RU2341365C1

RU2341365C1 - Dressing stick

Info

Publication number: RU2341365C1
Application number: RU2007108992/02A
Authority: RU
Inventors: Алексей Борисович Черенов (UA); Алексей Борисович Черенов
Original assignee: Алексей Борисович Черенов
Priority date: 2007-03-12
Filing date: 2007-03-12
Publication date: 2008-12-20
Also published as: RU2007108992A

Abstract

FIELD: mechanics.

SUBSTANCE: dressing stick pencil casing blind central bore accommodates sleeve press-fitted therein furnished with cutting elements arranged either regularly along the circumference or aligned with the casing. The length of aforesaid cutting elements exceeds the maximum width of their cross section. There is a washer fitted onto the said cutting elements and rigidly attached to the casing and sleeve, the washer being furnished with holes aligned with cutting elements. The cutting elements working edges are arranged in one plane perpendicular to the dressing stick axis.

EFFECT: accurate arrangement of cutting elements, dressing by one or two detachable cutting elements, reduced consumption of diamond dressing tools, higher finishing quality and efficiency.

5 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к конструкциям и производству абразивного правящего инструмента.The invention relates to structures and production of an abrasive ruling tool.

Достаточно качественная обработка абразивных кругов при шлифовании деталей с высокими требованиями к их геометрическим параметрам достигается известным инструментом для правки шлифовальных кругов - алмазно-металлическими карандашами с монокристаллом алмаза или несколькими кристаллами, расположенными цепочкой (Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента / Под ред. В.Н.Бакуля. М.: Машиностроение, 1975, с.255, рис.96 и с.256, табл.41 тип Ц).Sufficiently high-quality processing of abrasive wheels when grinding parts with high requirements for their geometric parameters is achieved by a well-known tool for dressing grinding wheels - diamond-metal pencils with a single crystal diamond or several crystals located in a chain (Fundamentals of design and manufacturing technology of abrasive and diamond tools / Ed. V.N.Bakulya, Moscow: Mashinostroenie, 1975, p. 255, fig. 96 and p. 256, Table 41, type C).

Минимальная масса режущих элементов в этом инструменте составляет 0,03-0,05 карата, что соответствует их размерам в продольном направлении, равным 1,4-1,8 мм.The minimum mass of the cutting elements in this tool is 0.03-0.05 carats, which corresponds to their sizes in the longitudinal direction, equal to 1.4-1.8 mm.

При центральном расположении режущих элементов в инструменте долговечность такого инструмента очень мала, т.к. в инструменте, выполненном в виде цилиндра с конусом в его рабочей части, вершиной которого является режущий элемент, этот режущий элемент удерживается недостаточно надежно, а это приводит к тому, что режущий элемент выпадает из корпуса, использовав полезно только одну треть своей величины. Поэтому на практике алмазный инструмент такого типа обеспечивает удовлетворительные результаты тогда, когда масса режущего элемента составляет не менее 0,08-0,10 карата, что соответствует его размерам в продольном направлении, равным 2,0-2,3 мм, которые являются более дорогими.With the central location of the cutting elements in the tool, the durability of such a tool is very small, because in a tool made in the form of a cylinder with a cone in its working part, the top of which is the cutting element, this cutting element is not held securely enough, and this leads to the fact that the cutting element falls out of the housing, using only one third of its value. Therefore, in practice, a diamond tool of this type provides satisfactory results when the mass of the cutting element is not less than 0.08-0.10 carats, which corresponds to its dimensions in the longitudinal direction equal to 2.0-2.3 mm, which are more expensive .

Однако стойкость их невелика, поэтому режущий элемент после притупления его рабочих кромок необходимо переориентировать, перечеканивать, запаивать и т.д. При этом после двух-трех перечеканок режущий элемент больше вообще не пригоден к работе.However, their durability is low, so the cutting element after blunting its working edges must be reoriented, re-steamed, sealed, etc. Moreover, after two or three re-milling, the cutting element is no longer suitable for work at all.

