RU2541331C2 - Vibratory cutting with formation of elemental chips and vibratory cutter - Google Patents

Vibratory cutting with formation of elemental chips and vibratory cutter Download PDF

Info

Publication number
RU2541331C2
RU2541331C2 RU2012121668/02A RU2012121668A RU2541331C2 RU 2541331 C2 RU2541331 C2 RU 2541331C2 RU 2012121668/02 A RU2012121668/02 A RU 2012121668/02A RU 2012121668 A RU2012121668 A RU 2012121668A RU 2541331 C2 RU2541331 C2 RU 2541331C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cutter
cutting
movable part
vibration
elastic elements
Prior art date
Application number
RU2012121668/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012121668A (en
Inventor
Эдуард Михайлович ГОЦ
Original Assignee
Эдуард Михайлович ГОЦ
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 Эдуард Михайлович ГОЦ filed Critical Эдуард Михайлович ГОЦ
Priority to RU2012121668/02A priority Critical patent/RU2541331C2/en
Publication of RU2012121668A publication Critical patent/RU2012121668A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2541331C2 publication Critical patent/RU2541331C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Milling Processes (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: this process comprises spinning of machined part, feed of cutter including moving cutting section, resilient elements and fixed section and it vibratory sine displacement at cutting forces acting at oscillating loop composed by cutter moving section, resilient elements and fixed section with the help of rolling elements. Two support rollers fitted in contact with cutter moving section are used as said rolling elements. Oscillating cutter includes body with cover and moving cutting section with insert, resilient elements and fixed section to make oscillating loop, and rolling elements. Note here that said resilient elements are arranged between cutter moving section and body on side opposite the cutting direction. Said rolling elements are composed of two support rollers arranged in contact with cutter moving section and between cutter moving section and body with cover.
EFFECT: higher precision and efficiency of cutting.
8 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к обработке вибрационным резанием материалов, преимущественно труднообрабатываемых сталей, сплавов, вязких цветных металлов, композиционных и др. материалов. Заявляемые способ и устройство для его осуществления обеспечивают дробление стружки при обработке любых материалов при одновременном обеспечении высокой производительности и высокого качества обрабатываемой поверхности, причем без использования дополнительных источников и устройств создания вибрации.The invention relates to the field of engineering, in particular to the processing by vibration cutting of materials, mainly hard to work steels, alloys, viscous non-ferrous metals, composite and other materials. The inventive method and device for its implementation provide crushing chips during the processing of any materials while ensuring high productivity and high quality of the processed surface, and without the use of additional sources and devices for creating vibration.

Вибрационное резание металлов обеспечивает надежное дробление стружки при обработке любого материала. Этот эффект широко используется в технике.Vibratory cutting of metals provides reliable crushing of chips during processing of any material. This effect is widely used in technology.

Однако для осуществления известных способов вибрационного резания обычно используют дополнительные источники энергии для привода устройств, обеспечивающих колебательное движение режущего инструмента: механические, электромеханические, гидравлические, магнитострикционные и др.However, to implement the known methods of vibrational cutting, additional energy sources are usually used to drive devices that provide oscillatory movement of the cutting tool: mechanical, electromechanical, hydraulic, magnetostrictive, etc.

Известны «Способ и устройство для образования дробленой стружки при обработке вращающейся детали» (патент США №5113728, заявл. 11.10.1990, опубл. 19.05.1992), в соответствии с которыми толщина стружки периодически меняется от максимальной величины до нуля. Такое периодическое изменение толщины достигается за счет воздействия вибрирующего определенным образом, зависящим от углового положения вращающейся заготовки, режущего инструмента. В соответствии с изобретением вибрация инструмента может быть обеспечена различными устройствами. В примере конкретного выполнения использован электромеханический привод.The well-known "Method and device for the formation of crushed chips during processing of a rotating part" (US patent No. 5113728, application. 10/11/1990, publ. 05/19/1992), in accordance with which the thickness of the chip periodically varies from maximum to zero. Such a periodic change in thickness is achieved due to the impact of the vibrating in a certain way, depending on the angular position of the rotating workpiece, the cutting tool. In accordance with the invention, the vibration of the tool can be provided by various devices. In a specific embodiment, an electromechanical drive is used.

