RU98961U1

RU98961U1 - CUTTER FOR VIBRATION CUTTING FOR PROCESSING WHEEL PAIRS OF ROLLING STOCK OF RAILWAY TRANSPORT

Info

Publication number: RU98961U1
Application number: RU2010126384/02U
Authority: RU
Inventors: Александр Алфеевич Воробьев; Игорь Александрович Иванов; Сергей Викторович Урушев; Анатолий Филатович Богданов
Priority date: 2010-06-28
Filing date: 2010-06-28
Publication date: 2010-11-10

Abstract

Резец для вибрационного резания по обработке колесных пар подвижного состава железнодорожного транспорта, содержащий выполненную с верхним и нижним металлическими слоями державку, в которой расположена режущая пластина, узел ее крепления, укосину, установленную в пазах, выполненных на внутренних поверхностях верхнего и нижнего металлических слоев державки, при этом в полости между укосиной, верхним и нижним металлическими слоями державки размещен композиционный материал, а в полости у головки резца размещен термостойкий композиционный материал, причем укосина выполнена в виде соединенных между собой ромбов с каналами в стенках, которые заполнены виброгасящим композиционным материалом, а полость внутри ромбов заполнена композиционным материалом, при этом один из ромбов выполнен с заливным отверстием с крышкой, отличающийся тем, что он снабжен упругодеформируемыми клиньями, зажимами, рамкой, пружинами, при этом на вертикальных гранях державки в одной плоскости поперечного сечения выполнены пазы треугольного сечения, а на горизонтальных гранях - в виде усеченного конуса, упругодеформируемые клинья зафиксированы в пазах зажимами, размещенными в рамке, охватывающей контур державки и имеющей установочные упоры треугольного сечения, вершины которых размещены на горизонтальных гранях державки в разных плоскостях поперечного сечения, причем в пазах на горизонтальных гранях установлены пружины, один конец которых упирается в вершину усеченного конуса, а другой - в клин. A cutter for vibration cutting for processing wheel sets of rolling stock of a railway vehicle, comprising a holder made with upper and lower metal layers, in which a cutting plate, its attachment unit, a jib mounted in grooves made on the inner surfaces of the upper and lower metal layers of the holder are located, at the same time, composite material is placed in the cavity between the jib, upper and lower metal layers of the holder, and a heat-resistant composition is placed in the cavity at the head of the cutter material, wherein the jib is made in the form of rhombuses interconnected with channels in the walls, which are filled with vibration-absorbing composite material, and the cavity inside the rhombuses is filled with composite material, one of the rhombuses made with a filler hole with a lid, characterized in that it is provided with elastically deformable wedges, clamps, frame, springs, while on the vertical faces of the holder in the same plane of the cross section grooves are made of a triangular section, and on horizontal faces - in the form of a truncated of the nose, elastically deformable wedges are fixed in the grooves by clamps placed in a frame covering the contour of the holder and having mounting stops of triangular section, the vertices of which are placed on the horizontal faces of the holder in different planes of the cross section, and springs are installed in the grooves on the horizontal faces, one end of which abuts the top of the truncated cone, and the other into the wedge.

Description

Полезная модель относится к металлообработке и может быть использована в качестве резца для обработки колесных пар подвижного состава железнодорожного транспорта.The utility model relates to metalworking and can be used as a cutter for processing wheelsets of rolling stock of railway transport.

Известен резец, содержащий режущую пластину, закрепленную на державке с опорной поверхностью и двумя продольными сквозными пазами, в которых установлена пластина с ребрами, размещенными с натягом в продольных пазах под углом 45-60° к опорной поверхности (SU №1342604, В23В 27/10, 07.10.1987 г).Known cutter containing a cutting plate mounted on a holder with a supporting surface and two longitudinal through grooves, in which a plate is installed with ribs placed tightly in longitudinal grooves at an angle of 45-60 ° to the supporting surface (SU No. 1342604, V23V 27/10 , 10/07/1987 g).