Более надежно удерживаются режущие элементы в правящем карандаше, наиболее близком по технической сущности к заявляемому (см. патент РФ №2069145, МПК 6 В24D 18/00, В24В 53/00, опубл. Бюл. №32, 20.11.96 г.), содержащем корпус, в глухом центральном отверстии которого запрессована вставка с равномерно расположенными по окружности режущими элементами, длина которых превышает наибольший размер поперечного сечения, причем режущие элементы выполнены в виде призмы или цилиндра из поликристаллического материала с нанесенным на их наружную поверхность адгезионно-активным покрытием.The cutting elements are held more securely in the ruling pencil, which is closest in technical essence to the claimed one (see RF patent No. 2069145, IPC 6 V24D 18/00, V24V 53/00, publ. Bull. No. 32, 11/20/96,) comprising a housing, in the blind central hole of which an insert is pressed in with uniformly arranged circumferential cutting elements, the length of which exceeds the largest cross-sectional size, and the cutting elements are made in the form of a prism or cylinder of polycrystalline material with an adhesive coating applied to their outer surface active coating.

Недостатком такого инструмента является невозможность изготовить правящий карандаш с необходимой точностью расположения режущих элементов равномерно по окружности или по оси корпуса правящего карандаша, а это не позволяет в производственных условиях установить его для работы на станке с минимальными затратами времени, т.к. каждый раз при переустановке правящего карандаша, вызванного износом режущего элемента, приходится искать нужное его положение методом пробных правок. На это уходит много времени и, кроме того, требуется высокая квалификация обслуживающего персонала. Использование в качестве режущих элементов цилиндров и призм из поликристаллического материала также не способствует получению высокого качества правки и снижает, в конечном счете, производительность и качество шлифовальной обработки, а также ограничивает технические возможности использования правящего инструмента.The disadvantage of this tool is the inability to make a straightening pencil with the necessary accuracy of the cutting elements evenly around the circumference or along the axis of the body of the straightening pencil, and this does not allow it to be installed in the production environment for working on the machine with minimal time, since every time you reinstall the ruling pencil caused by wear of the cutting element, you have to look for its desired position by trial editing. This takes a lot of time and, in addition, requires high qualification of staff. The use of cylinders and prisms made of polycrystalline material as cutting elements also does not contribute to obtaining high quality dressing and ultimately reduces the productivity and quality of grinding processing, and also limits the technical capabilities of using a straightening tool.

В основу изобретения поставлена задача такого усовершенствования правящего карандаша, при котором за счет повышения точности взаимного расположения режущих элементов и расположения рабочих кромок в одной плоскости обеспечивается возможность поочередной правки одним режущим элементом или одновременно двумя смежными режущими элементами, что обеспечивает значительное снижение расхода алмазного правящего инструмента, а также повышение качества и производительности шлифовальной обработки.The basis of the invention is the task of improving the straightening pencil, in which by increasing the accuracy of the relative position of the cutting elements and the location of the working edges in the same plane, it is possible to alternately edit one cutting element or two adjacent cutting elements at the same time, which provides a significant reduction in the consumption of diamond cutting tools, as well as improving the quality and productivity of grinding processing.

