RU2795895C1

RU2795895C1 - Cut-off tool for turning

Info

Publication number: RU2795895C1
Application number: RU2022124722A
Authority: RU
Inventors: Яков Львович Либерман; Ольга Дмитриевна Татаркина
Filing date: 2022-09-20
Publication date: 2023-05-12

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: turning tool consists of a rotary mandrel, on the end of which the cutting plate is fixed. The cut-off tool for turning consists of a head in the form of a plate with a cutting element and a cylindrical holder with a built-in vibration damper. The axis of the vibration damper is parallel to the line of intersection of the main plane of the cutter and the plane of the head. The head includes a pusher parallel to the axis of the vibration damper. The head of the cutter is made with a transverse groove open to its side surfaces. The pusher is configured for interaction with the side surface of the groove.

EFFECT: increased efficiency of vibration reduction during its use.

1 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, в частности, к безвибрационной механообработке на металлорежущих станках.The present invention relates to the field of mechanical engineering, in particular, to vibration-free machining on metal-cutting machines.

В настоящее время отрезные резцы, аналогичные предлагаемому, известны. К ним относятся, например, отрезные резцы повышенной жесткости (см. сайт www.inpo.ru «ИНПО. Инструмент режущий – резцы»). Такие резцы состоят из головки с режущим элементом и державки, жестко соединенной с головкой (обычно изготовленными как одно целое). Они обеспечивают устранение низкочастотных колебаний при прорезании пазов и отрезании деталей типа тел вращения, что влечет за собой снижение волнистости обрабатываемых поверхностей. Однако при эксплуатации таких резцов шероховатость обрабатываемых поверхностей не уменьшается. Это является следствием того, что высокочастотные колебания резцовой головки не устраняются. Для того, чтобы их исключить, зачастую используются различного рода виброгасители. Currently cutting cutters, similar to the proposed one, are known. These include, for example, cut-off cutters of increased rigidity (see the site www.inpo.ru "INPO. Cutting tools - cutters"). Such cutters consist of a head with a cutting element and a holder rigidly connected to the head (usually made in one piece). They ensure the elimination of low-frequency vibrations when cutting grooves and cutting off parts such as bodies of revolution, which entails a decrease in the waviness of the machined surfaces. However, during the operation of such cutters, the roughness of the machined surfaces does not decrease. This is a consequence of the fact that the high-frequency oscillations of the cutting head are not eliminated. In order to eliminate them, various kinds of vibration dampers are often used.

В статье «Л.К. Кучма. Устранение вибраций при обработке резанием», опубликованной в книге «Исследование колебаний металлорежущих станков при резании металлов. – М.: Машгиз, 1958», на стр. 160–161 (Фиг. 1 и 2) представлен отрезной резец, частично снижающий высокочастотные колебания. Он состоит из головки, выполненной в виде пластины с режущим элементом, соединенной с державкой со встроенным виброгасителем цилиндрической формы, ось которого параллельна линии пересечения основной плоскости резца и плоскости головки. Контактирование (связь) головки с виброгасителем осуществляется через два толкателя, параллельных оси виброгасителя. Один толкатель жестко соединен с головкой, а другой, соосный с ним, взаимодействует одним концом с первым толкателем, а вторым – с виброгасителем. Сам же виброгаситель выполнен из тарельчатых пружин. Особенностью данного резца является то, что первый толкатель размещен в отверстии с возможностью скольжения. Вибрация при работе резца от головки передается первому толкателю, от него второму, а тот уже воздействует на виброгаситель. Как отмечено выше, резец, предложенный Л.К. Кучмой, частично высокочастотные вибрации снижает. В этом его достоинство и поэтому он был выбран нами в качестве прототипа. Но и он не лишен недостатков. Главным из них является то, что первый толкатель, жестко соединенный с головкой, постепенно «разбивает» отверстие. На головку в процессе работы резца действуют сила, направленная вдоль державки, и сила, действующая поперек державки. Та и другая – периодические. Вторая сила и вызывает постепенное увеличение диаметра отверстия, в котором размещен первый толкатель, а это увеличение и есть «разбивание» отверстия. В результате и качество обработки деталей резцом-прототипом ухудшается, и надежность резца (с точки зрения его виброгасящей способности) оказывается не всегда достаточной. Недостаточная надежность резца представляет собой проблему, на решение которой и направлено предполагаемое изобретение.In the article “L.K. Kuchma. Elimination of vibrations during cutting”, published in the book “Investigation of vibrations of metal-cutting machine tools when cutting metals. – M.: Mashgiz, 1958”, on pages 160–161 (Figs. 1 and 2) a cutting tool is presented, which partially reduces high-frequency vibrations. It consists of a head made in the form of a plate with a cutting element connected to a holder with a built-in cylindrical vibration damper, the axis of which is parallel to the line of intersection of the main plane of the cutter and the plane of the head. The contact (connection) of the head with the vibration damper is carried out through two pushers parallel to the axis of the vibration damper. One pusher is rigidly connected to the head, and the other, coaxial with it, interacts with the first pusher at one end, and with the vibration damper at the other end. The vibration damper itself is made of disc springs. A feature of this cutter is that the first pusher is placed in the hole with the possibility of sliding. Vibration during the operation of the cutter from the head is transmitted to the first pusher, from it to the second, and the latter already acts on the vibration damper. As noted above, the cutter proposed by L.K. Kuchma, partially reduces high-frequency vibrations. This is its dignity and therefore it was chosen by us as a prototype. But he is not without flaws. The main one is that the first pusher, rigidly connected to the head, gradually "breaks" the hole. During the operation of the cutter, the head is subjected to a force directed along the holder, and a force acting across the holder. Both are periodic. The second force causes a gradual increase in the diameter of the hole in which the first pusher is placed, and this increase is the “breaking” of the hole. As a result, the quality of processing parts with a prototype cutter deteriorates, and the reliability of the cutter (in terms of its vibration damping ability) is not always sufficient. Insufficient reliability of the cutter is a problem to which the proposed invention is directed.