Недостатком указанного изобретения является необходимость дополнительного источника энергии и достаточно сложных устройств приведения инструмента в колебательное движение. Наличие жесткой кинематической связи между резцом и генератором колебаний приводит к уменьшению скорости резания, стойкости инструмента и точности обрабатываемой детали.The disadvantage of this invention is the need for an additional energy source and rather complex devices for bringing the tool into oscillatory motion. The presence of a rigid kinematic connection between the cutter and the oscillation generator leads to a decrease in cutting speed, tool life and accuracy of the workpiece.

Известны способы вибрационного резания без использования дополнительного источника энергии, в которых колебательное движение (вибрация) резца осуществляется за счет действия сил резания и упругих элементов, входящих в колебательный контур вибрационного резца, см., например, патенты RU 2281187, RU 2356700. Одним из первых источников информации, в котором описан такой способ, является международная заявка «Способ и вибрационный резец для обработки труднообрабатываемых сталей, сплавов, вязких цветных металлов и композиционных материалов» (International Application No. PCT/IL2003/000232, Pub. No. WO/2003/086688). Указанный источник информации выбран в качестве прототипа для способа вибрационного резания и для вибрационного резца.Known methods of vibration cutting without the use of an additional energy source, in which the vibrational movement (vibration) of the cutter is carried out due to the action of cutting forces and elastic elements included in the vibrational circuit of the vibration cutter, see, for example, patents RU 2281187, RU 2356700. One of the first The sources of information in which such a method is described is the international application “Method and Vibratory Cutter for Processing Hard-Working Steels, Alloys, Viscous Non-Ferrous Metals and Composite Materials” (International Application No. PCT / IL2003 / 000232, Pub. No. WO / 2003/086688). The specified source of information is selected as a prototype for the method of vibration cutting and for a vibration cutter.

Способ-прототип включает следующие действия:The prototype method includes the following steps:

- вращение обрабатываемой детали относительно оси вращения;- rotation of the workpiece relative to the axis of rotation;

- поступательное движение резца при подаче;- translational movement of the cutter when feeding;

- колебательное движение подвижной части резца под действием колебательного контура, замыкающего подвижную колеблющуюся режущую часть резца через комплект упругих элементов на неподвижную часть (корпус резца).- the oscillatory movement of the movable part of the cutter under the action of an oscillating circuit that closes the movable oscillating cutting part of the cutter through a set of elastic elements to the fixed part (cutter body).

При этом под действием сил резания на колебательный контур траектория положений вершины резца имеет синусоидальную форму с различной амплитудой A колебаний и высотой h микронеровностей. Параметры A и h имеют возможность регулировки, обеспечиваемой упругими элементами различной жесткости, входящими в колебательный контур резца.Moreover, under the action of cutting forces on the oscillatory circuit, the trajectory of the positions of the tip of the cutter has a sinusoidal shape with different amplitude A of vibrations and height h of microroughnesses. Parameters A and h have the ability to adjust provided by elastic elements of different stiffness included in the oscillatory circuit of the cutter.

Вибрационный резец-прототип содержит корпус (неподвижную рабочую часть), крышку корпуса, подвижную (колеблющуюся) часть с одной или несколькими съемными режущими пластинами, а также комплект упругих элементов, связывающих подвижную часть резца с корпусом и крышкой с образованием колебательного контура. При этом подвижная часть резца установлена с возможностью поворота под действием составляющих сил резания, возникающих в процессе обработки, на оси, закрепленной между корпусом и крышкой.The prototype vibrating cutter comprises a housing (stationary working part), a housing cover, a movable (oscillating) part with one or more removable cutting plates, and a set of elastic elements connecting the movable part of the cutter with the housing and cover with the formation of an oscillating circuit. In this case, the movable part of the cutter is mounted with the possibility of rotation under the action of constituent cutting forces arising during processing on an axis fixed between the body and the cover.

Однако выбранные в качестве прототипа способ и резец не обеспечивают необходимую точность обработки. Под воздействием значительных усилий, в частности в результате действия отрицательных (направленных против направления движения резца) импульсов, происходит самопроизвольное «отжимание» резца от оси обрабатываемой детали. При очень больших нагрузках подвижную часть резца может даже заклинить, и резец в таких условиях будет работать не как вибрационный, а как обыкновенный.However, the method and cutter selected as a prototype do not provide the necessary processing accuracy. Under the influence of considerable efforts, in particular as a result of the action of negative (directed against the direction of movement of the cutter) pulses, spontaneous “pushing” of the cutter from the axis of the workpiece occurs. At very high loads, the moving part of the cutter can even jam, and the cutter in such conditions will not work as a vibration, but as an ordinary one.

