RU2702527C1 - Damping cutter with variable rigidity - Google Patents

Damping cutter with variable rigidity Download PDF

Info

Publication number
RU2702527C1
RU2702527C1 RU2019111349A RU2019111349A RU2702527C1 RU 2702527 C1 RU2702527 C1 RU 2702527C1 RU 2019111349 A RU2019111349 A RU 2019111349A RU 2019111349 A RU2019111349 A RU 2019111349A RU 2702527 C1 RU2702527 C1 RU 2702527C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
holder
cylindrical
shell
container
glass
Prior art date
Application number
RU2019111349A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Георгиевич Новиков
Виталий Викторович Малыхин
Владимир Николаевич Петров
Виктор Алексеевич Волосухин
Алексей Александрович Должиков
Original Assignee
Частное образовательное учреждение высшего образования "Региональный открытый социальный институт" (ЧОУ ВО "РОСИ")
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 Частное образовательное учреждение высшего образования "Региональный открытый социальный институт" (ЧОУ ВО "РОСИ") filed Critical Частное образовательное учреждение высшего образования "Региональный открытый социальный институт" (ЧОУ ВО "РОСИ")
Priority to RU2019111349A priority Critical patent/RU2702527C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2702527C1 publication Critical patent/RU2702527C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: damping cutter comprises cutting plate with assembly of its attachment in holder, having recess made to form cylindrical surface of holder on length from its end to protruding part with cutting plate. Cylindrical end of the holder is placed in a closed elastic shell of vulcanised material made in the form of a cup with interconnected hollow walls and a bottom equipped with its external wall with a cylindrical nozzle. Cup with holder with gaps is installed in cylindrical metal container having two parallel flats arranged on diametrically opposite sides of outer surface. Besides, compressed air is pumped through nozzle in bottom and walls of barrel until filling of gaps between container and creation of required excess pressure for formation of single mechanical system holder-barrel with pumped compressed air-container with possibility to adjust rigidity of cutter. Second end of the holder is located in the closed cylindrical elastic cover from vulcanised material with interconnected hollow walls. Inner diameter of shell is equal to diameter of holder, and length is less than half of length of its cylindrical part. In external wall of shell cylindrical union is rigidly fixed. Compressed air is pumped through nozzle into walls of said cylindrical shell until filling of gaps between container and creation of required excess pressure for formation of single mechanical system holder-cylindrical shell with injected compressed air – container with possibility of variation by rigidity of the cutter with the condition that the rigidity of the said shell is less than the rigidity of the above barrel with the air pumped into them.
EFFECT: higher quality of treatment.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к инструментальному производству и может быть использовано при обработке материалов резанием.The invention relates to tool production and can be used in the processing of materials by cutting.

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, опубл. 27.07.2012, Бюл. №21).Known damping cutter containing a cutting insert with its mount in the holder having a sample, and an insert made of a material having the property of high damping, the selection is made uniformly along the perimeter of the end of the holder along the length from its end to the protruding part with the cutting plate, the end of the holder with the sample is placed in a metal cup made in the form of a rectangular parallelepiped with identical gaps along its base and walls, while the gaps are filled with the material of the said insert, and the holder is installed without possibility of contact with said glass (RF patent №2457077, IPC V23V 27/00, publ. 27.07.2012, Bul. №21).

Недостатками являются: низкие эксплуатационные характеристики, обусловленные тем, что жесткость вставки из материала, обладающего свойством высокого демпфирования, размещенной в выборке державки, неизменна при любых параметрах технологического процесса и при обработке различных конструкционных материалов невозможно регулирование жесткости резцов, поэтому каждый раз необходим подбор материала, обладающего свойством высокого демпфирования требуемой жесткости, и размещение его в выборке державки, кроме того, так как вставка имеет постоянную жесткость, то в ней, при действии на резец возмущающей силы резания, возникает момент пары восстанавливающих сил, недостаточный для эффективного демпфирования колебаний резца; материал вставки размещен по всей длине конца державки с выборкой, что приводит к перерасходу материала, обладающего свойством высокого демпфирования; большая трудоемкость монтажа резца.The disadvantages are: low performance, due to the fact that the rigidity of the insert made of a material with high damping, placed in the sample holder, is unchanged for any process parameters and when processing various structural materials, it is impossible to control the rigidity of the cutters, therefore, material selection is necessary every time, having the property of high damping of the required rigidity, and its placement in the sample holder, in addition, since the insert has toyannuyu rigidity, then it, under the action of the disturbing cutter cutting force arises point pairs restoring forces insufficient for effective damping blade oscillations; the insert material is placed along the entire length of the end of the holder with a sample, which leads to an overspending of a material having the property of high damping; high complexity of installation of the cutter.

