RU2799578C1 - Проходной резец - Google Patents
Проходной резец Download PDFInfo
- Publication number
- RU2799578C1 RU2799578C1 RU2022125999A RU2022125999A RU2799578C1 RU 2799578 C1 RU2799578 C1 RU 2799578C1 RU 2022125999 A RU2022125999 A RU 2022125999A RU 2022125999 A RU2022125999 A RU 2022125999A RU 2799578 C1 RU2799578 C1 RU 2799578C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutter
- vibration
- holder
- axis
- adjustable
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в процессе обработки тел вращения на токарных станках. Проходной резец состоит из головки с закрепленным на ней режущим элементом и соединенной с ней державкой с встроенным в нее регулируемым виброгасителем цилиндрической формы. Ось виброгасителя расположена вдоль державки параллельно основной плоскости резца. Проходной резец содержит два дополнительных регулируемых виброгасителя цилиндрической формы, закрепленных на поверхности державки. Оси регулируемых дополнительных виброгасителей расположены перпендикулярно друг другу. Ось одного из дополнительных виброгасителей расположена параллельно основной плоскости резца. Обеспечивается снижение вибрации при обработке точением в направлении касательной к поверхности обрабатываемой заготовки, в радиальном направлении и в направлении продольной подачи, снижение шероховатости обработанной поверхности и повышение износостойкости инструмента. 2 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, а именно, к инструментам для обработки резанием на токарных станках.
В настоящее время резцы, аналогичные предлагаемому, известны. Они включают в себя головку с закрепленным на ней режущим элементом и соединенную с ней державку (см., например, «Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2/Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. - 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. с. 119-122»). Такие резцы просты по конструкции и недороги. Вместе с тем при их эксплуатации не исключено возникновение значительных вибраций, которые так же значительно ухудшают качество обработанной поверхности (увеличивают ее шероховатость) и снижают износостойкость режущих элементов головки.
Для снижения уровня вибраций проходные резцы снабжают специальным виброгасителем, устанавливаемым на верхней или нижней поверхности державки (см. «Д. И. Рыжков. Опыт устранения вибраций резцов при скоростном точении металла/Исследование колебаний металлорежущих станков при резании металлов - М.: Машгиз, 1958. с. 154-157»). В ряде случаев виброгасители встраивают в державку резцов (известны, в частности, резцы со встроенными виброгасителями, хотя и не проходные, а отрезные, но все же именно с такими виброгасителями. См. статью «Л.К. Кучма. Устранение вибраций при обработке металлов резанием». В упомянутой книге на с. 160-161).
Виброгасители, применяемые описанным образом, снижают уровень вибраций резцов, однако, как правило, направленных только либо по касательной к обрабатываемой поверхности (в направлении действия силы РZ), либо в радиальном направлении (в направлении действия силы Рy).
Резцы с ними обычно вибрируют меньше, но зачастую все же весьма существенно. Причина этого в том, что силы резания в процессе токарной обработки проходными резцами направлены не только по касательной (Рz) или радиально (Рy), но и в направлении подачи инструмента (Рх).
В соответствии с этим не всегда достаточное снижение вибраций проходного резца при его работе является проблемой, которую и призвано разрешить предлагаемое изобретение.
Технически указанная проблема разрешается за счет того, что проходной резец характеризуется тем, что он состоит из головки с закрепленной на ней режущим элементом и соединенной с ней державки со встроенным в нее регулируемым виброгасителем цилиндрической формы, ось которого расположена вдоль державки параллельно основной плоскости резца, содержит два дополнительных регулируемых виброгасителя цилиндрической формы, закрепленных на поверхности державки, причем их оси расположены перпендикулярно друг другу и оси встроенного виброгасителя, при этом ось одного из дополнительных виброгасителей расположена параллельно основной плоскости резца.
Конструктивная схема предлагаемого проходного резца показана на фиг. 1 (главный вид) и фиг.2 (вид сверху).