Недостатком данного резца является виброударный характер процесса резания из-за сопротивления силам резания только сил трения, что приводит к уменьшению точности обработки.The disadvantage of this cutter is the vibrational nature of the cutting process due to the resistance to cutting forces of only friction forces, which leads to a decrease in processing accuracy.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является резец, состоящий из верхнего и нижнего металлического слоя державки, в которой расположена режущая пластина, узла крепления, укосины, установленной в пазах, выполненных на внутренних поверхностях верхнего и нижнего металлических слоев державки, в полости между укосиной и верхним и нижним металлическими слоями размещен композиционный материал, а в полости у головки резца размещен термостойкий композиционный материал, причем укосина выполнена в виде соединенных между собой ромбов, с каналами в стенках, которые заполнены виброгасящим композиционным материалом, ромбы расположены по всей длине державки, а полость внутри ромбов заполнена композиционным виброгасящим материалом, а один из ромбов имеет заливное отверстие с крышкой. (RU №87376, В23В 27/00, 24.06.2009).The closest technical solution to the claimed is a cutter, consisting of an upper and lower metal layer of the holder, in which there is a cutting plate, attachment point, jib mounted in grooves made on the inner surfaces of the upper and lower metal layers of the holder, in the cavity between the jib and the upper and the lower metal layers placed composite material, and in the cavity near the head of the cutter is placed a heat-resistant composite material, and the jib is made in the form of interconnected p mbov, with channels in the walls of which are filled with vibration-damping composite material rhombuses arranged over the entire length of the holder, and the cavity is filled rhombs within the composite vibration-damping material and one of rhombuses with a filler opening lid. (RU No. 87376, B23B 27/00, 06/24/2009).

Недостатком данного резца является невозможность восприятия полного спектра амплитуд колебаний в горизонтальном направлении, что приводит к возрастанию динамической нагрузки на резец, повышенному износу поверхностей клиньев и, как следствие, увеличенному расходу режущего инструмента и ухудшению качества обработанной поверхности.The disadvantage of this cutter is the inability to perceive the full spectrum of the oscillation amplitudes in the horizontal direction, which leads to an increase in the dynamic load on the cutter, increased wear of the surfaces of the wedges and, as a result, an increased consumption of the cutting tool and a deterioration in the quality of the processed surface.

Задача полезной модели - повышение точности обработки посредством снижения сил резания при вибрационной обработке в связи с поддержанием амплитуды и частоты колебаний во всех направлениях.The objective of the utility model is to increase the accuracy of processing by reducing cutting forces during vibration processing in connection with maintaining the amplitude and frequency of oscillations in all directions.

Технический результат достигается тем, что в резце для вибрационного резания по обработке колесных пар подвижного состава железнодорожного транспорта, содержащем выполненную с верхним и нижним металлическими слоями державку, в которой расположена режущая пластина, узел ее крепления, укосину, установленную в пазах, выполненных на внутренних поверхностях верхнего и нижнего металлических слоев державки, композиционный материал, размещенный в полости между укосиной, верхним и нижним металлическими слоями державки, в полости у головки резца размещен термостойкий композиционный материал, укосина выполнена в виде соединенных между собой ромбов с каналами в стенках, которые заполнены виброгасящим композиционным материалом, полость внутри ромбов заполнена композиционным материалом, а один из ромбов имеет заливное отверстие с крышкой, державка имеет пазы треугольного сечения, размещенные на вертикальных гранях державки в одной плоскости поперечного сечения, а на горизонтальных гранях пазы имеют сечение в виде усеченного конуса, клинья, упруго-деформируемые и зафиксированные в пазах зажимами, размещенными в рамке, охватывающей контур державки и имеющей установочные упоры треугольного сечения, вершины которых размещены на горизонтальных гранях державки в разных плоскостях поперечного сечения, причем в пазах на горизонтальных гранях установлены пружины, один конец которых упирается в вершину усеченного конуса, а другой - в клин.The technical result is achieved by the fact that in a cutter for vibration cutting for processing wheel pairs of railway rolling stock, containing a holder made with upper and lower metal layers, in which there is a cutting insert, its attachment unit, a jib mounted in grooves made on the inner surfaces upper and lower metal layers of the holder, composite material placed in the cavity between the jib, upper and lower metal layers of the holder, in the cavity at the head A heat-resistant composite material is placed, the jib is made in the form of rhombuses interconnected with channels in the walls that are filled with vibration-damping composite material, the cavity inside the rhombuses is filled with composite material, and one of the rhombuses has a filler hole with a lid, the holder has triangular cross-section slots placed on the vertical faces of the holder in the same plane of the cross section, and on the horizontal faces of the grooves have a section in the form of a truncated cone, wedges, elastically deformable and fixed in grooves with clamps placed in a frame covering the contour of the holder and having mounting stops of a triangular section, the vertices of which are placed on the horizontal faces of the holder in different planes of the cross section, with springs installed in the grooves on the horizontal faces, one end of which abuts against the top of the truncated cone, and the other into the wedge.