Известен демпфирующий резец с регулируемой жесткостью, содержащий режущую пластину с узлом ее крепления в державке, имеющей выборку, выполненную с образованием цилиндрической поверхности державки на длине от ее торца до выступающей части с режущей пластиной, цилиндрический конец державки размещен в замкнутой эластичной оболочке из вулканизированного материала, изготовленной в форме стакана с сообщающимися полыми стенками и днищем, снабженным с его внешней стенки цилиндрическим штуцером, при этом внутренний диаметр стакана и его высота от внутренней стенки днища равны соответственно диаметру державки и длине ее цилиндрической части, при этом стакан с державкой по всей его высоте свободно с зазорами установлен в цилиндрическом металлическом контейнере, имеющем в дне сквозное отверстие диаметром, большим диаметра штуцера стакана, и расположенные с диаметрально противоположных сторон внешней поверхности контейнера две параллельные лыски, причем через штуцер, пропущенный соосно с отверстием дна контейнера, закачан сжатый воздух в днище и стенки стакана до заполнения ими зазоров между контейнером и создания необходимого избыточного давления для образования единой механической системы державка - стакан с закачанным сжатым воздухом - контейнер с возможностью регулирования жесткости резца за счет дополнительного закачивания воздуха в замкнутую эластичную оболочку стакана или сбрасывания его из оболочки без контактирования поверхностей державки и штуцера с контейнером и расположением лысок контейнера параллельно нижней поверхности конца державки с режущей пластиной (патент РФ №2479385, МПК В23В 27/00, опубл. 20.04.2013, Бюл. №11).Known damping cutter with adjustable stiffness, containing a cutting plate with its mount in the holder having a sample made with the formation of a cylindrical surface of the holder along the length from its end to the protruding part with the cutting plate, the cylindrical end of the holder is placed in a closed elastic shell of vulcanized material, made in the form of a glass with interconnected hollow walls and a bottom, equipped with a cylindrical fitting from its outer wall, the inner diameter of the glass and its height that from the inner wall of the bottom are equal respectively to the diameter of the holder and the length of its cylindrical part, while the glass with the holder along its entire height is freely installed with gaps in a cylindrical metal container having a through hole in the bottom with a diameter larger than the diameter of the nozzle of the glass and located diametrically opposite the sides of the outer surface of the container are two parallel flats, and through the fitting, passed coaxially with the opening of the bottom of the container, compressed air is pumped into the bottom and the walls of the glass until filled them the gaps between the container and create the necessary excess pressure for the formation of a single mechanical system holder - a glass with injected compressed air - a container with the ability to control the rigidity of the cutter by additionally pumping air into a closed elastic shell of the glass or dropping it from the shell without contacting the surfaces of the holder and the nozzle with container and the location of the flats of the container parallel to the bottom surface of the end of the holder with a cutting insert (RF patent No. 2479385, IPC VV 27/00, op off 04/20/2013, Bull. No. 11).

Резец имеет следующие недостатки:The cutter has the following disadvantages:

1. При обработке изделия возмущающая сила резания вызывает колебания резца, однако, замкнутая эластичная оболочка из вулканизированного материала стакана, с закачанным через штуцер в полые боковые стенки и днище воздухом, имеет постоянную жесткость по всей длине цилиндрического конца державки, поэтому возникающая в ней пара восстанавливающих сил, хотя и создает момент, стремящийся вернуть резец в положение статического равновесия и демпфирует колебания, но он недостаточен, чтобы минимизировать вибрации до желаемого уровня, и не позволяет достигнуть требуемого качества обработки.1. When processing the product, the disturbing cutting force causes oscillations of the cutter, however, a closed elastic shell made of vulcanized glass material, with air pumped through the nozzle into the hollow side walls and bottom, has constant rigidity along the entire length of the cylindrical end of the holder, therefore, a pair of restoring forces, although it creates a moment that seeks to return the tool to the position of static equilibrium and damps vibrations, but it is insufficient to minimize vibrations to the desired level, and does not allow to achieve the required quality of processing.

2. Перерасход вулканизированного материала стакана, так как его высота от внутренней стенки днища равна длине цилиндрического конца державки.2. Overspending of the vulcanized glass material, since its height from the inner wall of the bottom is equal to the length of the cylindrical end of the holder.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение качества обработки и снижение расхода вулканизированного материала.The technical task of the invention is to improve the quality of processing and reduce the consumption of vulcanized material.