Для решения этой задачи правящий карандаш, содержащий корпус, в глухом центральном отверстии которого запрессована вставка с равномерно расположенными по окружности или соосно корпусу режущими элементами, длина которых превышает наибольший размер поперечного сечения, согласно изобретению снабжен шайбой с отверстиями по числу режущих элементов, жестко прикрепленной к корпусу и вставке, рабочие кромки режущих элементов расположены в одной плоскости, перпендикулярной оси правящего карандаша, при этом на корпусе правящего карандаша выполнена базирующая канавка, а на дне глухого отверстия выполнены лунки, соосные с режущими элементами и отверстиями в шайбе, выполненной из материала более термостойкого, чем материал вставки; кроме того, количество режущих элементов в одном правящем карандаше связано с размерами режущих элементов в поперечном сечении и расстоянием между ними по дуге окружности их расположения зависимостью, выраженной формулой n=πd/(p+S), гдеTo solve this problem, a ruling pencil containing a housing, in the blind central hole of which an insert is pressed with cutting elements evenly spaced around the circumference or coaxial to the housing, the length of which exceeds the largest cross-sectional size, according to the invention is equipped with a washer with holes in the number of cutting elements rigidly attached to the casing and the insert, the working edges of the cutting elements are located in one plane perpendicular to the axis of the ruling pencil, while the base groove is filled, and the holes are made at the bottom of the blind hole, coaxial with the cutting elements and holes in the washer made of a material that is more heat-resistant than the material of the insert; in addition, the number of cutting elements in one ruling pencil is associated with the dimensions of the cutting elements in cross section and the distance between them along the arc of the circle of their location by the dependence expressed by the formula n = πd / (p + S), where

n - количество режущих элементов в правящем карандаше;n is the number of cutting elements in the ruling pencil;

р - максимальный размер режущего элемента в поперечном сечении, мм;p is the maximum size of the cutting element in cross section, mm;

d - диаметр окружности расположения режущих элементов, мм;d is the diameter of the circumference of the location of the cutting elements, mm;

S - минимальное расстояние между двумя смежными режущими элементами по дугеS - minimum distance between two adjacent cutting elements along an arc

окружности расположения режущих элементов, мм, при этом S определено опытным путем и должно удовлетворять условию S больше или равно 2 мм, т.к. при меньшем расстоянии между двумя смежными режущими элементами не обеспечивается надежное закрепление их в правящем карандаше.the circumference of the location of the cutting elements, mm, while S is determined empirically and must satisfy the condition S is greater than or equal to 2 mm, because with a smaller distance between two adjacent cutting elements, their reliable fixing in the ruling pencil is not ensured.

Причинно-следственная связь между предлагаемой совокупностью признаков и достигаемым техническим эффектом состоит в следующем.The causal relationship between the proposed set of features and the achieved technical effect is as follows.

Наличие в правящем карандаше шайбы с отверстиями по числу режущих элементов, жестко прикрепленной к корпусу и вставке, расположение рабочих кромок режущих элементов в одной плоскости, перпендикулярной оси правящего карандаша, а также выполнение на корпусе правящего карандаша базирующей канавки, а на дне глухого отверстия лунок, соосных режущим элементам и отверстиям в шайбе, выполнение шайбы из материала более термостойкого, чем материал вставки, и установление опытным путем зависимости между количеством режущих элементов в одном правящем карандаше и их размерами в поперечном сечении позволяют обеспечить высокую точность взаимного расположения режущих элементов в правящем карандаше как в процессе его изготовления, так и в процессе эксплуатации.The presence in the straightening pencil of a washer with holes according to the number of cutting elements, rigidly attached to the body and insert, the arrangement of the working edges of the cutting elements in one plane perpendicular to the axis of the straightening pencil, as well as making a basing groove on the body of the straightening pencil, and holes at the bottom of the blind hole, coaxial to the cutting elements and holes in the washer, making the washer from a material more heat-resistant than the insert material, and experimentally establishing the relationship between the number of cutting elements in one right With a drawer pencil and their cross-sectional dimensions, they ensure high accuracy of the relative positions of the cutting elements in the ruling pencil both during its manufacturing and during operation.

Предложенная конструкция правящего карандаша имеет преимущества перед известными, заключающиеся в том, что за счет использования каждого из «n» режущих элементов можно значительно увеличить суммарную стойкость правящего карандаша. Кроме того, правка шлифовального круга таким карандашом более стабильна, а следовательно, обеспечивает более высокое качество обработки и производительность.The proposed design of the straightening pencil has advantages over the known ones, consisting in the fact that through the use of each of the "n" cutting elements, the total durability of the straightening pencil can be significantly increased. In addition, dressing the grinding wheel with such a pencil is more stable, and therefore provides higher processing quality and productivity.

