Фасонний абразивний інструмент /варіанти/

1 Фасонний абразивний інструмент, що має корпус, зафіксовану на ньому фасонну еластичну основу і абразив, що закріплені на ЗОВНІШНІЙ її поверхні, який відрізняється тим, що корпус складається із втулки і планшайби, для фіксації еластичної основи на корпусі у втулці, з боку и зовнішньої поверхні виконано принаймні один паз, а в планшайбі - принаймні два отвори, паз втулки виконано так, що він звужується в напрямку планшайби, при цьому ширина паза в ТІЛІ втулки більша ніж ширина на його краях 2 Інструмент за п 1, який відрізняється тим, що частина паза, що звужується, втулки переходить в корпусі у заглиблення, що розширюється 3 Інструмент за будь-яким з пп 1-2, який відрізняється тим, що паз втулки виконано під кутом до и осі в напрямку обертання інструмента 4 Інструмент за будь-яким з пп 1-2, який відрізняється тим, що паз втулки виконано гвинтоподібним в напрямку обертання інструмента 5 Інструмент за будь-яким з пп 1-4, який відрізняється тим, що паз втулки виконано конусним 6 Інструмент за будь-яким з пп 1-5, який відрізняється тим, що по довжині паз розділено принаймні на два ВІДТІНКИ зі ступінчатим звуженням паза в них 7 Інструмент за будь-яким з пп 1-6, який відрізняється тим, що краї паза виконано заокругленими 8 Фасонний абразивний інструмент, що має корпус, зафіксовану на ньому фасонну еластичну основу і абразив, що закріплено на ЗОВНІШНІЙ поверхні, який відрізняється тим, що корпус складається із втулки і планшайби, для фіксації еластичної основи на корпусі у втулці з боку и зовнішньої поверхні виконано принаймні один паз, а в планшайбі - принаймні два отвори, кожний з яких виконано видовженим і таким, що звужується 9 Інструмент за п 8, який відрізняється тим, що кожний видовжений отвір планшайби виконано радіально із звуженням його до зовнішнього кола планшайби 10 Інструмент за п 8, який відрізняється тим, що кожний видовжений отвір планшайби виконано так, що він звужується до обох його КІНЦІВ 11 Інструмент за будь-яким з пп 8-10, який відрізняється тим, що ширина частини, яка звужується, кожного отвору планшайби виконана більшою ніж товщина планшайби 12 Інструмент за будь-яким з пп 8-11, який відрізняється тим, що частина, яка звужується, кожного отвору планшайби переходить у ВІДПОВІДНИЙ додатковий отвір, що розширюється 13 Інструмент за п 14, який відрізняється тим, що краї кожного отвору, що звужується, і ВІДПОВІДНОГО додаткового отвору виконано заокругленими Винахід відноситься до галузі обробки шляхом шліфування або полірування неметалічних фасонних виробів і в основному призначений для фасонної обробки торців плит з мармуру чи граніту Відомий фасонний абразивний інструмент по автсвСРСР №1815199, МКП 5 B24D9/04, опубл 15 05 93, який має корпус, фасонну еластичну основу, на ЗОВНІШНІЙ поверхні котрої закріплено абразив При цьому кріплення еластичної основи до поверхні корпуса забезпечується за ра хунок його обтискання еластичною основою і фіксації и за допомогою вушок Основним недоліком даного фасонного абразивного інструмента є його низька СТІЙКІСТЬ через відсутність безпосереднього кріплення еластичної основи до поверхні корпуса, через що відбувається відривання основи при підвищенні швидкості обертання інструмента за рахунок одночасної дії як тангенціальних сил інерції, так і розігріву, під час роботи інструмента, еластичної основи ю О ю ^со 43454 Найближчим до заявлюваного рішення щодо технічної суті і технічного результату, що досягається, є фасонний абразивний інструмент по патенту Російської Федерації №2127184, МПК 6 B24D13/00, опубл 10 03 99, який має корпус, зафіксовану на ньому фасонну еластичну основу і закріпленний на и ЗОВНІШНІЙ поверхні абразив При цьому фасонна еластична основа зафіксована на корпусі шляхом як литьйового формування або вулканізацієй покриття з еластомірного матеріалу на корпусі інструмента, так і принаймні однією полицею Основним недоліком і даного інструмента є його низька СТІЙКІСТЬ, що обумовлено недостатньою фіксацією еластичної основи на поверхні корпуса в реальних умовах роботи інструмента, при котрих відбувається зміна швидкості обертання інструмента за рахунок притиску його до поверхні оброблюваної деталі, нерівномірне стикання поверхні абразива і ВІДПОВІДНО поверхні