Технический результат по повышению качества обработки и снижению расхода вулканизированного материала достигается тем, что в демпфирующем резце с варьируемой жесткостью, содержащем режущую пластину с узлом ее крепления в державке, имеющей выборку, выполненную с образованием цилиндрической поверхности державки на длине от ее торца до выступающей части с режущей пластиной, цилиндрический конец державки размещен в замкнутой эластичной оболочке из вулканизированного материала, изготовленной в форме стакана с сообщающимися полыми стенками и днищем, снабженным с его внешней стенки цилиндрическим штуцером, при этом внутренний диаметр стакана равен диаметру державки, а стакан с державкой по всей его высоте свободно с зазорами установлен в цилиндрическом металлическом контейнере, имеющем в дне сквозное отверстие диаметром, большим диаметра штуцера стакана, и расположенные с диаметрально противоположных сторон внешней поверхности контейнера две параллельные лыски, причем через штуцер, пропущенный соосно с отверстием дна контейнера, закачан сжатый воздух в днище и стенки стакана до заполнения ими зазоров между контейнером и создания необходимого избыточного давления для образования единой механической системы державка - стакан с закачанным сжатым воздухом - контейнер с возможностью регулирования жесткости резца за счет дополнительного закачивания воздуха в замкнутую эластичную оболочку стакана или сбрасывания его из оболочки без контактирования поверхностей державки и штуцера с контейнером и расположением лысок контейнера параллельно нижней поверхности конца державки с режущей пластиной, высота упомянутого стакана из вулканизированного материала от внутренней стенки днища меньше половины длины цилиндрической части державки, второй ее конец со стороны выступающей части с режущей пластиной расположен в замкнутой цилиндрической эластичной оболочке из вулканизированного материала с сообщающимися полыми стенками, внутренний диаметр оболочки равен диаметру державки, а протяженность меньше половины длины ее цилиндрической части, во внешней стенке оболочки жестко закреплен цилиндрический штуцер, при этом оболочка с державкой установлена свободно с зазорами в упомянутом контейнере, имеющем в цилиндрической поверхности с противоположного конца от основания сквозной паз с размерами, большими диаметра штуцера цилиндрической оболочки, причем через штуцер, размещенный на оси симметрии паза, закачан воздух в стенки упомянутой цилиндрической оболочки до заполнения ею зазоров между контейнером и создания необходимого избыточного давления для образования единой механической системы державка - цилиндрическая оболочка с закачанным сжатым воздухом -контейнер с возможностью варьирования жесткостью резца за счет дополнительного закачивания воздуха в цилиндрическую оболочку или сбрасывания его из оболочки без контактирования поверхностей державки и штуцера цилиндрической оболочки с контейнером, с соблюдением условия, что жесткость упомянутой оболочки меньше жесткости упомянутого стакана с закачанным в них воздухом.The technical result of improving the quality of processing and reducing the consumption of vulcanized material is achieved by the fact that in a damping cutter with variable stiffness, containing a cutting plate with its mount in a holder having a selection made with the formation of a cylindrical surface of the holder along the length from its end to the protruding part with cutting plate, the cylindrical end of the holder is placed in a closed elastic shell of vulcanized material, made in the form of a glass with communicating hollow walls and a bottom equipped with a cylindrical fitting from its outer wall, the inner diameter of the glass being equal to the diameter of the holder, and the glass with the holder along its entire height is freely installed with gaps in a cylindrical metal container having a through hole in the bottom with a diameter larger than the diameter of the glass fitting, and two parallel flats located on diametrically opposite sides of the outer surface of the container, moreover, compressed air is pumped into the bottom and walls through a nozzle passed coaxially with the opening of the bottom of the container glass until they fill the gaps between the container and create the necessary excess pressure for the formation of a single mechanical system holder - a glass with injected compressed air - a container with the ability to control the stiffness of the cutter by additionally pumping air into a closed elastic shell of the glass or dropping it from the shell without contacting the surfaces of the holder and a fitting with a container and the location of the flats of the container parallel to the lower surface of the end of the holder with a cutting plate, height the said glass of vulcanized material from the inner wall of the bottom is less than half the length of the cylindrical part of the holder, its second end on the side of the protruding part with the cutting insert is located in a closed cylindrical elastic shell of vulcanized material with communicating hollow walls, the inner diameter of the shell is equal to the diameter of the holder, and the length is less half the length of its cylindrical part, a cylindrical fitting is rigidly fixed in the outer wall of the shell, while the shell with a holder Installed freely with gaps in the said container, having in the cylindrical surface from the opposite end from the base a through groove with dimensions larger than the diameter of the nozzle of the cylindrical shell, and through the nozzle located on the axis of symmetry of the groove, air is pumped into the walls of the said cylindrical shell until it fills the gaps between container and create the necessary excess pressure to form a single mechanical system holder - a cylindrical shell with pumped compressed air - a container with the possibility of varying the rigidity of the cutter due to additional injection of air into the cylindrical shell or dropping it from the shell without contacting the surfaces of the holder and the fitting of the cylindrical shell with the container, subject to the condition that the stiffness of the said shell is less than the stiffness of the said glass with air pumped into them.

На фиг. 1 представлен общий вид резца в процессе обработки материала; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.In FIG. 1 shows a General view of the cutter in the processing of material; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one.

Режущая пластина 1 закреплена узлом ее крепления 2 в державке 3, имеющей выборку, выполненную с образованием цилиндрической поверхности Б державки 3 на длине L от ее торца до выступающей части с режущей пластиной 1.The cutting insert 1 is fixed by the attachment unit 2 in the holder 3 having a sample made with the formation of a cylindrical surface B of the holder 3 at a length L from its end to the protruding part with the cutting insert 1.

Цилиндрический конец державки 3 размещен в замкнутой эластичной оболочке из вулканизированного материала, изготовленной в форме стакана 4 с сообщающимися полыми стенками и днищем, снабженным с его внешней стенки цилиндрическим штуцером 5. При этом внутренний диаметр стакана 4 равен диаметру d державки 3, а высота l1 стакана 4 от внутренней стенки днища меньше половины длины L/2 цилиндрической части державки 3The cylindrical end of the holder 3 is placed in a closed elastic shell made of vulcanized material, made in the form of a cup 4 with communicating hollow walls and a bottom equipped with a cylindrical fitting 5. An inner diameter of the cup 4 is equal to the diameter d of the holder 3, and the height l 1 cup 4 from the inner wall of the bottom is less than half the length L / 2 of the cylindrical part of the holder 3

Стакан 4 с державкой 3 по всей его высоте l1 свободно с зазорами установлен в цилиндрическом металлическом контейнере 6, имеющем в дне сквозное отверстие 7 диаметром d2, большим диаметра d1 штуцера 5 стакана 4 (d2>d1).A glass 4 with a holder 3 over its entire height l 1 is freely installed with gaps in a cylindrical metal container 6 having a through hole 7 with a diameter d 2 in the bottom and larger than a diameter d 1 of the nozzle 5 of the glass 4 (d 2 > d 1 ).

С диаметрально противоположных сторон внешней поверхности контейнера 6 расположены две параллельные лыски 8.From diametrically opposite sides of the outer surface of the container 6 are two parallel flats 8.

Через штуцер 5, пропущенный соосно с отверстием 7 дна контейнера 6, закачан сжатый воздух в днище и стенки стакана 4 до заполнения ими зазоров между контейнером 6 и создания необходимого избыточного давления для образования единой механической системы державка 3 - стакан 4 с закачанным сжатым воздухом - контейнер 6 с возможностью регулирования жесткости резца за счет дополнительного закачивания воздуха в замкнутую эластичную оболочку стакана 4 или сбрасывания его из оболочки без контактирования поверхностей державки 3 и штуцера 5 с контейнером 6 и расположением лысок 8 контейнера 6 параллельно нижней поверхности В конца державки 3 с режущей пластиной 1.Through the nozzle 5, coaxially passed with the opening 7 of the bottom of the container 6, compressed air is pumped into the bottom and the walls of the cup 4 until they fill the gaps between the container 6 and create the necessary overpressure for the formation of a single mechanical system holder 3 - cup 4 with the injected compressed air - container 6 with the ability to control the rigidity of the cutter by additionally pumping air into the closed elastic shell of the cup 4 or dropping it from the shell without contacting the surfaces of the holder 3 and the nozzle 5 with the container ohm 6 and the location of the flats 8 of the container 6 parallel to the lower surface At the end of the holder 3 with the cutting plate 1.