Он состоит из головки 1 с закрепленной на ней режущим элементом 2 и соединенной с ней державки 3 со встроенным в нее регулируемым виброгасителем 4 цилиндрической формы, ось которого расположена вдоль державки 3 параллельно основной плоскости резца 5, он также содержит два дополнительных регулируемых виброгасителя 6 и 7 цилиндрической формы, закрепленных на поверхности державки 3, причем их оси расположены перпендикулярно друг другу и оси встроенного виброгасителя 4, при этом ось виброгасителя 7 расположена параллельно основной плоскости 5 резца. Все виброгасители (4, 6 и 7) снабжены регулировочными элементами, соответственно, 8, 9 и 10, позволяющими изменить характеристики виброгасителя, влияющие на частоты собственных колебаний их вибропоглощающих элементов (это, в частности, регулировочные винты, такие как, например, у виброгасителя, защищенного патентом на полезную модель №203372).
При использовании резца его устанавливают в резцедержателе станка так, чтобы его державка 3 была примерно перпендикулярна оси обрабатываемой на станке заготовки. Начав обработку (включив привод вращения заготовки на станке и привод подачи инструмента), замеряют силы резания Pz, Py и Px по координатам станка. Если в процессе обработки наблюдается вибрация, то выражается она в колебаниях Pz, Py и Px с некоторыми амплитудами Аz, Аy и Аx и общей для всех этих сил частотой ωВ. И все это в процессе замера Pz, Py и Px определяют. Под действием колебаний сил Pz, Py и Px начинает колебаться резец и вибропоглощающие элементы виброгасителей 4, 6 и 7 (в зависимости от того, какого типа виброгасители применены в резце, вибропоглощающие элементы в них могут быть разные: в пружинных - это массы m, закрепленные на пружине, в гидравлических - тоже массы m, но перекрывающие проход жидкости через дроссель и т.п.). В любом случае, вибропоглощающие элементы виброгасителя под действием колебаний сил Pz, Py и Px тоже будут колебаться. Амплитуды колебаний Bz, By и Bx вибропоглощающих элементов, вызванные колебаниями возмущающих сил Pz, Py и Px будут соответственно равны
где , , - частоты собственных колебаний вибропоглощающих элементов виброгасителей, установленных на резце, соответственно, в направлениях действия сил Pz, Py и Px, а , , - это соответствующие коэффициенты затухания колебаний вибропоглощающих элементов.
Поскольку виброгасители, примененные в резце, регулируемые (имеют регулировочные элементы 8, 9 и 10), то далее производят настройку частот собственных колебаний , и с помощью этих элементов. Это осуществляется путем вращения элементов 8, 9, 10 посредством изменения жесткости закрепления вибропоглощающего элемента виброгасителя (в пружинных виброгасителях) или изменением коэффициентов затухания , , путем изменения начальной площади проходного сечения дросселя (в жидкостных виброгасителях) и т.п. в соответствии со следующими из теории колебаний соотношениями
где , , - жесткости закрепления вибропоглощающих элементов виброгасителей; , , - соответствующие значения упоминавшейся выше массы m. Настройка производится до получения значений , , , близких к , обеспечивающих допустимое требуемым качеством обработки значения , , . Последние на частотах, близких к резонансным, влекут за собой большое рассеивание энергии вынужденных колебаний резца во всех трех направлениях действия сил, возникающих в процессе резания, что существенно снижает уровень таких колебаний и, как следствие, шероховатость обработанной поверхности, а также повышает износостойкость инструмента.
Таким образом, техническим результатом, создаваемым предлагаемым резцом, является снижение вибраций в процессе его применения до максимально допустимого уровня, снижение шероховатости обрабатываемой поверхности и повышение износостойкости инструмента.
