RU2707454C1 - Антивибрационная державка - Google Patents
Антивибрационная державка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2707454C1 RU2707454C1 RU2019121036A RU2019121036A RU2707454C1 RU 2707454 C1 RU2707454 C1 RU 2707454C1 RU 2019121036 A RU2019121036 A RU 2019121036A RU 2019121036 A RU2019121036 A RU 2019121036A RU 2707454 C1 RU2707454 C1 RU 2707454C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- damping element
- cutting
- holder
- hole
- boring
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B29/00—Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
- B23B29/02—Boring bars
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Abstract
Державка содержит цилиндрический корпус со сквозным ступенчатым отверстием, в котором установлен демпфирующий элемент. Сквозное ступенчатое отверстие включает два отверстия с большим и меньшим диаметрами. При этом отверстие меньшего диаметра предназначено для внутренней подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания, а отверстие большего диаметра предназначено для установки демпфирующего элемента в виде вставки из неметаллического материала. Демпфирующий элемент может быть выполнен в виде развертки цилиндра. Достигается снижение самогенерируемых колебаний. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, токарно-расточным, фрезерным и др. державкам для металлорежущих станков и может быть использовано в инструментальной оснастке многоцелевых станков.
Известна конструкция борштанги – державки для растачивания глубоких отверстий. В кольцевой полости корпуса установлена гильза. Между поверхностями трубы и гильзы с ребрами создан зазор. Зазор заполнен виброгасящей жидкостью. В процессе резания возникают крутильные колебания, которые вызывают относительные угловые перемещения гильзы и трубы, что изменяет зазор между боковыми поверхностями ребер, вызывая перетекание жидкости, вследствие чего и происходит гашение крутильных колебаний.
Основным недостатком известной борштанги является вероятность утечки виброгасящей жидкости, что, в конечном счете, снижает эффективность ее использования [Патент РФ №2014965, 1994].
Более близким к предлагаемому изобретению является держатель инструмента с демпфирующим элементом в виде удлиненного тела, установленного в полости и закрытым корпусом. Демпфирующий элемент представляет собой средство только радиального поглощения и снабжен по меньшей мере одним упруго-деформируемым элементом вблизи каждого конца [Патент Франция №519192].
Основным недостатком является сложность конструкции, ненадежность конструкции вследствие ее низкой жесткости и большого диаметра отверстия под демпфирующий элемент.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение самогенерируемых колебаний в инструментальных оправках и аналогичных приспособлениях. Это решение основано на использовании технологии, в которой силы передаются от оправки к демпфирующему телу, причем упругие элементы подвержены воздействию по существу сил сдвига.
На рис.1 - схема растачивания.
На рис. 2 - антивибрационная державка.
На рис. 3 - крепление режущей головки: а - расточная головка; б - фрезерная головка
Антивибрационная державка (Рис. 2) содержит цилиндрический корпус 1 со сквозным ступенчатым отверстием 3 для подачи смазочно- охлаждающей жидкости (СОЖ) и размещения демпфирующего элемента 2. Демпфирующий элемент размещается в отверстии корпуса 1. Для установки в корпус 1 демпфирующий элемент 2 может быть выполнен как развертка цилиндра, что упрощает установку демпфирующего элемента из различных неметаллических материалов. Место для крепления позволяет устанавливать расточные, фрезерные и др. головки (Рис. 3).
Антивибрационная державка работает следующим образом. Cилы резания передаются от державки к демпфирующему элементу 2, который подвержен воздействию сил сдвига. По расчетным значениям радиальной силы (Fr), связанной с величиной скорости резания (2), и радиальной жесткости расточной оправки (kr) при известной длине державки, определяется отклонение δ в точке соприкосновения режущего инструмента и обрабатываемой поверхностью (1) и сравнивается с допуском Δ на размер. При условии δ ≥ Δ используется антивибрационная державка. В корпус 1 в расточку устанавливают демпфирующий элемент 2, который обеспечит уменьшение модуля упругости Е и отклонения δ до выполнения условия δ ≤ Δ.