На фиг.1 и 2 показан общий вид предлагаемого правящего карандаша (вид сбоку и спереди соответственно); на фиг.3 и 4 представлена схема правки шлифовального круга единичным режущим элементом правящего карандаша при наличии в нем четырех режущих элементов (вид сбоку и вид сверху соответственно); на фиг.5 и 6 - схема правки шлифовального круга одновременно двумя смежными режущими элементами правящего карандаша (вид сбоку и вид сверху соответственно); на фиг.7 - схема, показывающая притупление режущих элементов в 4-лезвийном правящем карандаше; на фиг.8 - схема, показывающая притупление единичного режущего элемента, расположенного соосно корпусу правящего карандаша.Figure 1 and 2 shows a General view of the proposed ruling pencil (side view and front view, respectively); figure 3 and 4 presents a diagram of the dressing of the grinding wheel with a single cutting element of the ruling pencil in the presence of four cutting elements (side view and top view, respectively); figure 5 and 6 is a diagram of the editing of the grinding wheel simultaneously with two adjacent cutting elements of the ruling pencil (side view and top view, respectively); 7 is a diagram showing the blunting of the cutting elements in a 4-blade ruling pencil; on Fig is a diagram showing the blunting of a single cutting element located coaxially with the body of the ruling pencil.

Правящий карандаш (фиг.1 и 2) состоит из металлического корпуса 1, в глухом отверстии которого запрессована вставка 2 с закрепленными в ней режущими элементами 3, длина которых превышает наибольший размер поперечного сечения, расположенными равномерно по окружности диаметром d с центром на оси правящего карандаша. Все грани 4 каждого из «n» режущих элементов 3 (на фиг.1 и 2 режущих элементов n=4) расположены в одной плоскости, перпендикулярной оси правящего карандаша, а пересечения наружных поверхностей режущих элементов 3 и граней 4 образуют рабочие кромки 5, которые также находятся в одной плоскости. При этом режущие элементы 3 выполнены преимущественно из кристаллов природных или синтетических алмазов высокой прочности, имеющих форму цилиндров, призм, усеченных конусов или пирамид. Кристаллы алмазов могут иметь и комбинированную из перечисленных выше форму, главное условие, чтобы их длина была больше максимальной диагонали в поперечном сечении кристалла. При этом для получения максимальной точности взаимного расположения не только режущих элементов 3 правящего карандаша, но и их рабочих кромок 5 кристаллы алмазов преимущественно овализованы с максимальным приближением их формы к цилиндру.The ruling pencil (Figs. 1 and 2) consists of a metal case 1, in the blind hole of which the insert 2 is pressed in with the cutting elements 3 fixed therein, the length of which exceeds the largest cross-sectional size, arranged uniformly around a circle with a diameter d with a center on the axis of the ruling pencil . All faces 4 of each of the "n" cutting elements 3 (in Figs. 1 and 2 of the cutting elements n = 4) are located in one plane perpendicular to the axis of the ruling pencil, and the intersections of the outer surfaces of the cutting elements 3 and faces 4 form the working edges 5, which also are in the same plane. In this case, the cutting elements 3 are made mainly of crystals of natural or synthetic diamonds of high strength, having the form of cylinders, prisms, truncated cones or pyramids. Diamond crystals can also have a combination of the above form, the main condition is that their length be greater than the maximum diagonal in the cross section of the crystal. Moreover, to obtain maximum accuracy in the relative position of not only the cutting elements 3 of the ruling pencil, but also their working edges 5, diamond crystals are mainly ovalized with the maximum approximation of their shape to the cylinder.