Claims (1)
- Проходной резец, характеризующийся тем, что он состоит из головки с закрепленным на ней режущим элементом и соединенной с ней державкой с встроенным в нее регулируемым виброгасителем цилиндрической формы, ось которого расположена вдоль державки параллельно основной плоскости резца, содержит два дополнительных регулируемых виброгасителя цилиндрической формы, закрепленных на поверхности державки, причем их оси расположены перпендикулярно друг другу и оси встроенного виброгасителя, при этом ось одного из дополнительных виброгасителей расположена параллельно основной плоскости резца.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2799578C1 true RU2799578C1 (ru) | 2023-07-06 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1726147A1 (ru) * | 1989-10-04 | 1992-04-15 | Львовское Производственное Объединение Им.В.И.Ленина | Токарный демпфирующий резец |
RU2009768C1 (ru) * | 1991-12-02 | 1994-03-30 | Российский Университет Дружбы Народов | Резец |
RU2515822C2 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-05-20 | Валентин Павлович Рылов | Устройство для демпфирования продольных и крутильных колебаний |
JP6031509B2 (ja) * | 2011-04-13 | 2016-11-24 | フェデラル−モグル エス.エー.Federal−Mogul.S.A. | フロントガラス用ワイパー装置 |
JP7080702B2 (ja) * | 2018-04-12 | 2022-06-06 | 株式会社ミツバ | モータ及びブラシレスワイパーモータ |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1726147A1 (ru) * | 1989-10-04 | 1992-04-15 | Львовское Производственное Объединение Им.В.И.Ленина | Токарный демпфирующий резец |
RU2009768C1 (ru) * | 1991-12-02 | 1994-03-30 | Российский Университет Дружбы Народов | Резец |
JP6031509B2 (ja) * | 2011-04-13 | 2016-11-24 | フェデラル−モグル エス.エー.Federal−Mogul.S.A. | フロントガラス用ワイパー装置 |
RU2515822C2 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-05-20 | Валентин Павлович Рылов | Устройство для демпфирования продольных и крутильных колебаний |
JP7080702B2 (ja) * | 2018-04-12 | 2022-06-06 | 株式会社ミツバ | モータ及びブラシレスワイパーモータ |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hahn | Metal-cutting chatter and its elimination | |
US8529173B2 (en) | Method to align characteristic frequency of material removal tool and rotation speed of spindle of machine tool and material removal tool so aligned | |
Rivin et al. | Enhancement of dynamic stability of cantilever tooling structures | |
US2960189A (en) | Vibration dampener | |
US11000903B2 (en) | Blade, tool and method of grooving a metallic workpiece | |
CN109332820A (zh) | 一种超声振动加工齿轮齿面形貌加工及控制方法 | |
CN104416176A (zh) | 具有外装式可调吸振器块的刀夹 | |
JP2008018510A (ja) | 自励振動抑制用動吸振器 | |
Kashyzadeh et al. | Study of chatter analysis in turning tool and control methods–a review | |
JP5406166B2 (ja) | 工具経路生成装置、工具経路生成方法およびそのためのプログラム | |
RU2799578C1 (ru) | Проходной резец | |
Shakeri et al. | Application of linear and nonlinear vibration absorbers in micro-milling process in order to suppress regenerative chatter | |
Sørby | Development and optimization of vibration-damped tool holders for high length-to-diameter boring operations | |
CN101839302B (zh) | 用于切削颤振控制的弹性支承干摩擦调谐质量阻尼器 | |
CN201739422U (zh) | 用于切削颤振控制的弹性支承干摩擦调谐质量阻尼器 | |
Zhang et al. | Internal energy based analysis on mechanism of spindle speed variation for regenerative chatter control | |
CN206028771U (zh) | 一种防震镗铣复合刀具 | |
Heisel et al. | Dynamic influence on workpiece quality in high speed milling | |
US3559259A (en) | Method for connecting a longitudinal vibrator with a bending vibrator in an ultrasonic vibrating cutting system, a tool and a tool holder thereof | |
CN114206530A (zh) | 用于铣床的阻尼器 | |
CN101987366A (zh) | 一种基于双级质量调谐阻尼器减振的镗杆结构 | |
RU182839U1 (ru) | Гаситель колебаний | |
RU2692537C1 (ru) | Расточной резец | |
CN202639467U (zh) | 新型动态特性可调面铣刀柄 | |
CN106180848B (zh) | 适用于加工大型圆筒类零件的新型组合刀具及其使用方法 |