В,В 1,В 2,Вз - ширина рабОчей поверхности проВолочного Ворса, В сечении проволочного ворса между ребрами двугранн гх конических поверхностей кольцевых выступов фланцев, в сечении у основания кольце вцх выступов фланцев и в сечении упериферийной поверхности крайних по длине втулки кол ьцеобразнцх держателей соотВетственно, мм;х - число кольцеобразных держателей в 45 наборе проволочного ворса;л - толщина кольцеобразнцх держателе:. до сборки и опрссовки иглофрезы, мм,указанное сосо ношение Вц веденоусловия равенства площадей рабочей г О .езхности проволочного ворса и его сечений.Толщина и кольцеобразных держателейдо сборки и опрессовки иглофрезы должна бцть больше двух наименьших ко 1;структив но допустимых радиусов гк гиба О образныхпроволоных элементов на величину примерно Одного диаметра а проволочного элемента, Зто необходимо для того, чтобы прг сборке и опрессовке иглсбрезы .-образнысПРОВОЧНЫ ЭЛЕМЕНтц,. ЛИ Пд-С Ицс:;лв,ав лваться з боковьк Оверх.,ости к-цеобразных держателей на глубину, примерно равную 0,05-0,5 б с каждой стороны. При гибке 0-образных проволочных элементов их технологический радиус гиба гт должен быть больше наименьшего конст руктивно допустимого радиуса гиба гк и соответственно больше половины принятой толщины Ь кольцеобразного держателя,10 15 20 25 30 50 55 При коэффициенте плотности проволочного ворса, т.е, отношении суммы площадей торцов всех проволочных элементов ворса иглофрезы к занимаемой им площади на периферийной поверхности, равном 0,785, проволочные элементы могут располагаться правильными рядамй по осям и соприкасаться между собой. Число 0,785 характеризует отношение площади вписанного круга к площади описанного прямоугольника (квадрата), При расположении двух соседних рядов проволочных элементов в шахматном порядке и соприкасании проволочных элементов между собой коэффициент плотности будет равен 0,837 (определяется геометрическим построением и расчетом), Приувеличении числа рядов проволочных элементов, расположенных в шахматном порядке, коэффициент плотности сояпветственно повышается до 0,856 при трех рядах проволочных элементов, до 0,866 при четырех рядах, до 0,872 при пяти рядах, до 0,885 при одиннадцати рядах, до 0,890 при двадцати рядах и т,д. При расположении проволочных элементов в шахматном порядке и соприкасании их между собой они не имеют зазоров, позволяющих им перемещаться один относительно другого и упруго изгибаться, При рабочей поверхности иглофрезы, состоящей по ширине более чем из.20 рядов проволочных элементов и имеющей общий коэффициент плотности проволочного ворса 0,890, проволочные элементы могут соприкасаться между собой и вместе с тем будут иметь зазоры, позволяющие им отклоняться в стороны один от другого и упруго изгибаться в процессе работы,В расчетах на устойчивость стальных стержней по формуле Эйлера их гибкость должна составлять Л=,и 1/ =-100 - 200, где Л - гибкость стержняи - коэффициент приведения длины, 1 - длина стержня,- наименьший радиус инерции поперечного сечения стержня. Для консольно закрепленного стержня коэффициент приведения длины,и =. 2. Тогда для стальных проволочных элементов ворса иглофрезы Л = 21/1 = 100 - 200 или 1/ = 50 - 100. 35 40 45 В качестве ворса иглофрезы применяется проволока стальная углеродистая пружинная по ГОСТ 9389;75, изготовленная, например, из стали марки 65 Г по ГОСТ 1050-74, или проволока стальная легированная пружинная по ГОСТ 14963-78, изготовленная из стали марок 51 ХФА, 60 С 2 А, 65 С 2 ВА, 70 СЗА по ГОСТ 14959-79.Применяется проволока диаметром 0,56 мм, а также диаметром 0,5, 0,63 и 0,7 мм.В качестве материала кольцеобразных держателей применяется малоуглеродистая сталь, например сталь марки 20, а также бронза, латунь, алюминиевые сплавы и т.п.Пазы полукруглого профиля на рабочей поверхности проволочного ворса иглофрезы получают путем шлифования после сборки иглофрезы,Благодаря тому, что разделяющие рабочую поверхность проволочного ворса иглофрезы пазы имеют форму, полукруга, равную глубину, равномерный шаг по периметру, а соотношение свободной длины проволочных элементов ворса, расположенных по наклонным поверхностям пазов, и наименьшего радиуса инерции поперечного сечения проволочных элементов находится в пределах 50 - 100, обеспечивается упругое поджатие крайних рядов рабочих участков проволочного ворса и предотвращение их пластического деформирования в процессе работы, уменьшение разновысотности неровностей профиля формируемой поверхности металла и следов их поверхностной пластической деформации, улучшение условий отвода тепла и удаления микростружки из рабочей зоны, что в конечном итоге повышает долговечность проволочного ворса и качества обработки.