Второй цилиндрический конец державки 3 со стороны выступающей части с режущей пластиной 1 расположен в замкнутой цилиндрической эластичной оболочке 9 из вулканизированного материала с сообщающимися полыми стенками, внутренний диаметр оболочки 9 равен диаметру d державки 3, а протяженность l2 меньше половины длины L/2 ее цилиндрической части (l2<L/2), во внешней стенке оболочки 9 жестко закреплен цилиндрический штуцер 10, при этом оболочка 9 с державкой 3 свободно с зазорами установлена в контейнере 6, имеющем в цилиндрической поверхности с противоположного конца от основания сквозной паз 11 с размерами, большими диаметра d1 штуцера 10, причем через штуцер 10, размещенный на оси симметрии паза 11, закачан сжатый воздух в стенки цилиндрической оболочки 9 до заполнения ею зазоров между контейнером 6 и создания необходимого избыточного давления для образования единой механической системы державка 3 - цилиндрическая оболочка 9 с закачанным сжатым воздухом - контейнер 6 с возможностью варьирования жесткостью резца за счет дополнительного закачивания воздуха в цилиндрическую оболочку 9 или сбрасывания его из оболочки 9 без контактирования поверхностей державки 3 и штуцера 10 цилиндрической оболочки 9 с контейнером 6, с соблюдением условия, что жесткость оболочки 9 меньше жесткости стакана 4 с закачанным в них воздухом.The second cylindrical end of the holder 3 from the side of the protruding part with the cutting insert 1 is located in a closed cylindrical elastic shell 9 of vulcanized material with interconnected hollow walls, the inner diameter of the shell 9 is equal to the diameter d of the holder 3, and the length l 2 is less than half the length L / 2 of its cylindrical part (l 2 <L / 2) in the outer wall of the casing 9 is rigidly fixed a cylindrical connector 10, the shell 9 with the tool holder 3 is installed freely with gaps in the container 6 having a cylindrical surface with the proto opolozhnogo end from the base through slot 11 with dimensions greater than the diameter d 1 of the connector 10, and through the connector 10 disposed on the axis of the groove symmetry 11, pumped compressed air into the cylindrical shell wall 9 to fill its gaps between the container 6 and creating the necessary excess pressure for the formation of a single mechanical system holder 3 - a cylindrical shell 9 with injected compressed air - a container 6 with the possibility of varying the rigidity of the cutter due to the additional pumping of air into the cylindrical shell 9 or brasyvaniya it from the casing 9 without contacting the surfaces of the holder 3 and the connector 10 of the cylindrical shell 9 of the container 6, subject to the condition that the rigidity of the shell 9 is less than the stiffness cup 4 with uploaded therein air.

Подготовка демпфирующего резца к работе происходит в такой последовательности.Preparation of the damping cutter for work occurs in this sequence.

Цилиндрический конец державки 3 со стороны выступающей части с режущей пластиной 1 располагают в замкнутой цилиндрической эластичной оболочке 9 из вулканизированного материала с сообщающимися полыми стенками.The cylindrical end of the holder 3 from the side of the protruding part with the cutting plate 1 is placed in a closed cylindrical elastic shell 9 of vulcanized material with communicating hollow walls.

Противоположный цилиндрический конец державки 3 располагают в замкнутой эластичной оболочке из вулканизированного материала, изготовленной в форме стакана 4 с сообщающимися полыми стенками и днищем.The opposite cylindrical end of the holder 3 is placed in a closed elastic shell of vulcanized material made in the form of a glass 4 with interconnected hollow walls and a bottom.

Материалами оболочки стакана 4 и цилиндрической оболочки 9 могут быть, например, вулканизированная резина или тканевый каркас с двусторонними резиновыми обкладками, подвергнутыми вулканизации. Так как диаметр d цилиндрического конца державки 3 равен внутренним диаметрам оболочки стакана 4 и цилиндрической оболочки 9, а эластичные материалы растяжимы, то стакан 4 и цилиндрическая оболочка 9 плотно охватывают при размещении в них цилиндрические концы державки 3 по всей высоте l1 стакана 4 и длине l2 оболочки 9.The materials of the shell of the cup 4 and the cylindrical shell 9 can be, for example, vulcanized rubber or a fabric frame with double-sided rubber linings subjected to vulcanization. Since the diameter d of the cylindrical end of the holder 3 is equal to the inner diameters of the shell of the cup 4 and the cylindrical shell 9, and the elastic materials are extensible, the cup 4 and the cylindrical shell 9 tightly cover when placed in them the cylindrical ends of the holder 3 over the entire height l 1 of the cup 4 and the length l 2 shells 9.

Внутренний диаметр цилиндрического металлического контейнера 6 выбирают таким образом, чтобы в нем свободно с малыми зазорами были установлены стакан 4 и оболочка 9 с цилиндрическими концами державки 3, что изолирует державку 3 от контактов с контейнером 6. В сквозное отверстие 7 дна контейнера 6 соосно пропускают цилиндрический штуцер 5 стакана 4, а штуцер 10 цилиндрической оболочки 9 размещают на оси симметрии паза 11. Диаметры d1 штуцера 5 стакана 4 и штуцера 10 цилиндрической оболочки 9 меньше, соответственно, диаметра d1 сквозного отверстия 7 в дне контейнера 6 (d1<d2) и размеров сквозного паза контейнера 6, поэтому отсутствует контактирование поверхностей державки 3, штуцеров 5, 10 с контейнером 6.The inner diameter of the cylindrical metal container 6 is chosen in such a way that a cup 4 and a shell 9 with the cylindrical ends of the holder 3 are freely installed with small gaps, which isolates the holder 3 from contacts with the container 6. A cylindrical coaxially pass through the through hole 7 of the bottom of the container 6 4 cup fitting 5 and the connector 10 of the cylindrical casing 9 is placed on the axis of symmetry of the groove 11. The diameters d 1 nozzle 5 cup 4 and the connector 10 smaller cylindrical casing 9, respectively, the diameter d 1 of the through hole 7 no container 6 (d 1 <d 2) and the sizes of the through slot of the container 6, so there is no contacting surfaces of the holder 3, the nozzles 5, 10 with a container 6.

