RU2535196C2 - Демпфирующий резец с управляемой жесткостью - Google Patents

Демпфирующий резец с управляемой жесткостью Download PDF

Info

Publication number
RU2535196C2
RU2535196C2 RU2013113649/02A RU2013113649A RU2535196C2 RU 2535196 C2 RU2535196 C2 RU 2535196C2 RU 2013113649/02 A RU2013113649/02 A RU 2013113649/02A RU 2013113649 A RU2013113649 A RU 2013113649A RU 2535196 C2 RU2535196 C2 RU 2535196C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
holder
cup
closed elastic
elastic shell
compressed air
Prior art date
Application number
RU2013113649/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013113649A (ru
Inventor
Сергей Георгиевич Новиков
Виталий Викторович Малыхин
Елена Ивановна Яцун
Александр Николаевич Гранкин
Николай Владимирович Домарев
Анатолий Евгеньевич Чижов
Федор Васильевич Новиков
Сергей Александрович Зайцев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority to RU2013113649/02A priority Critical patent/RU2535196C2/ru
Publication of RU2013113649A publication Critical patent/RU2013113649A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2535196C2 publication Critical patent/RU2535196C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Abstract

Резец содержит режущую пластину с узлом ее крепления в державке, имеющей выборку, выполненную равномерно по периметру конца державки на длине от ее торца до выступающей части с режущей пластиной, конец державки с выборкой размещен в выполненном в виде прямоугольного параллелепипеда металлическом стакане с одинаковыми зазорами по его основанию и стенкам. При этом державка установлена без возможности контактирования с упомянутым стаканом. Для улучшения эксплуатационных характеристик резца, снижения трудоемкости и затрат времени на подготовку его к работе и демонтаж конец державки с выборкой предварительно расположен в замкнутой эластичной оболочке из вулканизированного материала, изготовленной в форме прямоугольного параллелепипеда с сообщающимися полыми боковыми стенками и днищем. Внутренние размеры параллелепипеда и его высота от внутренней стенки днища равны размерам конца державки с выборкой и ее длине, а во внешней стенке днища жестко зафиксирован цилиндрический штуцер, при этом замкнутая эластичная оболочка с державкой свободно установлена в упомянутом стакане, имеющем в дне сквозное отверстие диаметром, большим диаметра штуцера, причем через штуцер, пропущенный соосно с отверстием дна стакана, закачан сжатый воздух в днище и стенки замкнутой эластичной оболочки до заполнения ею зазоров между стаканом и создания необходимого избыточного давления для образования единой механической системы державка - оболочка с закачанным сжатым воздухом - стакан с возможностью изменения давления сжатого воздуха в замкнутой эластичной оболочке для дистанционного бесступенчатого управления жесткостью резца. 2 ил.