фасонної основи з поверхнею оброблюваної деталі, що призводить до підвищеної температури розігріву фасонної основи в місцях и фіксації з поверхнею корпуса, що також сприяє ослабленню цієї фіксації і зміщенню еластичної основи відносно поверхні корпуса А це також призводить до передчасного виходу з ладу інструмента, коли не повністю виробляється абразивний його шар, що тим самим знижує ресурс роботи інструмента Його низька СТІЙКІСТЬ також обумовлена недостатньою фіксацією еластичної основи на поверхні корпуса в реальних умовах роботи інструмента, при котрих відбувається зміна швидкості обертання інструмента за рахунок притиску його до поверхні оброблюваної деталі, нерівномірне стикання поверхні абразиву і ВІДПОВІДНО поверхні фасонної основи з поверхнею оброблюваної деталі, що призводить до підвищеної температури розігріву фасонної основи в місцях и фіксації з поверхньою корпуса, що також сприяє ослабленню цієї фіксації і зміщенню еластичної основи відносно поверхні корпуса з відривом и від поверхні корпуса Це також призводить до передчасного виходу з ладу інструмента, коли не повністю виробляється абразивний його шар, що тим самим знижує ресурс роботи інструмента В основу винаходу за одним варіантом виконання покладено завдання створення ефективно працюючого фасонного абразивного інструмента шляхом підвищення СТІЙКОСТІ інструмента самофіксацією фасонної основи на поверхні втулки корпуса інструмента з підвищенням швидкості його обертання, що забезпечує зниження впливу на ослаблення цієї фіксації при притиску абразивної поверхні і ВІДПОВІДНО нерівномірного стикання фасонної основи з поверхнею оброблюваної деталі, так і розігріву фасонної основи в місцях и фіксації в пазах втулки Це також дозволить запобігти передчасному виходу з ладу інструмента і забезпечити повне вироблення його абразивного шару і тим самим підвищити ресурс роботи інструмента В основу винаходу за другим варіантом виконання покладено завдання створення ефективно працюючого фасонного абразивного інструмента шляхом підвищення СТІЙКОСТІ інструмента самофіксацією фасонної еластичної основи на поверхні планшайби корпуса інструмента з підви щенням швидкості його обертання, що забезпечує зниження впливу на ослаблення цієї фіксації при притиску абразивної поверхні і ВІДПОВІДНО нерівномірного стикання фасонної основи з поверхнею оброблюваної деталі, так і розігріву фасонної основи в місцях и фіксації в отворах планшайби при цьому Це також дозволить запобігти передчасному виходу з ладу інструмента і забезпечити повне вироблення його абразивного шару і тим самим підвищити ресурс роботи інструмента Поставлене завдання в одному варіанті виконання вирішується тим, що у фасонному абразивному інструменті, що має корпус, зафіксовану на ньому фасонну еластичну основу і абразив, що закріплено на ЗОВНІШНІЙ її поверхні Корпус складається із втулки і планшайби для фіксації еластичної основи на корпусі во втулці, з боку и ЗОВНІШНІЙ поверхні, виконано принаймні один паз, а в планшайбі - принаймні два отвори, паз втулки виконано так, що він звужується в напрямку планшайби, при цьому ширина паза в ТІЛІ втулки більша, ніж ширина на його краях Частина паза, що звужується, втулки переходить у заглиблення в корпусі, що розширюється Паз втулки може бути виконано під кутом до її осі в напрямку обертання інструмента Також паз втулки може бути виконано гвинтоподібним в напрямку обертання інструмента Паз втулки може бути виконано конусним А по довжині паз може бути розділений принаймні на два відтинки зі ступінчатим звуженням паза в них Крім того, краї паза можуть бути виконані заокругленими Поставлене завдання в другому варіанті виконання вирішується тим, що у фасонному абразивному інструменті, що має корпус, зафіксовану на ньому фасонну еластичну основу і абразив, що закріплено на ЗОВНІШНІЙ її поверхні При цьому корпус складається із втулки і планшайби, для фіксації еластичної основи на корпусі во втулці, з боку и ЗОВНІШНІЙ поверхні, виконано принаймні один паз, а в планшайбі - принаймні два отвори, кожний з яких виконано видовженим і таким, що звужується Кожен видовжений отвір планшайби виконано радіально зі звуженням його до зовнішнього кола планшайби Кожен видовжений отвір планшайби може бути виконаний так, щоб він звужувався