Через штуцеры 5, 10 в сообщающиеся полости днища и стенок замкнутой оболочки стакана 4, а также в полость стенок цилиндрической оболочки 9 закачивают сжатый воздух до заполнения оболочками зазоров между контейнером 6, при этом контролируют, чтобы лыски 8 контейнера 6 расположились параллельно нижней поверхности В конца державки 3 с режущей пластиной 1. Расстояние между параллельными лысками 8, расположенными с диаметрально противоположных сторон внешней поверхности контейнера 6, а также ширина лысок 8 должны обеспечивать надежное закрепление контейнера 6 в резцедержателе. Воздух закачивают до создания необходимого избыточного давления для образования двух механических систем державка 3 - стакан 4 с закачанным сжатым воздухом -контейнер 6 и державка 3 - цилиндрическая оболочка 9 с закачанным сжатым воздухом - контейнер 6. Минимальным избыточным давлением Pmin в стакане 4 и цилиндрической оболочке 9, обусловливающим работоспособность резца, является давление, обеспечивающее отсутствие проворачивания (проскальзывания) по поверхностям контакта цилиндрических концов державки 3 в стакане 4 и оболочке 9, а также стакана 4 и оболочки 9 в контейнере 6 при любых параметрах режима обработки конструкционных материалов. Давления внутри замкнутой эластичной оболочки стакана 4 и цилиндрической оболочки 9 контролируют манометрами (не показаны), при этом давления должны быть такими, чтобы жесткость цилиндрической оболочки 9 была меньше жесткости стакана 4 с закачанным в них воздухом. Это достигается дистанционным бесступенчатым варьированием жесткости стакана 4 и цилиндрической оболочки 9 за счет дополнительного закачивания в них сжатого воздуха (увеличение жесткости) или сбрасывание его из стакана 4 и цилиндрической оболочки 9 (уменьшение жесткости). Так как высота l1 стакана 4 от внутренней стенки днища и протяженность l2 оболочки 9, меньше половины длины L/2 цилиндрического конца державки, то две механические системы образуют между собой пространство, т.е. не соприкасаются друг с другом, что дает возможность в стакане 4 и оболочке 9 создавать различные избыточные давления не зависимо друг от друга, кроме того, за счет создания избыточных давлений в стакане 4 и оболочке 9 происходит самоцентрирование цилиндрического конца державки 3 и размещение его с одинаковыми зазорами по основанию и стенкам контейнера 6.Through the fittings 5, 10, compressed air is pumped into the communicating cavity of the bottom and walls of the closed shell of the cup 4, as well as into the cavity of the walls of the cylindrical shell 9 until the gaps between the container 6 are filled with shells, while controlling that the flats 8 of the container 6 are parallel to the bottom surface At the end holders 3 with a cutting insert 1. The distance between the parallel flats 8 located on diametrically opposite sides of the outer surface of the container 6, as well as the width of the flats 8 should ensure reliable fastening container 6 in the tool holder. Air is pumped to create the necessary excess pressure for the formation of two mechanical systems; holder 3 — cup 4 with injected compressed air — container 6 and holder 3 — cylindrical shell 9 with injected compressed air — container 6. Minimum overpressure Pmin in cup 4 and cylindrical shell 9 , which determines the operability of the cutter, is the pressure ensuring the absence of rotation (slipping) along the contact surfaces of the cylindrical ends of the holder 3 in the cup 4 and the shell 9, as well as the stack 4 and shell 9 in the container 6 for any parameters of the processing mode of structural materials. The pressures inside the closed elastic shell of the cup 4 and the cylindrical shell 9 are controlled by pressure gauges (not shown), and the pressures must be such that the stiffness of the cylindrical shell 9 is less than the stiffness of the cup 4 with air pumped into them. This is achieved by remote stepless variation of the stiffness of the cup 4 and the cylindrical shell 9 by additionally injecting compressed air into them (increasing stiffness) or dropping it from the cup 4 and the cylindrical shell 9 (reducing stiffness). Since the height l 1 of the cup 4 from the inner wall of the bottom and the length l 2 of the shell 9 is less than half the length L / 2 of the cylindrical end of the holder, the two mechanical systems form a space between themselves, i.e. they do not touch each other, which makes it possible to create various excess pressures in the cup 4 and the shell 9 independently of each other, in addition, due to the creation of excess pressures in the cup 4 and the shell 9, the cylindrical end of the holder 3 is self-centered and placed with the same Clearances on the base and walls of the container 6.

Демпфирующий резец с варьируемой жесткостью работает следующим образом.Damping tool with variable stiffness works as follows.