На рис. 1 : Fr - радиальная составляющая силы резания; kr - радиальная жесткость расточной оправки; a – глубина резания, мм; n – частота вращения заготовки, мин-1.
Если длина державки l, то отклонение δ в точке соприкосновения режущего инструмента и обрабатываемой поверхностью будет:
где Fr - радиальная сила; kr = (3EI)/l3 - радиальная жесткость расточной оправки.
При точении, растачивании, отрезании, прорезании пазов и фасонном точении тангенциальную составляющую рассчитывают по формуле:
где: Сp; xp; yp; np - эмпирические коэффициент и показатели степени; t - глубина резания, мм; Kp = KMp·Kjp·Kgp·Klp·Krp - поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания.
Px=(0,1...0,25) · Pz; Py=(0,25...0,5) · Pz.
Радиальная составляющая силы резания Py (Fr) может вызвать продольный изгиб заготовки. Радиальное отклонение передается как погрешность формы растачиваемой поверхности, а его величина зависит от силы резания и жесткости в радиальном направлении. Если используется цилиндрическая расточная оправка, то:
I = πd4/64; kr = 3πEd4/64l3.
I = πd4/64; kr = 3πEd4/64l3.
Антивибрационная державка (Рис. 2) содержит цилиндрический корпус 1 со сквозным ступенчатым отверстием 3 для подачи СОЖ и размещения демпфирующего элемента 2. Демпфирующий элемент размещается в отверстии корпуса. Для установки в корпус демпфирующий элемент может быть выполнен как развертка цилиндра, что упрощает установку демпфирующего элемента из различных неметаллических материалов. Место для крепления позволяет устанавливать расточные, фрезерные и др. головки (Рис. 3).
Антивибрационная державка работает следующим образом. Cилы резания передаются от державки к демпфирующему элементу, который подвержен воздействию сил сдвига. По расчетным значениям радиальной силы (Fr), связанной с величиной скорости резания (2), и радиальной жесткости расточной оправки (kr) при известной длине державки l, определяется отклонение δ в точке соприкосновения режущего инструмента и обрабатываемой поверхностью (1) и сравнивается с допуском Δ на размер. При условии δ ≥ Δ используется антивибрационная державка. В корпус 1 в расточку устанавливают демпфирующий элемент 2, который обеспечит уменьшение модуля упругости Е и отклонения δ до выполнения условия δ ≤ Δ.
Рис. 3 - крепление режущей головки: а - расточная головка; б - фрезерная головка.
Ступень отверстия большего диаметра предназначено для размещения демпфирующего элемента. При обработке резанием, например, растачивании, силы передаются от оправки к демпфирующей вставке, при этом вставка подвержена преимущественно воздействию сил сдвига. Отклонение державки в большой степени зависит от величины сил сдвига и радиальной жесткости расточной оправки. Антивибрационная державка за счет применения демпфирующей вставки обеспечивает компенсацию сил сдвига и ее модуль упругости может быть уменьшен при тех же габаритах.
Таким образом, предлагаемая антивибрационная державка обеспечивает передачу сил сдвига, за счет чего ее модуль упругости может быть уменьшен, что позволяет за счет применения демпфирующей вставки использовать ее в технологических процессах высокоскоростного резания.
Claims (2)
1. Антивибрационная державка, содержащая цилиндрический корпус со сквозным ступенчатым отверстием, в котором установлен демпфирующий элемент, отличающаяся тем, что сквозное ступенчатое отверстие включает два отверстия с большим и меньшим диаметрами, при этом отверстие меньшего диаметра предназначено для внутренней подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания, а отверстие большего диаметра предназначено для установки демпфирующего элемента в виде вставки из неметаллического материала.