до обох його КІНЦІВ При цьому ширину частини, що звужується, кожного отвору планшайби виконано більшою, ніж товщина планшайби А частина, яка звужується, кожного отвору планшайби переходить у ВІДПОВІДНИЙ додатковий отвір, що розширюється Краї кожного отвору, що звужується, і ВІДПОВІДНОГО додаткового отвору виконано заокругленими Виконання паза втулки корпусу, що звужується в сторону розташування планшайби корпусу, дозволяє забезпечити самофіксацію фасонної еластичної основи на поверхні втулки з підвищенням швидкості обертання інструмента, оскільки при цьому відбувається зменшення (підтягування) загальної маси еластичної основи в сторону планшайби за рахунок тангенціальних сил інерції, що діють на неї Це ж зміщення наявне і при притиску інструмента до поверхні оброблюваної деталі, оскільки при цьому відбувається пружне радіальне зміщення фасонної еластичної основи, як правило, ближче до кінця втулки, який вільний від 43454 планшайби А це, при швидкісному режимі роботи інструмента, також зміщує масу еластичної основи упоздовж осі втулки в сторону планшайби, забезпечуючи и додаткову самофіксацію в пазах втулки При стиканні поверхні абразиву, а через неї і поверхні еластичної основи, з поверхнею оброблюваної деталі, незважаючи на зовнішнє охолодження м рідиною, наявний розігрів еластичної основи в місцях фіксації и в пазах втулки, що дещо розслаблює еластичну основу, однак при швидкісному режимі роботи інструмента за рахунок дії тангенціальних сил інерції також відбувається поздовжнє зміщення еластичної основи в пазах втулки в сторону планшайби, що також додатково самофіксує и і тим самим нейтралізує ослаблюючу дію розігрітої еластичної основи Крім того, виконання ширини паза в ТІЛІ втулки більшою, ніж ширина між його краями, у поєднанні з поздовжнім зміщенням еластичної основи в пазах втулки в сторону планшайби також дозволяє підвищити самофіксацією еластичної основи за рахунок унеможливлення м виходу з пазів при швидкісному режимі роботи інструмента Така самофіксація еластичної основи в пазах втулки дозволяє забезпечити підвищення СТІЙКОСТІ інструмента і тим самим підвищити його ресурс роботи до повного вироблення його абразивного шару Перехід частини, що звужується, паза втулки у заглиблення, що розширюється, в корпусі дозволяє забезпечити надійність самофіксацм за рахунок зниження можливості виривання еластичної основи в цій частині пазу при обертанні інструмента Виконання паза втулки під кутом до и осі в напрямку обертання інструмента дозволяє полегшити поздовжнє зміщення еластичної основи в пазах втулки під час обертання інструмента, що полегшує и самофіксацію Виконання паза втулки гвинтоподібним навколо и осі в напрямку обертання інструмента дозволяє як полегшити поздовжнє зміщення еластичної основи в пазах втулки, так і забезпечити жорсткішу и самофіксацію Виконання паза втулки конусним дозволяє підвищити технологічність його виконання Поділ ПО ДОВЖИНІ паза принаймні на два відтинки зі ступінчатим звуженням паза по вказаних відтинках дозволяє забезпечити рівнорозподілене звуження паза втулки і тим самим підвищити надійність самофіксацм еластичної основи в пазі втул ки Виконання країв паза заокругленими дозволяє також підвищити надійність самофіксацм еластичної основи в пазі втулки за рахунок неможливості зрізання еластичної основи в місцях розташування країв паза Виконання фасонного абразивного інструмента в другому варіанті виконання, в котрому кожен отвір планшайби зроблено видовженим і таким, що звужується, дозволяє забезпечити самофіксацію фасонної еластичної основи в цих видовжених, що звужуються, отворах планшайби з підвищенням швидкості обертання інструмента за рахунок дії тангенціальних сил інерції, котрі зміщують масу еластичної основи від осі обертання інструмента Наявна дія радіальних сил протидії цьому, які пориваються змістити еластичну масу основи до осі обертання інструмента і котрі з'являються при стиканні поверхні абразиву, а через неї і поверхні еластичної основи, з поверхнею оброблюваної деталі, незначна за рахунок переважаючої дії тангенціальних сил інерції в міцях видовжених, що звужуються, отворів планшайби А наявний розслаблюючий розігрів еластичної основи в місцях розташування видовжених, що звужуються, отворів планшайби при