Description

Изобретение относится к инструментальному производству и может быть использовано в технологии машиностроения.
Известен резец, содержащий державку, в которой расположена режущая пластина и узел ее крепления, и вставку из материала с высоким демпфированием, размещенную в выборке державки, резец снабжен подвижным упором, размещенным в опорной части, выполненной на державке и имеющей выборку, при этом продольная ось упора параллельна продольной оси резца, а в месте сопряжения опорной части с опорной плоскостью державки выполнен упругий шарнир, причем на вставке выполнен выступ, размещенный в выборке опорной части (патент РФ №2009768, МПК5 В23В 27/00, 1994 г.).
Недостатками являются: низкие эксплуатационные характеристики резца, связанные с невозможностью управления его жесткостью, так как вставка из материала с высоким демпфированием постоянна при любых параметрах технологического процесса и при их изменении необходим каждый раз подбор материала вставки требуемой жесткости; конструкция резца не позволяет эффективно демпфировать возникающие в процессе резания колебания в связи с тем, что режущая пластина и узел ее крепления расположены непосредственно в державке, закрепленной в резцедержателе.
Известен демпфирующий резец, содержащий режущую пластину с узлом ее крепления в державке, имеющей выборку, и вставку из материала, обладающего свойством высокого демпфирования, выборка выполнена равномерно по периметру конца державки на длине от ее торца до выступающей части с режущей пластиной, конец державки с выборкой размещен в выполненном в виде прямоугольного параллелепипеда металлическом стакане с одинаковыми зазорами по его основанию и стенкам, при этом зазоры заполнены материалом упомянутой вставки, а державка установлена без возможности контактирования с упомянутым стаканом (патент РФ №2457077, МПК В23В 27/00, 2012 г., бюл. №21).
Резец имеет следующие недостатки:
1. Низкие эксплуатационные характеристики резца, обусловленные тем, что жесткость вставки из материала, обладающего свойством высокого демпфирования и заполняющего одинаковые зазоры между концом державки с выборкой по основанию и стенками прямоугольного параллелепипеда металлического стакана, неизменна при обработке различных конструкционных материалов, и невозможно управление жесткостью резца, поэтому каждый раз требуется подбирать композиционный состав вставки с необходимыми наполнителями, добиваясь требуемой жесткости, или же экспериментально определять величину задаваемых зазоров, заполняемых прежним материалом вставки.
2. Большие трудоемкость и затраты времени на подготовку резца к работе, связанные с выдерживанием одинаковых зазоров между металлическим стаканом и концом державки с выборкой, заполнением указанных зазоров материалом, обладающим свойством высокого демпфирования, и последующей полимеризацией материала, сложен и демонтаж резца по извлечению конца державки с выборкой из металлического стакана.
Технической задачей предлагаемого изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик резца, снижение трудоемкости и затрат времени на подготовку его к работе и демонтаж.
Технический результат по улучшению эксплуатационных характеристик резца, снижению трудоемкости и затрат времени на подготовку его к работе и демонтаж достигается тем, что в демпфирующем резце с управляемой жесткостью, содержащем режущую пластину с узлом ее крепления в державке, имеющей выборку, выполненную равномерно по периметру конца державки на длине от ее торца до выступающей части с режущей пластиной, конец державки с выборкой размещен в выполненном в виде прямоугольного параллелепипеда металлическом стакане с одинаковыми зазорами по его основанию и стенкам, при этом державка установлена без возможности контактирования с упомянутым стаканом, конец державки с выборкой предварительно расположен в замкнутой эластичной оболочке из вулканизированного материала, изготовленной в форме прямоугольного параллелепипеда с сообщающимися полыми боковыми стенками и днищем, внутренние размеры параллелепипеда и его высота от внутренней стенки днища равны размерам конца державки с выборкой и ее длине, а во внешней стенке днища жестко зафиксирован цилиндрический штуцер, кроме того, замкнутая эластичная оболочка с державкой свободно установлена в упомянутом стакане, имеющем в дне сквозное отверстие диаметром, большим диаметра штуцера, через штуцер, пропущенный соосно с отверстием дна стакана, закачан сжатый воздух в днище и стенки замкнутой эластичной оболочки до заполнения ею зазоров между стаканом и создания необходимого избыточного давления для образования единой механической системы державка - оболочка с закачанным сжатым воздухом - стакан с возможностью дистанционного бесступенчатого управления жесткостью резца за счет изменения давления сжатого воздуха в замкнутой эластичной оболочке.