Технически решение сформулированной проблемы обеспечивается за счет того, что отрезной резец для токарной обработки, состоит из головки, выполненной в виде пластины с режущим элементом, соединенной с державкой со встроенным виброгасителем цилиндрический формы, ось которого параллельна линии пересечения основной плоскости резца и плоскости головки, включает в себя толкатель, параллельный оси виброгасителя и взаимодействующий с ним обращенным к нему концом, и отличается от прототипа тем, что головка резца выполнена с поперечным пазом, открытым к ее боковым поверхностям и к основной плоскости резца, при этом другой конец толкателя расположен с возможностью взаимодействия с боковой поверхностью паза.Technically, the solution to the formulated problem is provided due to the fact that the cutting cutter for turning consists of a head made in the form of a plate with a cutting element connected to a holder with a built-in vibration damper, cylindrical in shape, the axis of which is parallel to the line of intersection of the main plane of the cutter and the plane of the head, includes the pusher parallel to the axis of the vibration damper and interacting with it with its end facing it, and differs from the prototype in that the cutter head is made with a transverse groove open to its side surfaces and to the main plane of the cutter, while the other end of the pusher is located with the possibility of interaction with the side surface of the groove.

Схема предлагаемого отрезного резца показана на фиг. 1.The scheme of the proposed cutting tool is shown in Fig. 1.

Он содержит головку 1 выполненную в виде пластины с режущим элементом, соединенной с державкой 2 со встроенным виброгасителем 3 цилиндрический формы, ось которого параллельна линии пересечения основной плоскости резца и плоскости головки, и включает в себя толкатель 4, параллельный оси виброгасителя и взаимодействующий с ним обращенным к нему концом 5. Головка резца 1 выполнена с поперечным пазом 6, открытым к ее боковым поверхностям и к основной плоскости резца, при этом другой конец 7 толкателя 4 расположен с возможностью взаимодействия с боковой поверхностью 8 паза 6.It contains a head 1 made in the form of a plate with a cutting element connected to a holder 2 with a built-in vibration damper 3 cylindrical in shape, the axis of which is parallel to the line of intersection of the main plane of the cutter and the plane of the head, and includes a pusher 4 parallel to the axis of the vibration damper and interacting with it facing to it end 5. The head of the cutter 1 is made with a transverse groove 6, open to its side surfaces and to the main plane of the cutter, while the other end 7 of the pusher 4 is located with the possibility of interacting with the side surface 8 of the groove 6.

При использовании резца его устанавливают в резцедержатель станка, детали придают вращение и резец начинают перемещать в направлении оси детали. Когда начинаются вибрации, то от головки 1 через поверхность 8 паза 6 они передаются концу 7 толкателя 4, а он, в свою очередь, передает вибрации концом 5 виброгасителю 3. Последний гасит вибрации, чем обеспечивается снижение шероховатости обрабатываемой поверхности. Замена двух толкателей одним и исключение из конструкции отверстия, в котором первый толкатель совершал движение скольжения, повышает надежность эксплуатации резца, в том числе – надежность устранения вибрации.When using a cutter, it is installed in the tool holder of the machine, the parts are given rotation and the cutter begins to move in the direction of the axis of the part. When vibrations begin, they are transmitted from the head 1 through the surface 8 of the groove 6 to the end 7 of the pusher 4, and it, in turn, transmits the vibrations by the end 5 to the vibration damper 3. The latter dampens the vibrations, thereby reducing the roughness of the treated surface. The replacement of two pushers with one and the exclusion from the design of the hole in which the first pusher made a sliding movement increases the reliability of the cutter operation, including the reliability of eliminating vibration.

Таким образом, техническим результатом предлагаемого резца является именно повышение его надежности. Thus, the technical result of the proposed cutter is precisely the increase in its reliability.

Claims

Cutting cutter for turning, consisting of a head made in the form of a plate with a cutting element connected to a holder with a built-in vibration damper, cylindrical in shape, the axis of which is parallel to the line of intersection of the main plane of the cutter and the plane of the head, including a pusher parallel to the axis of the vibration damper and interacting with it facing to it with an end, characterized in that the cutter head is made with a transverse groove open to its side surfaces and to the main plane of the cutter, while the other end of the pusher is located with the possibility of interacting with the side surface of the groove.