Кроме того, в прототипе стружка достаточно длительное время контактирует с передней поверхностью режущей пластины резца, что приводит к перегреву режущей части и преждевременному выходу из строя.In addition, in the prototype, the chips are in contact with the front surface of the cutting insert for a fairly long time, which leads to overheating of the cutting part and premature failure.

Задачей настоящего изобретения является создание способа вибрационного резания и вибрационного резца без использования дополнительных источников энергии, обеспечивающих высокую точность обработки при значительной производительности, а также повышенную стойкость инструмента за счет исключения его нагрева.The objective of the present invention is to provide a method of vibration cutting and vibration cutter without the use of additional energy sources, providing high precision processing with significant performance, as well as increased tool life due to the exclusion of its heating.

Указанная задача решается за счет того, что в способе вибрационного резания с образованием элементной стружки, предусматривающем вращение обрабатываемой детали, поступательное перемещение резца, выполненного с подвижной режущей частью, упругими элементами и неподвижной частью, с обеспечением колебательного синусоидального перемещения подвижной режущей части резца под действием сил резания, воздействующих на колебательный контур, образованный подвижной частью резца, упругими элементами и неподвижной частью с использованием элементов качения, согласно изобретению, в качестве элементов качения используют два опорных ролика, установленных в контакте с подвижной частью резца.This problem is solved due to the fact that in the method of vibrational cutting with the formation of elemental shavings, providing for the rotation of the workpiece, the translational movement of the cutter made with a movable cutting part, elastic elements and a fixed part, providing oscillatory sinusoidal movement of the moving cutting part of the cutter under the action of forces cutting acting on the oscillating circuit formed by the moving part of the cutter, the elastic elements and the fixed part using elements s rolling according to the invention, as the rolling elements are used two support rollers arranged in contact with the movable part of the tool.

Указанная выше задача решается также за счет того, что в вибрационном резце, содержащем корпус с крышкой и подвижную часть с режущей пластиной, комплект упругих элементов, связывающих подвижную часть резца с корпусом и крышкой с образованием колебательного контура и элементы крепления, при этом упругие элементы размещены между подвижной частью резца и корпусом со стороны, противоположной направлению резания согласно изобретению, элементы качения выполнены в виде двух опорных роликов, установленных в контакте с подвижной частью резца и размещенных между подвижной частью резца и корпусом с крышкой.The above problem is also solved due to the fact that in the vibrating cutter containing the housing with the cover and the movable part with the cutting plate, a set of elastic elements connecting the movable part of the cutter with the housing and the cover with the formation of the oscillatory circuit and fastening elements, while the elastic elements are placed between the movable part of the cutter and the housing from the side opposite to the cutting direction according to the invention, the rolling elements are made in the form of two support rollers installed in contact with the movable part of the cutter and placed between the moving part of the cutter and the housing with a cover.

Опорные ролики закреплены параллельно с возможностью вращения (поворота) в передней части корпуса резца и контактируют своей цилиндрической поверхностью по линии с примыкающей к ней плоскостью подвижной части резца.The support rollers are fixed in parallel with the possibility of rotation (rotation) in the front of the cutter body and are contacted by their cylindrical surface along a line with the plane of the moving part of the cutter adjacent to it.

Вибрационный резец снабжен предохранительным упругим элементом, размещенным с противоположной по отношению к основным упругим элементам стороны между подвижной частью резца и корпусом, при этом между предохранительным упругим элементом и подвижной частью резца предусмотрен зазор.The vibrating cutter is equipped with a safety elastic element located on the opposite side to the main elastic elements between the movable part of the cutter and the body, while a gap is provided between the safety elastic element and the moving part of the cutter.

Все упругие элементы выполнены из полиуретана.All elastic elements are made of polyurethane.

Ролики расположены под подвижной частью резца.The rollers are located under the moving part of the cutter.

Ролики расположены над подвижной частью резца.The rollers are located above the moving part of the cutter.

Ролики приближены к передней части резца.The rollers are close to the front of the cutter.