На фиг.1 представлен общий вид резца в процессе обработки материала; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Режущая пластина 1 закреплена узлом ее крепления 2 в державке 3, имеющей выборку, выполненную равномерно по периметру конца державки 3 на длине L от ее торца до выступающей части с режущей пластиной 1.
Конец державки 3 с выборкой размещен в выполненном в виде прямоугольного параллелепипеда металлическом стакане 4 с одинаковыми зазорами по его основанию и стенкам, при этом державка 3 установлена без возможности контактирования со стаканом 4.
Конец державки 3 с выборкой предварительно расположен в замкнутой эластичной оболочке 5 из вулканизированного материала, изготовленной в форме прямоугольного параллелепипеда с сообщающимися полыми боковыми стенками и днищем, внутренние размеры параллелепипеда и его высота от внутренней стенки днища равны размерам конца державки 3 с выборкой и ее длине L, а во внешней стенке днища жестко зафиксирован цилиндрический штуцер 6.
Замкнутая эластичная оболочка стакана 5 с державкой 3 свободно установлена в стакане 4, имеющем в дне сквозное отверстие 7 диаметром d2, большим диаметра d1 штуцера 6.
Через штуцер 6, пропущенный соосно с отверстием 7 дна стакана 4, закачан сжатый воздух в днище и стенки замкнутой эластичной оболочки 5 до заполнения ею зазоров между стаканом 4 и создания необходимого избыточного давления для образования единой механической системы державка 3 - оболочка 5 с закачанным сжатым воздухом - стакан 4 с возможностью дистанционного бесступенчатого управления жесткостью резца за счет изменения давления сжатого воздуха в замкнутой эластичной оболочке 5.
Замкнутая эластичная оболочка 5 может быть изготовлена, например, из вулканизированной резины или тканевого каркаса с двухсторонними резиновыми обкладками, подвергнутыми вулканизации. Так как замкнутая эластичная оболочка 5 выполнена в форме прямоугольного параллелепипеда с сообщающимися полыми стенками и днищем, внутренние размеры параллелепипеда и его высота от внутренней стенки днища равны размерам конца державки 3 с выборкой и ее длине, а эластичный материал оболочки 5 растяжим, то предварительное расположение конца державки 3 с выборкой в замкнутой эластичной оболочке 5 происходит быстро и не является трудоемким, при этом замкнутая эластичная оболочка 5 плотно охватывает расположенный в ней конец державки 3 с выборкой.
Внутренние размеры металлического стакана 4 выбирают таким образом, чтобы в нем свободно с малыми зазорами была установлена эластичная замкнутая оболочка 5 с расположенным в ней концом державки 3 с выборкой, а штуцер 6 пропускают соосно со сквозным отверстием 7 дна стакана 4, диаметр d1 штуцера 6 меньше диаметра d2 отверстия 7 (d1<d2). Внешние размеры стакана 4 должны обеспечивать его надежное закрепление в резцедержателе.
Через штуцер 6 в сообщающиеся полости днища и стенок замкнутой эластичной оболочки 5 закачивают сжатый воздух до заполнения ею зазоров между стаканом 4 и создания необходимого избыточного давление для образования единой механической системы державки 3 - оболочка 5 с закачанным сжатым воздухом - стакан 4. Минимальным избыточным давлением Pmin в замкнутой эластичной оболочке 5, обуславливающем работоспособность резца, является давление, обеспечивающее отсутствие проворачивания (проскальзывания) по поверхностям контакта стакана 4 и оболочки 5 при любых параметрах режима обработки конструкционных материалов. Конструктивное выполнение конца державки 3 с выборкой и замкнутой эластичной оболочки 5 в форме прямоугольного параллелепипеда с внутренними размерами, равными размерам конца державки 3 с выборкой, исключает их взаимное перемещение относительно друг друга. Кроме того, за счет созданного избыточного давления в замкнутой эластичной оболочке 5 происходит самоцентрирование конца державки 3 с выборкой относительно стакана 4, и он устанавливается на одинаковых расстояниях от основания и боковых стенок стакана 4. Если габариты поперечного сечения державки невелики, то допустимо не выполнять выборку по периметру одного конца державки 3, а размещать конец державки 3 непосредственно в замкнутой эластичной оболочке 5 с внутренними размерами параллелепипеда, равными размерам конца державки 3. Давление внутри замкнутой эластичной оболочки 5 контролируют манометром. Смонтированный резец устанавливают в резцедержателе (манометр и резцедержатель не показаны). Производят тарировку жесткость - давление образованной механической системы. Таким образом, подготовка резца к работе не является трудоемкой.
Демпфирующий резец с управляемой жесткостью работает следующим образом.