2. Державка по п.1, отличающаяся тем, что демпфирующий элемент выполнен в виде развертки цилиндра.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019121036A RU2707454C1 (ru) | 2019-07-05 | 2019-07-05 | Антивибрационная державка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019121036A RU2707454C1 (ru) | 2019-07-05 | 2019-07-05 | Антивибрационная державка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2707454C1 true RU2707454C1 (ru) | 2019-11-26 |
Family
ID=68653025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019121036A RU2707454C1 (ru) | 2019-07-05 | 2019-07-05 | Антивибрационная державка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2707454C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1364401A2 (ru) * | 1986-04-21 | 1988-01-07 | Ленинградский механический институт им.Маршала Советского Союза Устинова Д.Ф. | Борштанга дл обработки глубоких отверстий |
SU1688986A1 (ru) * | 1989-07-10 | 1991-11-07 | Предприятие П/Я В-8772 | Борштанга дл обработки глубоких отверстий |
SU1761386A1 (ru) * | 1989-12-08 | 1992-09-15 | Пермский научно-исследовательский технологический институт | Борштанга |
US6345942B1 (en) * | 1997-07-09 | 2002-02-12 | Harold D. Cook | Method and apparatus for mitigating vibration associated with rotary cutting machine |
-
2019
- 2019-07-05 RU RU2019121036A patent/RU2707454C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1364401A2 (ru) * | 1986-04-21 | 1988-01-07 | Ленинградский механический институт им.Маршала Советского Союза Устинова Д.Ф. | Борштанга дл обработки глубоких отверстий |
SU1688986A1 (ru) * | 1989-07-10 | 1991-11-07 | Предприятие П/Я В-8772 | Борштанга дл обработки глубоких отверстий |
SU1761386A1 (ru) * | 1989-12-08 | 1992-09-15 | Пермский научно-исследовательский технологический институт | Борштанга |
US6345942B1 (en) * | 1997-07-09 | 2002-02-12 | Harold D. Cook | Method and apparatus for mitigating vibration associated with rotary cutting machine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2519192C2 (ru) | Держатель инструмента с демпфирующим средством | |
CN100522426C (zh) | 用于减缓振动的减振装置 | |
US20180281074A1 (en) | Cantilever-supported tuned dynamic absorber | |
JP2006305674A (ja) | ダンパーを備えた工具及びそれを用いた切削加工方法及び流体機械の羽根車もしくは案内羽根の製造方法 | |
US11000903B2 (en) | Blade, tool and method of grooving a metallic workpiece | |
US10040127B2 (en) | Boring bar with improved stiffness | |
Lee et al. | Manufacturing and testing of chatter free boring bars | |
JP2019531202A (ja) | 回転可能アセンブリ、マシニングバーアセンブリ、およびその方法 | |
US6082236A (en) | Noise elminating adaptor for a cutting tool | |
RU2707454C1 (ru) | Антивибрационная державка | |
Weck et al. | Spindle and toolsystems with high damping | |
KR20220156559A (ko) | 공구 어셈블리용 공구 홀더 및 공구 홀더를 포함하는 공구 어셈블리 | |
Sørby | Development and optimization of vibration-damped tool holders for high length-to-diameter boring operations | |
Yang et al. | The guide block structure design of boring and trepanning association (BTA) deep hole drilling | |
Weinert et al. | On the influence of drilling depth dependent modal damping on chatter vibration in BTA deep hole drilling | |
JP2005199391A (ja) | 防振工具ホルダ | |
JPH0631507A (ja) | 旋削工具 | |
JP5131826B2 (ja) | 切削時のびびり振動を抑制する減衰用部材、減衰装置及び切削工具 | |
RU129439U1 (ru) | Расточная оправка | |
RU2746729C1 (ru) | Удлинитель виброгасящий инструмента для глубокого сверления | |
CN217475487U (zh) | 一种基于电流变液的数控车床刀具双向减震器 | |
CN109290593A (zh) | 用于深孔镗削的减振镗刀 | |
US20240035543A1 (en) | Damper devices, machine tools and method of assembling damper device | |
CN213614344U (zh) | 自定心防偏减振孔加工刀具 | |
CN216575581U (zh) | 一种减震刀杆 |