Для удобства ориентирования режущих элементов 3 правящего карандаша относительно поверхности шлифовального круга, подвергаемого правке, на наружной боковой поверхности корпуса 1 выполнена продольная базирующая канавка 6. Шайба 7 с отверстиями, соосными режущим элементам 3, жестко прикреплена к корпусу 1 и вставке 2, а лунки 8, выполненные на дне глухого отверстия, в котором запрессована вставка 2, соосные режущим элементам 3, обеспечивают высокую точность взаимного расположения режущих элементов 3 в корпусе 1 правящего карандаша.For ease of orientation of the cutting elements 3 of the lead pencil relative to the surface of the grinding wheel to be edited, a longitudinal base groove 6 is made on the outer side surface of the housing 1. A washer 7 with holes coaxial to the cutting elements 3 is rigidly attached to the housing 1 and insert 2, and the holes 8 made at the bottom of the blind hole, in which the insert 2 is pressed in, coaxial to the cutting elements 3, provide high accuracy of the relative position of the cutting elements 3 in the housing 1 of the ruling pencil.

Наличие в правящем карандаше одного режущего элемента 3, расположенного соосно с корпусом 1, является частным случаем общего решения задачи, т.к. рабочие кромки 5 его также расположены в одной плоскости и периодический поворот правящего карандаша вокруг его оси позволяет использовать каждый раз новый участок рабочих кромок 5 без дополнительной наладки.The presence in the ruling pencil of one cutting element 3, located coaxially with the housing 1, is a special case of a general solution to the problem, because its working edges 5 are also located in the same plane and the periodic rotation of the ruling pencil around its axis allows each time to use a new section of the working edges 5 without additional adjustment.

На схемах, иллюстрирующих процесс правки шлифовального круга 9, показанных на фиг.3-6, видно, как производится правка шлифовального круга 9 единичным режущим элементом 3 и одновременно двумя смежными режущими элементами 3.On the diagrams illustrating the dressing process of the grinding wheel 9, shown in Fig.3-6, it is seen how to edit the grinding wheel 9 with a single cutting element 3 and at the same time two adjacent cutting elements 3.