Замена в колебательном контуре трения скольжения на трение качения позволяет обеспечить постоянный контакт между подвижной частью резца и неподвижной частью по линии, что значительно снизило потери на трение. В результате этого, а также благодаря использованию упругих элементов из полиуретана удалось максимально повысить частоту колебательного движения (более 45 Гц) и быстродействие. При этом между режущей пластиной и плоскостью резания возникает череда (последовательность) импульсных ударов, вызывающих образование микротрещин и опережающей трещины. Образующаяся стружка мгновенно отламывается и отлетает в сторону подачи. Контакт между передней поверхностью резца и стружкой практически отсутствует, поэтому стружка не нагревается и остается совершенно холодной.Replacement in the oscillatory circuit of sliding friction with rolling friction allows for constant contact between the moving part of the cutter and the fixed part along the line, which significantly reduced friction losses. As a result of this, as well as due to the use of elastic elements made of polyurethane, it was possible to maximize the frequency of vibrational motion (more than 45 Hz) and speed. In this case, between the cutting insert and the cutting plane there is a series (sequence) of impulse impacts, causing the formation of microcracks and leading crack. The resulting chips instantly breaks off and flies off to the feed side. There is practically no contact between the front surface of the cutter and the chips, so the chips do not heat up and remain completely cold.

Использование в вибрационном резце опорных роликов, примыкающих к плоскости подвижной части резца и воспринимающих реакцию сопротивления силам резания, позволяет за счет снижения трения облегчить возвратно-поворотное (колебательное) движение подвижной части резца.The use of support rollers adjacent to the plane of the movable part of the cutter and perceiving the reaction of resistance to the cutting forces in the vibratory cutter makes it possible to facilitate the reciprocating (oscillatory) movement of the moving part of the cutter by reducing friction.

За счет размещения элементов качения - роликов между подвижной и неподвижной частями резца также позволяет снизить трение и повысить быстродействие.Due to the placement of rolling elements - rollers between the movable and fixed parts of the cutter, it also allows to reduce friction and increase speed.

Оптимальным является размещение роликов с двух сторон подвижной части резца, но можно размещать эти элементы только с одной из сторон.It is optimal to place the rollers on both sides of the moving part of the cutter, but you can place these elements on only one of the sides.

В качестве элементов качения можно использовать ролики, например игольчатые.As rolling elements, rollers, such as needles, can be used.

В отличие от прототипа заявляемый вибрационный резец характеризуется наличием предохранительного упругого элемента, размещенного с противоположной по отношению к основным упругим элементам стороны между подвижной частью резца и корпусом. Использование такого дополнительного элемента обусловлено повышением скорости перемещения подвижной части резца, приводящим к резкому мгновенному сжатию основных упругих элементов и такому же резкому высвобождению. В результате возникает возможность удара подвижной части резца о корпус, а установленный в этом месте предохранительный упругий элемент поглощает энергию удара.Unlike the prototype, the inventive vibrating cutter is characterized by the presence of a protective elastic element located on the opposite side to the main elastic elements between the movable part of the cutter and the body. The use of such an additional element is due to an increase in the speed of movement of the movable part of the cutter, leading to a sharp instantaneous compression of the main elastic elements and the same sharp release. As a result, it becomes possible to strike the moving part of the cutter against the body, and the safety elastic element installed in this place absorbs the impact energy.

Проведенные патентные исследования показали, что заявляемое техническое решение соответствует критериям охраноспособности.Patent studies have shown that the claimed technical solution meets the eligibility criteria.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено в изометрии схематическое изображение обрабатываемой детали и вибрационного резца с местными разрезами; на фиг. 2 - схема продольного точения, на фиг. 3 - схема поперечного точения (торцевания).The essence of the claimed invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a perspective view of a schematic illustration of a workpiece and a vibrating cutter with local cuts; in FIG. 2 is a longitudinal turning diagram; FIG. 3 is a diagram of transverse turning (trimming).

