Устройство для шаржирования распиловочного диска

(51)24 1/04 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШАРЖИРОВАНИЯ РАСПИЛОВОЧНОГО ДИСКА(71) Заявитель Белорусский национальный технический университет(72) Авторы Киселев Михаил Григорьевич Савицкий Сергей Степанович Скарулис Светлана Дмитриевна Бочаров Анатолий Михайлович(73) Патентообладатель Белорусский национальный технический университет(57) Устройство для шаржирования распиловочного диска, содержащее узел шаржирования,включающий два деформирующих инструмента и вращающийся шпиндель, отличающееся тем, что содержит второй идентичный первому узел шаржирования, при этом оба узла шаржирования расположены диаметрально противоположно оси шпинделя, один из деформирующих инструментов выполнен в виде неподвижной ультразвуковой опоры, а другой связан посредством упругого элемента с приводом и установлен с возможностью вращения и осевого перемещения. 7316 1 2005.09.30 Изобретение относится к машино- и приборостроению и может быть использовано для изготовления распиловочных дисков для обработки алмазов. Известно устройство для шаржирования распиловочных дисков 1, содержащее вращающийся стол, на котором закреплен шаржируемый распиловочный диск, ультразвуковой инструмент сферической формы с плоским срезом, установленный с эксцентриситетом относительно оси концентратора ультразвукового преобразователя, а также механизм осцилляции радиальных колебательных перемещений и механизм нагружения. Недостатком известного устройства является низкая производительность шаржирования, так как обработку необходимо осуществлять последовательно с одной и другой стороны, а также отсутствие гарантированного вращения инструмента, что обуславливает низкую стабильность процесса. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для ультразвукового шаржирования по двухсторонней схеме 2. Устройство содержит узел шаржирования, состоящий из двух вращающихся в одном направлении с одинаковой скоростью ультразвуковых преобразователей, установленных на направляющих качения с возможностью осевого перемещения. На торцах концентраторов ультразвуковых колебаний закреплены, с возможностью самоустановки их рабочих поверхностей, деформирующие инструменты, выполненные в виде спиленных шариков из стали ШХ 15. Обрабатываемый распиловочный диск закрепляется на шпинделе, которому посредством ременной передачи сообщается вращение от электродвигателя. Недостатком прототипа является необходимость принудительного вращения деформирующих инструментов и ультразвуковых преобразователей, что сопровождается неизбежными биениями, высоким уровнем вибраций в системе станок-приспособление-инструментдеталь (СПИД), что в совокупности не позволяет реализовать высокую частоту вращения деформирующих инструментов и в результате снижает качество шаржирования. Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении эффективности шаржирования и износостойкости шаржированной поверхности распиловочных дисков за счет снижения уровня вибраций и биений и повышения частоты вращения деформирующих инструментов. Поставленная задача достигается тем, что устройство для шаржирования распиловочного диска, содержащее узел шаржирования, включающий два деформирующих инструмента и вращающийся шпиндель, содержит второй идентичный узел шаржирования, при этом оба узла шаржирования расположены диаметрально противоположно оси шпинделя,один из деформирующих инструментов выполнен в виде неподвижной ультразвуковой опоры, а другой связан посредством упругого элемента с приводом и установлен с возможностью вращения и осевого перемещения. Распиловочный диск устанавливается между двумя диаметрально расположенными узлами шаржирования, содержащими вращающийся подпружиненный деформирующий инструмент, который прижат к поверхности диска посредством статической нагрузки, и ультразвуковую опору, расположенную с противоположной стороны. Вращающийся деформирующий инструмент совершает сложные колебательные движения, состоящие из низкочастотного и ультразвукового спектров колебаний, что обеспечивает наиболее эффективный режим виброударного втирания алмазных зерен в поверхность диска с целью повышения производительности и качества шаржирования. Сущность изобретения поясняется чертежом. Устройство для шаржирования состоит из двух идентичных узлов шаржирования,расположенных диаметрально противоположно относительно оси шпинделя. Распиловочный диск 1 закрепляется на вращающемся шпинделе 2. Деформирующий инструмент 3,выполненный в виде полусферы из сверхтвердого материала, связан с валом 4 привода 5 посредством муфты 6 и упругого элемента 7. Второй деформирующий инструмент 8 выполнен в виде неподвижной плоской ультразвуковой опоры из стали ШХ 15 и закреплен на торце волновода 9 ультразвукового преобразователя 10. 2 7316 1 2005.09.30 Устройство работает следующимобразом. Обрабатываемый распиловочный диск 1 с нанесенной на его поверхность алмазной пастой приводится во вращение посредством шпинделя 2. Внедрение алмазных зерен в материал диска осуществляется посредством деформирующего инструмента 3, который вращается и совершает низкочастотные колебания при помощи вала 4, связанного с приводом 5 посредством муфты 6 и упругого элемента 7. Второму деформирующему инструменту 8 сообщаются ультразвуковые колебания от волновода 9 ультразвукового преобразователя 10. Под действием низкочастотных и ультразвуковых колебаний, действующих в момент замыкания всех звеньев акустической системы, деформирующий инструмент 3, в результате затягивания системы на виброударный режим, совершает сложные колебательные движения. Низкочастотная часть спектра обеспечивает гарантированное попадание абразивных частиц в зону обработки, а их последующее внедрение в материал диска осуществляется за счет ультразвуковой части спектра. Наличие принудительного вращения рабочего деформирующего инструмента в сочетании с колебательным режимом реализует наилучшие условия шаржирования за счет реализации процесса виброударного втирания абразивных частиц. В результате поглощения энергии материалом диска на границе опора-диск происходит выделение тепла, приводящее к нагреву обрабатываемой заготовки, что повышает ее пластические свойства и облегчает условия внедрения алмазных частиц в материал диска. Наличие схемы с двумя диаметрально расположенными узлами шаржирования позволяет отказаться от вращения ультразвукового преобразователя и обеспечить при этом плотный акустический контакт распиловочного диска с опорой. Процесс шаржирования при этом осуществляется одновременно с противоположных боковых сторон распиловочного диска. Источники информации 1. А.с. СССР 1203790, МПК В 24 В 1/04, 1984. 2. Киселев М.Г., Минченя В.Т., Касьяненко И.А. Повышение эксплуатационных показателей распиловочных дисков // Порошковая металлургия. Вып. 21. - Мн., 1998. - С. 23-26. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.