По произведенной тарировке жесткость - давление в зависимости от обрабатываемого материала и технологических режимов его обработки управляют жесткостью резца за счет дополнительного закачивания через штуцер 6 воздуха в замкнутую эластичную оболочку 5 (увеличение жесткости) или сбрасывания его из оболочки 5 (уменьшение жесткости). При этом металлические поверхности державки 3 и штуцера 6 в процессе обработки не контактируют со стаканом 4, так как конец державки 3 с выборкой расположен в замкнутой эластичной оболочке 5 с закачанным воздухом, а диаметр d1 штуцера 6 меньше диаметра d2 сквозного отверстия 7 дна стакана 4. Следовательно, воздух, закачанный в днище и стенки замкнутой эластичной оболочки 5, осуществляет высокоэффективное демпфирование соответственно продольных и поперечных вибраций и ударных нагрузок, возникающих в процессе резания, за счет виброизоляции режущей пластины 1 с узлом ее крепления 2 в державке 3 от резцедержателя, тем самым обеспечивается надежность устойчивого процесса резания и повышение стойкости резца при обработке изделий в любых токарных и строгальных технологических операциях, следует только, управляя жесткостью, подбирать ее оптимальные значения.
Дистанционное бесступенчатое управление жесткостью резца за счет изменения давления сжатого воздуха в замкнутой эластичной оболочке 5 возможно и непосредственно в процессе механической обработки материалов, что осуществляет смещение собственных частот резца и вынуждающей силы резания в широких диапазонах, позволяет избежать нежелательного явления резонанса и гасить автоколебания. Управление жесткостью резца значительно улучшает его эксплуатационные характеристики.
Управление жесткостью резца подачей сжатого воздуха в замкнутую эластичную оболочку 5 до создания необходимого давлении осуществляют через штуцер 6, например, при помощи трехпозиционного крана, установленного на воздуховоде от средства подачи сжатого воздуха, например компрессоре. Первая позиция крана связывает средство подачи сжатого воздуха с замкнутой эластичной оболочкой стакана 5. Второе положение крана перекрывает подачу воздуха в полые боковые поверхности и днище замкнутой эластичной оболочки 5. Третья позиция связывает оболочку 5 с атмосферой (компрессор, воздуховод и трехпозиционный кран не показаны). Возможно управление подачей сжатого воздуха также при помощи системы клапанов, золотниковых или других устройств.
Замену режущей пластины 1 возможно производить без сбрасывания давления воздуха в полых боковых поверхностях и днище замкнутой эластичной оболочки 5.
При необходимости демонтирования резца освобождают стакан 4 из резцедержателя, сбрасывают давление в замкнутой эластичной оболочке 5 до величины атмосферного, после чего существовавшая механическая система державки 3 - оболочка 5 с закачанным сжатым воздухом - стакан 4 распадается на отдельные составляющие части, державку 3 в оболочке 5 извлекают из стакана 4, после чего конец державки 3 с выборкой освобождают из оболочки 5. Демонтаж резца является малотрудоемким и не требует больших затрат времени.
Оригинальностью предложенного демпфирующего резца с управляемой жесткостью является то, что конец державки 3 с выборкой предварительно расположен в замкнутой эластичной оболочке 5 из вулканизированного материала, изготовленной в форме прямоугольного параллелепипеда с сообщающимися полыми боковыми стенками и днищем, внутренние размеры параллелепипеда и его высота от внутренней стенки днища равны размерам конца державки 3 с выборкой и ее длине L, а во внешней стенке днища жестко зафиксирован цилиндрический штуцер 6. Кроме того, замкнутая эластичная оболочка 5 с державкой 3 свободно установлена в металлическом стакане 4, имеющем в дне сквозное отверстие 7 диаметром d2, большим диаметра d1 штуцера 6, через штуцер 6, пропущенный соосно с отверстием 7 дна стакана 4, закачан сжатый воздух в днище и стенки замкнутой эластичной оболочки 5 до заполнения ею зазоров между стаканом 4 и создания необходимого избыточного давления для образования единой механической системы державка 3 - оболочка 5 с закачанным сжатым воздухом - стакан 4 с возможностью дистанционного бесступенчатого управления жесткостью резца за счет изменения давления сжатого воздуха в замкнутой эластичной оболочке 5. Это позволяет:
1. Улучшить эксплуатационные характеристики резца за счет возможности дистанционного бесступенчатого управления жесткостью резца изменением давления воздуха в замкнутой эластичной оболочке.
2. Снизить трудоемкость и затраты времени на подготовку резца к работе и демонтаж, так как выдерживание одинаковых зазоров между металлическим стаканом и концом державки с выборкой происходит самоцентрированием конца державки, предварительно расположенного в замкнутой эластичной оболочке из вулканизированного материала, за счет создания в ней избыточного давления, а демонтирование резца осуществляют сбрасыванием давления в замкнутой эластичной оболочки до величины атмосферного, после чего существовавшая механическая система державка - оболочка с закачанным сжатым воздухом - стакан распадается на отдельные составляющие части.
Таким образом, предлагаемый демпфирующий резец с управляемой жесткостью позволяет достичь технического результата по улучшению эксплуатационных характеристик резца, снижению трудоемкости и затрат времени на подготовку его к работе и демонтаж.