При обработке конструкционного материала возмущающая сила резания вызывает колебания резца. Если бы цилиндрическая часть державки 3 была установлена в стакане 4 с закачанным в его днище и стенки воздухом, а высота стакана 4 от внутренней стенки днища была равна длине L цилиндрического конца державки 3, то в стакане 4 возникла пара восстанавливающих сил, создающих момент, стремящийся вернуть резец в положение статического равновесия, но не достаточно демпфирующий колебания. (Пара сил - это две равные по модулю параллельные силы, направленные в противоположные стороны; момент пары равен произведению модуля силы пары на плечо; плечо - кратчайшее расстояние между параллельными силами пары).When processing structural material, the disturbing cutting force causes oscillations of the cutter. If the cylindrical part of the holder 3 were installed in the cup 4 with air pumped into its bottom and walls, and the height of the cup 4 from the inner wall of the bottom was equal to the length L of the cylindrical end of the holder 3, then a pair of restoring forces would arise in the cup 4, creating a moment that tends to return the cutter to the position of static equilibrium, but not sufficiently damping vibrations. (A pair of forces is two equal in magnitude parallel forces directed in opposite directions; the moment of a pair is equal to the product of the modulus of the pair's force by the shoulder; shoulder is the shortest distance between the parallel forces of the pair).

Если бы оба конца цилиндрической части державки 3 были расположены в стакане 4 и цилиндрической оболочке 9 с закачанным в них сжатым воздухом и имели одинаковые жесткости, то при демпфировании колебаний резца в стакане 4 и цилиндрической оболочке 9 возникли две пары демпфирующих сил с одинаковыми моментами, но недостаточными, чтобы минимизировать вибрации до желаемого уровня.If both ends of the cylindrical part of the holder 3 were located in the cup 4 and the cylindrical shell 9 with compressed air pumped into them and had the same stiffness, then when damping the vibrations of the cutter in the cup 4 and the cylindrical shell 9, two pairs of damping forces would appear with the same moments, but insufficient to minimize vibrations to the desired level.

Так как жесткости стакана 4 и цилиндрической оболочки 9 с закачанным в них сжатым воздухом различны, причем жесткость оболочки 9 меньше жесткости стакана 4, то в стакане 4 возникает пара сил, модули которых больше модулей пары сил в цилиндрической оболочке 9. Поэтому в стакане 4 действует дополнительный восстанавливающий момент от пары сил, равных разности модулей сил в стакане 4 и цилиндрической оболочки 9, что повышает эффективность демпфирования колебаний резца.Since the stiffnesses of the cup 4 and the cylindrical shell 9 with the compressed air pumped into them are different, and the stiffness of the shell 9 is less than the stiffness of the cup 4, a pair of forces arises in the cup 4, whose modules are larger than the moduli of the pair of forces in the cylindrical shell 9. Therefore, the cup 4 acts additional reducing moment from a pair of forces equal to the difference between the force modules in the cup 4 and the cylindrical shell 9, which increases the efficiency of damping of the oscillations of the cutter.

Следовательно, днищем и стенками стакана 4 и стенками цилиндрической оболочки 9 осуществляется 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. Путем варьирования разностью жесткостей стакана 4 и цилиндрической оболочки 9 возможно минимизировать вибрации резца до необходимого уровня и достигнуть требуемого качества обработки, как в токарных, так и в строгальных технологических операциях.Therefore, the bottom and the walls of the cup 4 and the walls of the cylindrical shell 9 are highly effective damping, respectively, of longitudinal and transverse vibrations and shock loads that occur during cutting due to vibration isolation of the cutting insert 1 with its mount 2 in the holder 3 from the tool holder. By varying the difference between the stiffnesses of the cup 4 and the cylindrical shell 9, it is possible to minimize the vibrations of the cutter to the required level and to achieve the required quality of processing, both in turning and in strict technological operations.

Снижение расхода вулканизированного материала происходит за счет того, что высота l1 стакана 4 от внутренней стенки днища и протяженность l2 цилиндрической оболочки 9 меньше половины длины L/2 цилиндрического конца державки 3.The consumption of vulcanized material is reduced due to the fact that the height l 1 of the glass 4 from the inner wall of the bottom and the length l 2 of the cylindrical shell 9 is less than half the length L / 2 of the cylindrical end of the holder 3.

Оригинальностью предложенного демпфирующего резца с варьируемой жесткостью является то, что высота l1 стакана 4 из вулканизированного материала от внутренней стенки днища меньше половины длины L/2 цилиндрической части державки 3, второй ее конец со стороны выступающей части с режущей пластиной 1 расположен в замкнутой цилиндрической эластичной оболочке 9 из вулканизированного материала с сообщающимися полыми стенками, внутренний диаметр оболочки равен диаметру d державки 3, а протяженность l2 меньше половины длины L/2 ее цилиндрической части, во внешней стенке оболочки 9 жестко закреплен цилиндрический штуцер 10, при этом оболочка 9 с державкой 3 установлена свободно с зазорами в контейнере 6, имеющем в цилиндрической поверхности с противоположного конца от основания сквозной паз 11 с размерами, большими диаметра d1 штуцера 10 цилиндрической оболочки 9, причем через штуцер 10, размещенный на оси симметрии паза 11, закачан сжатый воздух в стенки цилиндрической оболочки 9 до заполнения ею зазоров между контейнером 6 и создания необходимого избыточного давления для образования единой механической системы державка 3 - цилиндрическая оболочка 9 с закачанным сжатым воздухом - контейнер 6 с возможностью варьирования жесткостью резца за счет дополнительного закачивания воздуха в цилиндрическую оболочку 9 или сбрасывания его из оболочки 9 без контактирования поверхностей державки 3 и штуцера 10 цилиндрической оболочки 9 с контейнером 6, с соблюдением условия, что жесткость цилиндрической оболочки 9 меньше жесткости стакана 4 с закачанным в них воздухом. Это позволяет:The originality of the proposed damping cutter with variable stiffness is that the height l 1 of the cup 4 of vulcanized material from the inner wall of the bottom is less than half the length L / 2 of the cylindrical part of the holder 3, its second end from the side of the protruding part with the cutting plate 1 is located in a closed cylindrical elastic shell 9 of the cured material with communicating hollow-walled inner shell diameter equal to the diameter d of the holder 3, and the length l 2 smaller than half the length L / 2 of its cylindrical ca ti, in the outer wall of the casing 9 is rigidly fixed a cylindrical connector 10, the shell 9 with the tool holder 3 is installed freely with gaps in the container 6 having a cylindrical surface at the opposite end from the base through slot 11 with dimensions greater than the diameter d 1 of the connector 10 of the cylindrical shell 9, and through the nozzle 10, located on the axis of symmetry of the groove 11, compressed air is pumped into the walls of the cylindrical shell 9 until it fills the gaps between the container 6 and creates the necessary excess pressure to form one mechanical system holder 3 - a cylindrical shell 9 with injected compressed air - a container 6 with the possibility of varying the rigidity of the cutter by additionally pumping air into the cylindrical shell 9 or dropping it from the shell 9 without contacting the surfaces of the holder 3 and the fitting 10 of the cylindrical shell 9 with the container 6, subject to the condition that the stiffness of the cylindrical shell 9 is less than the stiffness of the glass 4 with the air pumped into them. This allows:

1. Повысить качество обработки путем увеличения эффективности демпфирования колебаний резца за счет того, что один конец цилиндрической части державки установлен в стакане с полыми днищем и стенками, а второй ее цилиндрический конец со стороны выступающей части с режущей пластиной размещен в цилиндрической оболочке с полыми стенками. Закачкой сжатого воздуха в полости стакана и цилиндрической оболочки дистанционно бесступенчато варьируют жесткостями оболочек с соблюдением условия, что жесткость цилиндрической оболочки меньше жесткости стакана.1. To improve the quality of processing by increasing the efficiency of damping oscillations of the cutter due to the fact that one end of the cylindrical part of the holder is installed in a glass with a hollow bottom and walls, and its second cylindrical end on the side of the protruding part with the cutting insert is placed in a cylindrical shell with hollow walls. By injection of compressed air in the cavity of the glass and the cylindrical shell, the stiffnesses of the shells are remotely steplessly varied, provided that the stiffness of the cylindrical shell is less than the stiffness of the cup.

2. Снизить расход вулканизированного материала, так как стакан и цилиндрическая оболочка с концами державки расположены на расстоянии друг от друга, высота стакана от внутренней стенки днища и протяженность цилиндрической оболочки меньше половины длины державки с выборкой.2. To reduce the consumption of vulcanized material, since the glass and the cylindrical shell with the ends of the holder are located at a distance from each other, the height of the glass from the inner wall of the bottom and the length of the cylindrical shell is less than half the length of the holder with a sample.

Таким образом, предлагаемый демпфирующий резец с варьируемой жесткостью позволяет достичь технического результата по повышению качества обработки и снижению расхода вулканизированного материала.Thus, the proposed damping cutter with variable stiffness allows to achieve a technical result to improve the quality of processing and reduce the consumption of vulcanized material.

Claims (1)

Демпфирующий резец с варьируемой жесткостью, содержащий режущую пластину с узлом ее крепления в державке, имеющей выборку, выполненную с образованием цилиндрической поверхности державки на длине от ее торца до выступающей части с режущей пластиной, цилиндрический конец державки размещен в замкнутой эластичной оболочке из вулканизированного материала, изготовленной в форме стакана с сообщающимися полыми стенками и днищем, снабженным с его внешней стенки цилиндрическим штуцером, при этом внутренний диаметр стакана равен диаметру державки, а стакан с державкой по всей его высоте свободно с зазорами установлен в цилиндрическом металлическом контейнере, имеющем в дне сквозное отверстие диаметром, большим диаметра штуцера стакана, и расположенные с диаметрально противоположных сторон внешней поверхности контейнера две параллельные лыски, причем через штуцер, пропущеный соосно с отверстием дна контейнера, закачан сжатый воздух в днище и стенки стакана до заполнения им зазоров между контейнером и державкой и создания необходимого избыточного давления для образования единой механической системы державка - стакан с закачанным сжатым воздухом - контейнер с возможностью регулирования жесткости резца посредством дополнительного закачивания воздуха в замкнутую эластичную оболочку стакана или сбрасывания его из оболочки без контактирования поверхностей державки и штуцера с контейнером и расположением лысок контейнера параллельно нижней поверхности конца державки с режущей пластиной, отличающийся тем, что высота упомянутого стакана из вулканизированного материала от внутренней стенки днища меньше половины длины цилиндрической части державки, при этом второй ее конец со стороны выступающей части с режущей пластиной расположен в замкнутой цилиндрической эластичной оболочке из вулканизированного материала с сообщающимися полыми стенками, внутренний диаметр оболочки равен диаметру державки, а протяженность меньше половины длины ее цилиндрической части, во внешней стенке оболочки жестко закреплен цилиндрический штуцер, при этом оболочка с державкой установлена свободно с зазорами в упомянутом контейнере, имеющем в цилиндрической поверхности с противоположного конца от основания сквозной паз с размерами, большими диаметра штуцера цилиндрической оболочки, причем через штуцер, размещенный на оси симметрии паза, закачан сжатый воздух в стенки упомянутой цилиндрической оболочки до заполнения ею зазоров между контейнером и державкой и создания необходимого избыточного давления для образования единой механической системы державка- цилиндрическая оболочка с закачанным сжатым воздухом - контейнер с возможностью варьирования жесткости резца посредством дополнительного закачивания воздуха в цилиндрическую оболочку или сбрасывания его из оболочки без контактирования поверхностей державки и штуцера цилиндрической оболочки с контейнером, с соблюдением условия, что жесткость упомянутой оболочки меньше жесткости упомянутого стакана с закачанным в них воздухом.A damping cutter with variable stiffness, comprising a cutting insert with a mount for it in a holder having a selection made to form a cylindrical surface of the holder along the length from its end to the protruding part with the cutting plate, the cylindrical end of the holder is placed in a closed elastic shell made of vulcanized material made in the form of a glass with interconnected hollow walls and a bottom equipped with a cylindrical fitting from its outer wall, the inner diameter of the glass being equal to the diameter of the holder vials, and the glass with the holder along its entire height is freely installed with gaps in a cylindrical metal container having a through hole with a diameter larger than the diameter of the nozzle of the glass and two parallel flats located on diametrically opposite sides of the outer surface of the container, moreover, through the nozzle, coaxially passed with the opening of the bottom of the container, compressed air is pumped into the bottom and the walls of the glass until they fill the gaps between the container and the holder and create the necessary excess pressure to form e another mechanical system, the holder - a glass with injected compressed air - a container with the ability to control the stiffness of the cutter by additionally pumping air into a closed elastic shell of the glass or dropping it from the shell without contacting the surfaces of the holder and the nozzle with the container and arranging the flats of the container parallel to the lower surface of the end of the holder with the cutting a plate, characterized in that the height of said glass of vulcanized material from the inner wall of the bottom is less than the floor the length of the cylindrical part of the holder, the second end from the side of the protruding part with the cutting insert is located in a closed cylindrical elastic shell of vulcanized material with interconnected hollow walls, the inner diameter of the shell is equal to the diameter of the holder, and the length is less than half the length of its cylindrical part, in the outer a cylindrical fitting is rigidly fixed to the wall of the shell, while the shell with the holder is mounted loosely with gaps in said container having a cylindrical surface from the opposite end from the base of the through groove with dimensions larger than the diameter of the nozzle of the cylindrical shell, and through the nozzle located on the axis of symmetry of the groove, compressed air is pumped into the walls of the said cylindrical shell until it fills the gaps between the container and the holder and creates the necessary excess pressure to form a single mechanical system holder - a cylindrical shell with injected compressed air - a container with the ability to vary the rigidity of the cutter by means of additional injection of air into a cylindrical shell or dropping it from the casing without contacting the surfaces of the holder and fitting the cylindrical shell of the container, under the conditions that the stiffness of said shell is less than the rigidity of said cup with uploaded therein air.
RU2019111349A 2019-04-15 2019-04-15 Damping cutter with variable rigidity RU2702527C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019111349A RU2702527C1 (en) 2019-04-15 2019-04-15 Damping cutter with variable rigidity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019111349A RU2702527C1 (en) 2019-04-15 2019-04-15 Damping cutter with variable rigidity