Заявляемый способ вибрационного резания заключается в следующем:The inventive method of vibration cutting is as follows:

- обрабатываемая деталь 1, закрепленная в шпинделе 2 станка, вращается с угловой скоростью ω;- the workpiece 1, mounted in the spindle 2 of the machine, rotates with an angular speed ω;

- суппорт вместе с резцедержателем и вибрационным резцом перемещается в сторону продольной подачи;- the support, together with the tool holder and the vibration tool, moves towards the longitudinal feed;

- устанавливается величина подачи f и глубина резания a поступательно перемещаемого резца;- set the feed rate f and the cutting depth a progressively moved tool;

- режущая часть резца, как будет описано далее, под действием сил резания начинает совершать колебательное перемещение с частотой более 45 Гц, при этом характер колебательного движения определяется колебательным контуром;- the cutting part of the cutter, as will be described later, under the influence of cutting forces begins to oscillate with a frequency of more than 45 Hz, while the nature of the oscillatory movement is determined by the oscillatory circuit;

- импульсные воздействия со стороны резца приводят к образованию в зоне резания микротрещин и периодическому образованию опережающих трещин и дроблению стружки, причем в результате сама стружка практически не контактирует с передней поверхностью резца и поэтому остается холодной.- impulse actions from the side of the cutter lead to the formation of microcracks in the cutting zone and the periodic formation of leading cracks and crushing of the chips, and as a result, the chip itself is practically not in contact with the front surface of the cutter and therefore remains cold.

Заявляемый вибрационный резец включает корпус 3 с крышкой 4. В корпусе 3 размещена подвижная часть 5 резца. На подвижной части 5 резца закреплена режущая пластина 6. Корпус 3 резца с закрепленной на нем крышкой 4 установлен в резцедержателе 7 токарного станка CNC. Верхняя часть резцедержателя 7 упирается в выступ крышки 4.The inventive vibration cutter includes a housing 3 with a cover 4. In the housing 3 is placed a movable part 5 of the cutter. A cutting insert 6 is fixed on the movable part 5 of the cutter. The cutter body 3 with the cover 4 fixed thereon is mounted in the tool holder 7 of the CNC lathe. The upper part of the tool holder 7 abuts against the protrusion of the cover 4.

В передней части подвижной части 5 резца выполнен паз. В этом пазу установлено два опорных ролика 8, закрепленных на крышке 4 резца. Указанные опорные ролики 8 воспринимают реакцию сопротивления силам резания. Каждый опорный ролик 8 и контактирующая с ним поверхность подвижной части 5 резца образуют кинематическую пару, причем контакт в этой кинематической паре происходит по линии. Опорные ролики 8 обеспечивают горизонтальное перемещение подвижной части 5 резца. Поверхности указанной кинематической пары по твердости примерно одинаковы (HRC 50-55). Коэффициент трения качения составляет 0,00015.In the front of the movable part 5 of the cutter, a groove is made. In this groove, two support rollers 8 are mounted, mounted on the cover 4 of the cutter. These support rollers 8 perceive the reaction of resistance to cutting forces. Each support roller 8 and the surface of the moving part 5 of the cutter in contact with it form a kinematic pair, and contact in this kinematic pair occurs along the line. Support rollers 8 provide horizontal movement of the movable part 5 of the cutter. The surfaces of the indicated kinematic pair are approximately the same in hardness (HRC 50-55). The rolling friction coefficient is 0.00015.

Конструкция резца включает комплект основных и предохранительных упругих элементов, связывающих подвижную часть резца 5 с корпусом 3 и крышкой 4 с образованием колебательного контура.The design of the cutter includes a set of basic and protective elastic elements connecting the movable part of the cutter 5 with the housing 3 and the cover 4 with the formation of an oscillatory circuit.

Основные упругие элементы 9 размещены между подвижной частью резца 5 и корпусом 3 со стороны, противоположной направлению резания с натягом не менее 1 мм. Эти упругие элементы периодически сжимаются под воздействием подвижной части 5 резца и возвращают эту подвижную часть 5 в исходное положение, то есть обеспечивают колебательное движение.The main elastic elements 9 are placed between the movable part of the cutter 5 and the housing 3 from the side opposite to the cutting direction with an interference fit of at least 1 mm. These elastic elements are periodically compressed under the influence of the movable part 5 of the cutter and return this movable part 5 to its original position, that is, provide oscillatory motion.