Claims (1)

  1. Демпфирующий резец с управляемой жесткостью, содержащий режущую пластину с узлом ее крепления в державке, имеющей выборку, выполненную равномерно по периметру конца державки на длине от ее торца до выступающей части с режущей пластиной, конец державки с выборкой размещен в выполненном в виде прямоугольного параллелепипеда металлическом стакане с одинаковыми зазорами по его основанию и стенкам, при этом державка установлена без возможности контактирования с упомянутым стаканом,
    отличающийся тем, что конец державки с выборкой предварительно расположен в замкнутой эластичной оболочке из вулканизированного материала, изготовленной в форме прямоугольного параллелепипеда с сообщающимися полыми боковыми стенками и днищем, внутренние размеры параллелепипеда и его высота от внутренней стенки днища равны размерам конца державки с выборкой и ее длине, а во внешней стенке днища жестко зафиксирован цилиндрический штуцер, при этом замкнутая эластичная оболочка с державкой свободно установлена в упомянутом стакане, имеющем в дне сквозное отверстие диаметром, большим диаметра штуцера, причем через штуцер, пропущенный соосно с отверстием дна стакана, закачан сжатый воздух в днище и стенки замкнутой эластичной оболочки до заполнения ею зазоров между стаканом и создания необходимого избыточного давления для образования единой механической системы державка - оболочка с закачанным сжатым воздухом - стакан с возможностью дистанционного бесступенчатого управления жесткостью резца за счет изменения давления сжатого воздуха в замкнутой эластичной оболочке.
RU2013113649/02A 2013-03-26 2013-03-26 Демпфирующий резец с управляемой жесткостью RU2535196C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013113649/02A RU2535196C2 (ru) 2013-03-26 2013-03-26 Демпфирующий резец с управляемой жесткостью

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013113649/02A RU2535196C2 (ru) 2013-03-26 2013-03-26 Демпфирующий резец с управляемой жесткостью

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013113649A RU2013113649A (ru) 2014-10-10
RU2535196C2 true RU2535196C2 (ru) 2014-12-10

Family

ID=53286003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013113649/02A RU2535196C2 (ru) 2013-03-26 2013-03-26 Демпфирующий резец с управляемой жесткостью

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2535196C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696115C1 (ru) * 2019-03-12 2019-07-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Демпфирующий резец с варьируемой жесткостью

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU585083A2 (ru) * 1976-08-02 1977-12-25 Проектно-Технологический Институт "Сельхозтехпроект" Брикетный пресс
RU2009768C1 (ru) * 1991-12-02 1994-03-30 Российский Университет Дружбы Народов Резец
RU2457077C1 (ru) * 2011-02-22 2012-07-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Демпфирующий резец

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU585083A2 (ru) * 1976-08-02 1977-12-25 Проектно-Технологический Институт "Сельхозтехпроект" Брикетный пресс
RU2009768C1 (ru) * 1991-12-02 1994-03-30 Российский Университет Дружбы Народов Резец
RU2457077C1 (ru) * 2011-02-22 2012-07-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Демпфирующий резец

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696115C1 (ru) * 2019-03-12 2019-07-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Демпфирующий резец с варьируемой жесткостью

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013113649A (ru) 2014-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2014203257B1 (en) Device for testing loading performance of wheelchair motor
KR101802323B1 (ko) 베어링
RU2535196C2 (ru) Демпфирующий резец с управляемой жесткостью
RU2511193C1 (ru) Универсальный демпфирующий резец с регулируемой жесткостью
MY186594A (en) Pounding tune mass damper systems and controls
CN105715915A (zh) 一种纺织机的减震座
CN103206474A (zh) 一种可快速调节共振频率的动力吸振器
CN103162205B (zh) 灯具
RU2621939C2 (ru) Универсальный демпфирующий резец с управляемой жесткостью
RU2479385C1 (ru) Демпфирующий резец с регулируемой жесткостью
BR112018006996A2 (pt) métodos para fabricar um conjunto de fibras impregnadas e uma peça de material compósito
CN203214751U (zh) 可快速调节共振频率的动力吸振器
RU98792U1 (ru) Динамический самонастраивающийся гаситель колебаний
CN107606400B (zh) 一种电气试验减震底座
KR20120022124A (ko) 탄성마운트를 이용한 펌프용 동흡진기
CN103836138A (zh) 一种滚珠丝杠副减振结构
CN205579056U (zh) 纺织机的减震座
RU2696115C1 (ru) Демпфирующий резец с варьируемой жесткостью
WO2016142454A3 (de) Siebsystem, wirbelstromsiebmaschine und verwendung eines siebsystems oder einer wirbelstromsiebmaschine
CN204458248U (zh) 支撑减振件、压缩机组件
CN203732352U (zh) 弹簧刚度检测装置
CN110043742A (zh) 多维度应力可调式管道减振器
RU177813U1 (ru) Токарный резец
CN202579784U (zh) 一种机械设备减震装置
CN204267486U (zh) 一种外螺纹自锁螺母振动试验工装

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150327