стиканні інструмента з поверхнею оброблюваної деталі, незважаючи на зовнішнє охолодження рідиною, нейтралізується шляхом додаткової самофіксацм еластичної основи у вказаних отворах за рахунок діючих тангенціальних сил інерції А це дозволяє забезпечити підвищення СТІЙКОСТІ інструмента і тим самим підвищити його ресурс роботи до повного вироблення його абразивного шару Виконання кожного видовженого отвору планшайби радіальним зі звуженням його до зовнішнього кола планшайби дозволяє забезпечити самофіксацію еластичної основи в ньому за рахунок дії тангенціальних сил інерції, котрі зміщують масу еластичної основи по радіусу планшайби до и зовнішнього кола Розміщення кожного отвору в планшайбі таким чином, щоб його поздовжня вісь збігалася з дотичною до м кола, а звужуюча частина збігалася з напрямом обертання інструмента, дозволяє забезпечити збіг дії тангенціальної сили інерції і напряму зміщення маси еластичної основи у видовженому, що звужується, отворі планшайби і тим самим забезпечити поліпшення м самофіксацм Розміщення кожного отвору в планшайбі таким чином, що поздовжня вісь отвору планшайби складає з радіусом и кола тупий кут, розкриття якого збігається з напрямом обертання інструмента дозволяє забезпечити один з проміжкових варіантів розміщення отвору в планшайбі між його радіальним розташуванням і по дотичній Виконання кожного видовженого отвору планшайби, що звужується до обох його КІНЦІВ, дозволяє забезпечити самофіксацію еластичної основи в ньому як при дії тангенціальних сил інерції, так і при наявних короткочасних поштовхах інструмента у протилежну сторону при нерівномірному притисканні його до поверхні оброблюваної деталі Виконання частини, що звужується, кожного отвору планшайби по ширині більшій, ніж товщина планшайби, дозволяє забезпечити надійність самофіксацм за рахунок зниження можливості зрізу еластичної основи в отворі планшайби Перехід частини, що звужується, кожного отвору планшайби у ВІДПОВІДНИЙ додатковий отвір, що розширюється, також дозволяє забезпечити надійність самофіксацм за рахунок зниження можливості зрізу еластичної основи в отворі планшайби Виконання країв кожного отвору планшайби заокругленими також дозволяє забезпечити надійність самофіксацм за рахунок зниження можливості зрізу еластичної основи в отворі планшайби Викладене вище підтверджує наявність причинно-наслідкових зв'язків між сукупністю суттєвих ознак заявлюваного винаходу і технічним результатом, що досягається 43454 За одним варіантом виконання інструмента дана сукупність суттєвих ознак порівняно з прототипом дозволяє забезпечити самофіксацію фасонної еластичної основи на поверхні втулки корпуса інструмента з підвищенням швидкості його обертання і знизити вплив на ослаблення цієї фіксації стикання оброблюваної деталі і абразивної поверхні інструмента, а також розігріву фасонної основи в місцях и фіксації в пазах втулки За другим варіантои виконання інструмента дана сукупність суттєвих ознак порівняно з прототипом дозволяє забезпечити самофіксацію фасонної еластичної основи на поверхні планшайби корпуса інструмента з підвищенням швидкості його обертання і знизити вплив на ослаблення цієї фіксації стикання оброблюваної деталі і абразивної поверхні інструмента, а також розігріву фасонної основи в місцях и фіксації в отворах планшайби Все це дозволяє підвищити СТІЙКІСТЬ інструмента і запобігти передчасному виходу його з ладу із забезпеченням повного вироблення його абразивного шару, що тим самим підвищує ресурс роботи інструмента На думку автора, заявлене технічне рішення відповідає критеріям винаходу "новизна" і "винахідницький рівень", оскільки сукупність суттєвих ознак, що характеризують заявлений фасонний абразивний інструмент, є новою і не витікає явно з відомого рівня техніки Заявлюваний винахід пояснюється кресленням, на котрому однакові елементи мають однакові цифрові позначення і де на фіг 1 - наведено корпус фасонного абразивного інструмента в аксонометричній проекції з вирізом однієї четвертої частини, фіг 2 - наведено фасонний абразивний інструмент, вигляд збоку, з частковим розрізом по осі паза втулки корпуса, фіг 3 - те саме,з частковим розрізом по осі отвору планшайби корпуса Найкращий варіант фасонного абразивного інструмента має корпус, виконаний з