Предохранительные упругие элементы 10 расположены между корпусом 3 и подвижной частью 5 резца с противоположной по отношению к основным упругим элементам 9 стороны, при этом между предохранительными упругими элементами 10 и подвижной частью резца 5 предусмотрен зазор. При больших глубинах резания возможно «прижимание» подвижной части 5 резца к противоположной по отношению к основным упругим элементам 9 стороне (удар). Наличие же предохранительных упругих элементов 10 такой удар смягчает.Safety elastic elements 10 are located between the housing 3 and the movable part 5 of the cutter on the opposite side to the main elastic elements 9, while a gap is provided between the safety elastic elements 10 and the movable part of the cutter 5. At large depths of cutting, it is possible to “press” the movable part 5 of the cutter to the side opposite to the main elastic elements 9 (impact). The presence of safety elastic elements 10 softens such a blow.

Упругие элементы 9 и 10 выполнены из полиуретана.The elastic elements 9 and 10 are made of polyurethane.

Подвижная часть резца 5 опирается на роликовые направляющие 11. Роликовые направляющие 11 расположены в передней части резца снизу между корпусом 3 и подвижной частью 5 резца, а также сверху между подвижной частью 5 и крышкой 4, однако возможно использование только одной роликовой направляющей 11, например, снизу под подвижной частью 5. Роликовые направляющие 11 могут быть выполнены в виде комплекта тонких роликов (иглы), помещенных в кассету 12 из полимерного материала.The movable part of the cutter 5 rests on the roller guides 11. The roller guides 11 are located in the front of the cutter from below between the housing 3 and the movable part 5 of the cutter, and also from above between the movable part 5 and the cover 4, however, it is possible to use only one roller guide 11, for example, bottom under the movable part 5. Roller guides 11 can be made in the form of a set of thin rollers (needles) placed in a cassette 12 of polymer material.

Расположение роликовых направляющих 11 в передней части резца повышает технологичность сборки.The location of the roller guides 11 in the front of the cutter increases the manufacturability of the assembly.

Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.

Резец с неперетачиваемой пластиной фирмы Iscar (Израиль) IC-907 закрепляется в резцедержателе.The cutter with a non-turning plate of Iscar company (Israel) IC-907 is fixed in the tool holder.

Обрабатываемый материал сталь марки 4340.The processed material is steel grade 4340.

Диаметр заготовки - 125 мм.The diameter of the workpiece is 125 mm.

Подача f=0,37 мм/об.Feed f = 0.37 mm / rev.

Глубина резания a=1,5 мм на одну сторону (на диаметр - 3 мм).Depth of cut a = 1.5 mm on one side (3 mm in diameter).

Скорость резания Vc=350 м/мин - 430 м/мин - 450 м/мин.Cutting speed V c = 350 m / min - 430 m / min - 450 m / min.

Деталь, закрепленная в шпинделе токарного станка, вращается с угловой скоростью ώ=πn/30 об/мин, где n - число оборотов шпинделя - 1100 об/мин.The part fixed in the spindle of the lathe rotates with an angular speed ώ = πn / 30 rpm, where n is the number of spindle revolutions - 1100 rpm.

При заданных параметрах резания возникают силы резания Px и Py.For given cutting parameters, cutting forces P x and P y arise.

Под действием этих сил при практически отсутствующих потерях на трение и высокой восстанавливающей способности упругих элементов 9 из полиуретана, подвижная часть 5 резца совершает колебательные движения с высокой частотой. При этом амплитуда колебаний может варьироваться за счет использования полиуретана разной твердости: чем больше твердость, тем меньше амплитуда колебаний. Однако следует отметить, что для токарной обработки амплитуда не имеет большого значения.Under the influence of these forces with virtually no friction losses and high recovery ability of the elastic elements 9 of polyurethane, the movable part 5 of the cutter oscillates with high frequency. In this case, the amplitude of the oscillations can vary due to the use of polyurethane of different hardness: the greater the hardness, the lower the amplitude of the oscillations. However, it should be noted that for turning, the amplitude does not matter much.

В зоне резания помимо движения подачи происходит импульсное высокочастотное воздействие на тело детали, приводящее к образованию микротрещин и опережающей трещины. Образующаяся при этом стружка 13 не скользит по передней поверхности режущей пластины, а практически мгновенно фрагментируясь, отлетает в левую сторону. В результате стружка не нагревается.In the cutting zone, in addition to the feed movement, there is a pulsed high-frequency impact on the body of the part, leading to the formation of microcracks and advancing cracks. The resulting chip 13 does not slip on the front surface of the cutting insert, but almost instantly fragmented, flies to the left side. As a result, the chips do not heat up.