Благодаря определенному соотношению величин радиусов рабочей поверхности проволочного ворса, ребра двугранной конической поверхности кольцевого выступа прижимных фланцев, основания кольцевого выступа фланцев, перифери дной поверхности крайних по длине втулки кольцеобразнь:х держателей и ширинь рабочей поверхности проволочного ворсс, в сечении проволочного ворса между ребра ми двугранных конических поверхностей кольцевых выступов фланцев, в сечении у основания кольцевых выступов фланцев и в сечении у периферийной поверхности крайних по длине втулки кольцеобразных деталей обеспечивается равномерная плотность проволочного ворса в пределах оптимальных значений коэффициента плотности, составляющих 0,785 - 0,890, при которых проволочные элементы ворса соприкасают5 10 20 40 ся между собой и имеют зазоры, позволяющие им упруго изгибаться в процессе работы, образовывать рабочие углы и режущие кромки, что в итоге повышает долговечность проволочного ворса и качество обработки,Благодаря тому, что разделяющие рабочую поверхность проволочного ворса пазы расположены под углом к оси вращения иглофрезы, причем угол выражен определенной зависимостью, обеспечивается непрерывное эластичное взаимодействие проволочного ворса с обрабатываемой поверхностью металла, что повышает долговечность ворса и качество обработки,Иглофреза может работать в режимах зачистки и резания металлов, Для работы иглофрезы в режиме резания необходимо, чтобь 1 твердость и предел прочности при растяжении материала проволочных элементов ворса были выше соответственно твердости и предела прочности при растяжении обрабатываемого металла, соотношение свободной длины рабочих проволочных элементов ворса и наименьшего радиуса инерции поперечного сечения проволочного элементов находилось в пределах 50 - 100, коэффициент плотности проволочного ворса находился в пределах 0,785 .- 0,890, При работе в режиме резания иглофрезы с пазами на рабочей поверхности ворса происходит перераспределение работы Формирования поверхностного слоя обрабатываемого металла между проволочными элементами в сторону увеличения работы резания и уменьшения работы поверхностной пластической деформации, что приводит к уменьшению разновысотности неравностей профиля формируемой поверхности и следов их поверхностной пластической деформации.Формула изобретения 1, Иглофоеза, содержащая О-образные пучки ворса, внешние концы которых обра.,уют рабочую поверхность, втулку, несущую на своих противоположных концах Фланцы с кольцевыми выступами, внутренняя сторона которых, обращенная к пучкам О-образного проволочного ворса, имеет форму двугранной конической поверхности, одна из граней которой, обращенная к периферии иглофрезы, образует с боковой конической поверхностью ворса зазор с углом, вершина которого расположена на ребре двугранной конической поверхности, контактирующем с боковой конической поверхностью ворса, установленные на втулке кольцеобразные держатели для крепления О-образных пучков ворса, имеющие различные радиусы наружной поверхности, величины которых, начиная от радиуса кольцеобразного держателя, проходящего через ось симметрии иглофрезы, до радиусов крайних по длине втулки кольцеобразных держателей, расположены в порядке убывающей арифметической прогрессииа радиус кольцеобразного держателя, проходящего через ось симметрии иглофрезы, меньше расстояния от оси вращения иглофрезы до основания кольцевого выступа фланцев в зоне рабочих концов ворса на одну - три величины разности прогрессии, отличающаяся тем,что,сцелью повышения долговечности, рабочая поверхность ворса имеет пазы в Форме полукруга, расположенные по периметру иглофрезы с равномерным шагом и имеющие равную глубину, при этом соотношение свободной длины проволочных элементов ворса, расположенных по наклонным поверхностям пазов, и наименьшего радиуса инерции поперечного сечения проволочных элементов находится в пределах 50 - 100,2, Иглофреза поп 1,отлича ющаяся тем, что величины радиусов рабочей поверхности проволочного ворса, ребра двугран, ной конической поверхности кольцевого выступа Фланцев, основания кольцевого выступа фланцев, периферийной поверхности крайних по длине втулки кольцеобразных держателей и ширина рабочей поверхности проволочного ворса, в сечении проволочного ворса между ребрами двугранных конических поверхностей кольцевых выступов фланцев, в сечении у основания кольцевых выступов фланцев и в сечении у периферийной поверхности крайних по длине втулки кольцеобразных держателей определяются соотношением д( - )-;и л( - ) гп д( - ) гл бл б 2 .б 2 078522 - 2 2 й 8 2 КР 181 2 йй 82б аж - )а22 л ЯВ з - т 1 - 0,1 - 1,0 б Ц0,890 где 0,785 и 0,890 - коэффициенты плотности проволочного ворса,б - диаметр проволочных элементоь ворса, мм;п 1 - общее число проволочных элементов на поверхности периферии ворса, т,е. на рабочей поверхности выступов и поверхности пазов;Р,В 1,Й 2,йз - радиусы рабочей поверхности проволочного ворса., ребра двугранной конической поверхности кольцевого выступа фланцев, основания кольцевого выступафланцев, периферийной поверхности крайних по длине втулки кольцеобразныхдержателей соответственно, мм; В, В, В 2, Вз - ширина рабочей поверхности проволочного ворса в сечении проволочного ворса между ребрами двугранных конических поверхностей кольцевых выступов фланцев, в сечении у основания кольцевых выступов фланцев и в сечении у периферийной поверхности крайних по длине втулки кольцеобразных держателей соответственно,мм;й - число кольцеобразных держателей в наборе проволочного ворса; Ь - толщина кольцеобразных держателей до сборки и опрессовки иглофрезы, мм,3. Иглофреза по п.1, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что пазы расположены под углом к оси 5 ее вращения, при этом угол определяется последующей зависимости о = агстд(Ь/В),10 где р - угол наклона паза на рабочей поверхности проволочного ворса относительно оси вращения иглофрезы, град;Ь - ширина паза на рабочей поверхно. сти иглофрезы в направлении, перпендику лярном оси вращения иглофрезы, мм;В - ширина рабочей поверхности иглофрезы, мм.Осауленко орре ецак оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 аказ 2142 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Рэушская наб., 4/5