На фиг.7 показана последовательность образования граней притупления Г₁ и Г₂ в процессе эксплуатации правящего карандаша, содержащего четыре режущих элемента 3. Установив правящий карандаш в устройство для правки шлифовального круга 9 с использованием базирующей канавки 6 в корпусе 1 правящего карандаша, тем самым устанавливают один из режущих элементов 3 в рабочее положение, т.е. в положение правки шлифовального круга 9 в соответствии с заданным циклом шлифовальной обработки детали. В процессе эксплуатации правящего карандаша рабочая кромка 5 режущего элемента 3 притупляется, образуя грань притупления Г₁, после чего правящий карандаш поворачивают вокруг его оси на 90 градусов и производят правку шлифовального круга 9 смежным с ним режущим элементом 3 и.т.д. до получения грани притупления Г₁ на четвертом режущем элементе 3. Затем правящий карандаш поворачивают вокруг его оси на 45 градусов, при этом в рабочее положение против шлифовального круга 9 устанавливаются одновременно два смежных элемента 3, и правка шлифовального круга 9 производится двумя смежными режущими элементами 3, образуя грани притупления Г₂. Повернув правящий карандаш вокруг его оси 4 раза, получим восемь граней притупления Г₂. Описанные операции последовательной правки сначала одним режущим элементом 3, затем двумя смежными режущими элементами 3 можно повторить еще один или несколько раз (это зависит от размера диагонали режущего элемента 3 в поперечном сечении) до полного притупления рабочих кромок 5 всех четырех режущих элементов 3, после чего правящий карандаш снимают с эксплуатации и восстанавливают его рабочие кромки 5 путем доводки граней 4 режущих элементов 3 в плоскости, перпендикулярной оси правящего карандаша одним из известных способов. В примере, показанном на фиг.8, когда правящий карандаш содержит один соосно расположенный режущий элемент 3, в процессе эксплуатации образуются сначала четыре грани притупления Г₁, затем - четыре грани притупления Г₂, после чего цикл эксплуатации правящего карандаша можно повторить и при полном притуплении рабочих кромок 5 правящий карандаш снимают с эксплуатации и восстанавливают его рабочие кромки 5 путем доводки граней 4 в плоскости, перпендикулярной оси правящего карандаша.Figure 7 shows the sequence of faces blunting the formation of T ₁ and T ₂ during a ruling pen operation comprising four cutting member 3. By setting ruling pen to a device for dressing the grinding wheel 9 using basing groove 6 in the housing 1 ruling pencil thereby establish one of the cutting elements 3 in the working position, i.e. in the edit position of the grinding wheel 9 in accordance with a given cycle of grinding the workpiece. During operation of the straightening pencil, the working edge 5 of the cutting element 3 becomes dull, forming a blunting face G ₁ , after which the straightening pencil is rotated 90 degrees around its axis and the grinding wheel is straightened with 9 cutting element 3 adjacent to it, etc. until the blunting edge G _{1 is} obtained on the fourth cutting element 3. Then, the ruling pencil is rotated around its axis by 45 degrees, while two adjacent elements 3 are installed in the working position against the grinding wheel 9, and the grinding wheel 9 is edited by two adjacent cutting elements 3 , forming the edge of blunting G ₂ . Turning the ruling pencil around its axis 4 times, we get eight faces of blunting G ₂ . The described sequential editing operations, first with one cutting element 3, then with two adjacent cutting elements 3, can be repeated one or more times (this depends on the diagonal size of the cutting element 3 in cross section) until the working edges 5 of all four cutting elements 3 are completely blunted, after which the ruling pencil is taken out of service and its working edges 5 are restored by fine-tuning the faces 4 of the cutting elements 3 in a plane perpendicular to the axis of the ruling pencil using one of the known methods. In the example shown in Fig. 8, when the ruling pencil contains one coaxially located cutting element 3, during operation, first four faces of dulling G _{1 are formed} , then four faces of dulling G _{2 are formed} , after which the operating cycle of the ruling pencil can be repeated even if blunting the working edges 5, the ruling pencil is taken out of service and its working edges 5 are restored by fine-tuning the faces 4 in a plane perpendicular to the axis of the ruling pencil.

Использование правящих карандашей, выполненных по предложенному техническому решению, обеспечивает значительное снижение себестоимости процесса правки абразивных кругов в шлифовальном производстве, повышает качество и производительность шлифования.The use of straightening pencils, made according to the proposed technical solution, provides a significant reduction in the cost of the process of dressing abrasive wheels in the grinding production, improves the quality and productivity of grinding.

Claims

1. The ruling pencil containing the housing, in the blind central hole of which is pressed an insert with cutting elements evenly spaced around the circumference or coaxial to the housing, the length of which exceeds the largest cross-sectional dimension, characterized in that it is provided with a washer having holes aligned with the cutting coaxial elements worn on cutting elements and rigidly attached to the housing and the insert, and the cutting elements are made with working edges located in the same plane perpendicular to the axis of the ruling pencil.

2. The pencil according to claim 1, characterized in that on the outer side surface of the housing is made basing groove.

3. The pencil according to claim 1, characterized in that the bottom of the blind central hole is made with holes coaxial with the cutting elements and holes in the washer.

4. The pencil according to claim 1, characterized in that the washer is made of a material more heat-resistant than the material of the insert.

5. The pencil according to claim 1, characterized in that the number of cutting elements is associated with the size of the cutting elements in cross section and the distance between them along the arc of a circle of their location and is determined by the formula

n = πd / (p + S),

where n is the number of cutting elements in the ruling pencil;

p is the maximum size of the cutting element in cross section, mm;

d is the diameter of the circumference of the location of the cutting elements, mm;

S is the minimum distance between two adjacent cutting elements along an arc of a circumference of the location of the cutting elements, determined empirically and satisfying the condition S≥2 mm.