металу, наприклад, дюралюмінію, і який складається із втулки 1 і планшайби 2, причому конусоподібна зовнішня поверхня втулки плавно переходить у поверхню планшайби 2, фасонну еластичну основу 3, в якості котрої використовується, приміром, термопласт, котрий формується на корпусі інструмента, абразив 4 у вигляді гнучкої алмазної полоси, котру закріплено на ЗОВНІШНІЙ робочій поверхні еластичної основи 3 за допомогою двокомпонентного клею з підрозчинюванням поверхні еластичної основи З В ЗОВНІШНІЙ поверхні втулки вздовж и осі виконано шість симетрично розташованих пазів 5, а в планшайбі симетрично розташовані по колу і радіально виконано шість видовжених отворів 6, причому отвори 6 розташовано у проміжках між пазами 5 Кожний паз 5 втулки 1 виконано так, що він звужується в сторону планшайби 2 з переходом його частини, що звужується, у заглиблення 7, що розширюються, в корпусі інструмента Краї 8 паза 5 виконано заокругленими, а ширина паза 5 в ТІЛІ втулки більша, ніж між його краями Кожний отвір 6 планшайби 2 виконано зі звуженням його до зовнішнього кола планшайби 2 з переходом його частини, що звужується, у додатковий отвір 9, що розширюється, котре виконано круглим А краї отвору 6 і отвори 9 виконано із заокругленням 10 Даний фасонний абразивний інструмент працює таким чином Інструмент закріплюють на осі електричної ручної машини (не показано) для обробки мармуру або граніту, вмикають м, подають рідину охолодження на абразив 4 інструмента і приводять до взаємодії поверхню абразива 4 і поверхнею оброблюваної деталі (не показано) у вигляді торцевої поверхні мармурової або гранітної плити При цьому за рахунок дії тангенціальних сил інерції, а також через вказану взаємодію поверхонь, фасонна еластична основа 3, внаслідок своєї еластичності, зміщується в пазах 5 втулки 1 інструмента в сторону планшайби 2, що забезпечує и самофіксацію в пазах 5 для запобігання відриву основи 3 від поверхні втулки 1 Одночасно під дією тангенціальних сил інерції фасонна еластична основа 3, внаслідок своєї еластичності, зміщується і у видовжених, що звужуються, отворах 6 планшайби 2 із самофіксацією и в них для запобігання відриву основи 3 від поверхні планшайби 2 При цьому заглиблення 7, котре заповнено еластичною основою 3, в корпусі інструмента запобігає вириву еластичної основи 3 в МІСЦІ звуження паза 5 А додатковий, що розширюється, отвір 9 в планшайбі 2 запобігає зрізанню еластичної основи 3 у видовжених, що звужуються, отворах 6 планшайби 2 При взаємодії абразива 4 і поверхні оброблюваної деталі наявне, незважаючи на охолодження, нагрівання фасонної еластичної основи 3, зокрема, в місцях фіксації и в пазах 5 втулки 1 і отворів 6 планшайби 2 Через що під дією тангенціальних сил інерції відбувається додаткове зміщення еластичної основи 3, тобто, наявна додаткова и самофіксація Крім того, металічний (дюралевий) корпус інструмента забезпечує, внаслідок своєї високої теплопровідності, додаткове відведення тепла від еластичної основи 3 в місцях и стикання з поверхнею корпуса інструмента, зокрема, в пазах 5 втулки 1 і отворах 6 планшайби 2 В одному з варіантів виконання фасонного абразивного інструмента паз втулки 1 може бути виконаний гвинтоподібним навколо м осі з напрямом від вільного кінця втулки 1 в сторону планшайби 2, котре збігається з напрямом обертання інструмента, при цьому паз по довжині розбито на кілька ВІДТИНКІВ зі ступінчатим звуженням паза втулки 1 по вказаних відтинках Також в одному з варіантів виконання фасонного абразивного інструмента кожний видовжений, що звужується, отвір 6 планшайби 2 розміщено так, що поздовжня вісь його складає з радіусом кола планшайби 2 тупий кут, розкриття котрого збігається з напрямом обертання інструмента Також в одному з варіантів виконання використовуються два фасонні абразивні інструменти, з'єднані разом по осі обертання з опозитним розташуванням планшайб 2 і утворенням інструмента для двостороннього фасонного полірування або шліфування оброблюваної деталі ВІДПОВІДНІСТЬ заявлюваного технічного рішення критерію винаходу "промислова застосувальність" підтверджується вказаним прикладом виконання фасонного абразивного інструмента 43454 ФІГ. 1 Фіг. 2 43454 Фіг. З Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122) 3-72-89 (03122) 2-57-03