Приведенные примеры не носят исчерпывающего характера и возможно применение различных конфигураций и модификаций реализации изобретения без отклонения от его сути, сформулированной в предлагаемых пунктах формулы и определяемой ими.The above examples are not exhaustive and it is possible to use various configurations and modifications of the invention without deviating from its essence, formulated in the proposed claims and defined by them.

Claims (8)

1. Способ вибрационного резания с образованием элементной стружки, включающий вращение обрабатываемой детали, поступательное перемещение резца, выполненного с подвижной режущей частью, упругими элементами и неподвижной частью, с обеспечением колебательного синусоидального перемещения подвижной режущей части резца под действием сил резания, воздействующих на колебательный контур, образованный подвижной частью резца, упругими элементами и неподвижной частью с использованием элементов качения, отличающийся тем, что в качестве элементов качения используют два опорных ролика, установленных в контакте с подвижной частью резца. 1. The method of vibration cutting with the formation of elemental shavings, including the rotation of the workpiece, the translational movement of the cutter made with a movable cutting part, elastic elements and a fixed part, providing oscillatory sinusoidal movement of the moving cutting part of the cutter under the action of cutting forces acting on the oscillating circuit, formed by the moving part of the cutter, the elastic elements and the fixed part using rolling elements, characterized in that as an element The rolling bearings use two support rollers installed in contact with the moving part of the cutter. 2. Вибрационный резец, содержащий корпус с крышкой и подвижную часть с режущей пластиной, комплект упругих элементов, связывающих подвижную часть резца с корпусом и крышкой с образованием колебательного контура, и элементы качения, при этом упругие элементы размещены между подвижной частью резца и корпусом со стороны, противоположной направлению резания, отличающийся тем, что элементы качения выполнены в виде двух опорных роликов, установленных в контакте с подвижной частью резца и размещенных между подвижной частью резца и корпусом с крышкой.2. A vibration cutter comprising a housing with a cover and a movable part with a cutting plate, a set of elastic elements connecting the movable part of the cutter with the housing and the cover to form an oscillating circuit, and rolling elements, while the elastic elements are placed between the movable part of the cutter and the housing from the side opposite to the cutting direction, characterized in that the rolling elements are made in the form of two support rollers installed in contact with the moving part of the cutter and placed between the moving part of the cutter and the housing with yshkoy. 3. Вибрационный резец по п.2, отличающийся тем, что опорные ролики закреплены параллельно с возможностью поворота в передней части корпуса резца и контактируют своей цилиндрической поверхностью по линии с примыкающей к ней плоскостью подвижной части резца.3. The vibrating cutter according to claim 2, characterized in that the support rollers are fixed in parallel with the possibility of rotation in the front part of the cutter body and contact their cylindrical surface along a line with the plane of the moving part of the cutter adjacent to it. 4. Вибрационный резец по п.2, отличающийся тем, что он снабжен предохранительным упругим элементом, размещенным с противоположной по отношению к основным упругим элементам стороны между подвижной частью резца и корпусом, при этом между предохранительным упругим элементом и подвижной частью резца предусмотрен зазор.4. The vibrating cutter according to claim 2, characterized in that it is provided with a safety elastic element located on the side opposite to the main elastic elements between the movable part of the cutter and the housing, while a gap is provided between the safety elastic element and the movable part of the cutter. 5. Вибрационный резец по п.2, отличающийся тем, что все упругие элементы выполнены из полиуретана.5. The vibration cutter according to claim 2, characterized in that all the elastic elements are made of polyurethane. 6. Вибрационный резец по п.2, отличающийся тем, что ролики расположены под подвижной частью резца.6. The vibration cutter according to claim 2, characterized in that the rollers are located under the movable part of the cutter. 7. Вибрационный резец по п.2, отличающийся тем, что ролики расположены над подвижной частью резца.7. The vibration cutter according to claim 2, characterized in that the rollers are located above the movable part of the cutter. 8. Вибрационный резец по п.2, отличающийся тем, что все ролики приближены к передней части резца. 8. The vibration cutter according to claim 2, characterized in that all the rollers are close to the front of the cutter.
RU2012121668/02A 2012-05-28 2012-05-28 Vibratory cutting with formation of elemental chips and vibratory cutter RU2541331C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012121668/02A RU2541331C2 (en) 2012-05-28 2012-05-28 Vibratory cutting with formation of elemental chips and vibratory cutter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012121668/02A RU2541331C2 (en) 2012-05-28 2012-05-28 Vibratory cutting with formation of elemental chips and vibratory cutter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012121668A RU2012121668A (en) 2014-01-10
RU2541331C2 true RU2541331C2 (en) 2015-02-10