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2702527C1 true RU2702527C1 (en) 2019-10-08

Family

ID=68170794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019111349A RU2702527C1 (en) 2019-04-15 2019-04-15 Damping cutter with variable rigidity

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2702527C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113770401A (en) * 2021-10-08 2021-12-10 江苏师范大学 Boring cutter with air pressure support and vibration eliminating method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU151174A1 (en) * 1961-06-16 1961-11-30 И.В. Гоголев Vibration damper for cutting tools
JPH08206901A (en) * 1995-01-31 1996-08-13 Kohan Kogyo Kk Roll cleaning device
RU2479385C1 (en) * 2011-10-13 2013-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Damper cutter with adjusted stiffness
RU2511193C9 (en) * 2012-10-16 2014-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Damper cutter with adjusted stiffness
RU2621939C2 (en) * 2015-04-28 2017-06-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Universal damping cutter with controlled stiffness

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU151174A1 (en) * 1961-06-16 1961-11-30 И.В. Гоголев Vibration damper for cutting tools
JPH08206901A (en) * 1995-01-31 1996-08-13 Kohan Kogyo Kk Roll cleaning device
RU2479385C1 (en) * 2011-10-13 2013-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Damper cutter with adjusted stiffness
RU2511193C9 (en) * 2012-10-16 2014-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Damper cutter with adjusted stiffness
RU2621939C2 (en) * 2015-04-28 2017-06-08 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Universal damping cutter with controlled stiffness

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113770401A (en) * 2021-10-08 2021-12-10 江苏师范大学 Boring cutter with air pressure support and vibration eliminating method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2702527C1 (en) Damping cutter with variable rigidity
EP1000273B1 (en) Fluid mount including a partitionless compensator
US10124963B1 (en) Vibratory apparatus
IL278494B1 (en) Tool holder having integrally formed anti-vibration component and cutting tool provided with tool holder
US10655698B2 (en) Vibration damping device for vehicle
KR101549881B1 (en) Vibration damping device of marine engine
RU2511193C9 (en) Damper cutter with adjusted stiffness
US5035407A (en) Fluid-filled power unit mount
RU2479385C1 (en) Damper cutter with adjusted stiffness
RU2621939C2 (en) Universal damping cutter with controlled stiffness
RU2696115C1 (en) Damping cutter with variable rigidity
US20180236153A1 (en) Peritoneal dialysis machine
RU98792U1 (en) DYNAMIC SELF-ADJUSTING OSCILLATOR
US20190040923A1 (en) Damper and overturn preventing device equipped with the damper
RU2535196C2 (en) Damping cutting tool with controlled stiffness
US2873392A (en) Supports for mechanical vibrators
KR102169366B1 (en) Engine-mount
CN105134851B (en) A kind of frequency orients adjustable dynamic vibration absorber
CN104006103B (en) Suspension type resonance-free vibration isolator
CN209209474U (en) Buffer structure and packing carton
US20200063820A1 (en) Hydraulically damping mount
CN107190470B (en) Washing machine and damping component thereof
KR101672128B1 (en) Slab vibration reduction device for structure with slab
RU2596546C1 (en) Damping cutting tool
KR101613567B1 (en) Vibration isolation mount

Legal Events

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

Effective date: 20210416