Family

ID=49883951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012121668/02A RU2541331C2 (en) 2012-05-28 2012-05-28 Vibratory cutting with formation of elemental chips and vibratory cutter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2541331C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2715923C1 (en) * 2018-10-09 2020-03-04 Эдуард Михайлович ГОЦ Vibratory cutter for processing railway wheel pairs and cutting plate
RU2787612C1 (en) * 2022-04-27 2023-01-11 Эдуард Михайлович ГОЦ Cutter for processing railway wheelsets

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117784710B (en) * 2024-02-23 2024-06-04 江西秦锐智能科技有限公司 Remote state monitoring system and method for numerical control machine tool

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1468668A1 (en) * 1987-04-09 1989-03-30 Б.М.Сойкин Cutting tool
SU1678540A1 (en) * 1989-04-07 1991-09-23 Р.Д. Онохин и А,В. Ки шко Method of machining with chips crushing
RU2281187C1 (en) * 2005-01-20 2006-08-10 Сергей Николаевич Тихонов Vibration cutting method and cutter
RU2356700C1 (en) * 2007-07-30 2009-05-27 Эдуард Михайлович ГОЦ Method for vibration cutting and vibration cutter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1468668A1 (en) * 1987-04-09 1989-03-30 Б.М.Сойкин Cutting tool
SU1678540A1 (en) * 1989-04-07 1991-09-23 Р.Д. Онохин и А,В. Ки шко Method of machining with chips crushing
RU2281187C1 (en) * 2005-01-20 2006-08-10 Сергей Николаевич Тихонов Vibration cutting method and cutter
RU2356700C1 (en) * 2007-07-30 2009-05-27 Эдуард Михайлович ГОЦ Method for vibration cutting and vibration cutter

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2715923C1 (en) * 2018-10-09 2020-03-04 Эдуард Михайлович ГОЦ Vibratory cutter for processing railway wheel pairs and cutting plate
RU2787612C1 (en) * 2022-04-27 2023-01-11 Эдуард Михайлович ГОЦ Cutter for processing railway wheelsets

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012121668A (en) 2014-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20130116191A (en) Method and device for finishing a workpiece surface
Peng et al. Effect of vibration on surface and tool wear in ultrasonic vibration-assisted scratching of brittle materials
Iwai et al. Improvement of EDM properties of PCD with electrode vibrated by ultrasonic transducer
CN201079847Y (en) Step-by-step vibrating drilling device
JP6554510B2 (en) Sawing machine and guide device for band saws or saw blades of the sawing machine
KR20090024815A (en) Band saw machine
RU2541331C2 (en) Vibratory cutting with formation of elemental chips and vibratory cutter
Wang et al. Theoretical and experimental studies of ultraprecision machining of brittle materials with ultrasonic vibration
Hreha et al. Investigation of sandwich material surface created by abrasive water jet (AWJ) via vibration emission
WO2003086688A1 (en) Method and apparatus for vibrating cutting tool
CN204235246U (en) A kind of multifunction supersonic vibrocutting mechanism
KR20110015155A (en) Elliptical vibrating cutting tool
MX2009001369A (en) Block-cutting gangsaw for cutting granite or other hard materials, and corresponding cutting method.
RU2281187C1 (en) Vibration cutting method and cutter
CN204658719U (en) A kind of stone material cnc profiling machine
RU2528583C1 (en) Device for vibration treatment of parts by cutting
RU117841U1 (en) VIBRATION CUTTING DEVICE FOR CYLINDER PARTS
RU2356700C1 (en) Method for vibration cutting and vibration cutter
RU2419524C1 (en) Belt cutting machine
RU2455122C1 (en) Vibratory cutter
RU2510311C1 (en) Method of cutting of oscillating part
Hara et al. Effect of cutting speed on ultrasonically added turning in soft magnetic stainless steel
RU2212309C2 (en) Device for vibration cutting
Gao et al. Relationship between the grit cut depth and process parameters in electroplated diamond wire sawing KDP crystal
CN204449434U (en) Milling device is assisted in outer excited vibration

Legal Events

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

Effective date: 20160529