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами: на фиг.1 приведен общий вид резца для вибрационной обработки, на фиг.2 - сечение А-А, на фиг.3 - сечение Б-Б.The proposed utility model is illustrated by drawings: in Fig. 1, a general view of a cutter for vibration processing is shown, in Fig. 2 is a section A-A, in Fig. 3 is a section B-B.

Резец для вибрационного резания по обработке колесных пар подвижного состава железнодорожного транспорта (фиг.1) содержит комбинированную державку 1, режущую пластину 2, установленную на державке 1 посредством узла крепления 3 - прихвата, в свою очередь державка 1 состоит из верхнего 4 и нижнего 5 металлических слоев, укосины 6, полость 7 у головки резца заполнена термостойким, композиционным материалом, а остальная внутренняя полость 8 державки 1 заполнена композиционным материалом, причем укосина 6 выполнена в виде соединенных между собой ромбов, распределенных по внутренней полости 8 державки 1, с каналами в стенках, заполненных виброгасящим композиционным материалом, один из ромбов имеет заливное отверстие 10 с крышкой 11. Полость 9, находящаяся внутри ромбов, заполнена композиционным материалом на основе жидкого стекла, а полость внутри укосины 6 заполнена виброгасящим композиционным материалом, например вибропласт, визомат M1 или vibro damper 13, также через крышку 11 можно использовать другие композиционные материалы и таким образом добиться оптимальной жесткости резца, остальная полость 8 заполнена полимерным материалом, например каринекс, люст-рекс, стернит. Укосина 6 установлена в пазах 12. В державке 1 выполнены горизонтальные пазы 13, имеющие форму усеченного конуса, смещенные относительно друг друга вдоль оси, в которых вставлены клинья 14, фиксируемые зажимом 15, установленном в рамке 16, имеющей горизонтальные внутренние стенки 17 клиновидной формы. На этой же державке 1 выполнены и вертикальные пазы 18 (фиг.2, 3), но без смещения вдоль ее оси (в одной плоскости), в которые вставлены клинья 19, фиксируемые зажимом 20, также установленным в рамке 16. Клинья 14 и 19 могут иметь любую стержнеобразную форму и могут быть выполнены из различных материалов. В случае, если они выполнены цилиндрическими, что предпочтительнее, их тела выполняют полыми, эти полости заполняют вязким наполнителем 21 на основе жидкого стекла, герметизируют с торцов с использованием, например винтов 22, а клинья 14 поджимаются в свою очередь пружинами 23.The cutter for vibration cutting on the processing of wheelsets of rolling stock of railway vehicles (Fig. 1) contains a combined holder 1, a cutting insert 2 mounted on the holder 1 by means of a fixing unit 3 - sticking device, in turn, the holder 1 consists of upper 4 and lower 5 metal layers, jib 6, the cavity 7 at the head of the cutter is filled with heat-resistant, composite material, and the rest of the inner cavity 8 of the holder 1 is filled with composite material, and the jib 6 is made in the form of interconnected po a bead distributed over the inner cavity 8 of the holder 1, with channels in the walls filled with vibration-absorbing composite material, one of the rhombuses has a filler hole 10 with a cover 11. The cavity 9 inside the rhombuses is filled with liquid glass-based composite material, and the cavity inside the jib 6 is filled with a vibration-damping composite material, for example, vibroplast, visomat M1 or vibro damper 13, also other composite materials can be used through the cover 11 and thus achieve optimal cutter rigidity, the rest cavity 8 is filled with polymeric material, for example, carinex, lust-rex, sternite. Ukosina 6 is installed in the grooves 12. In the holder 1 there are horizontal grooves 13 having the shape of a truncated cone, displaced relative to each other along the axis, in which wedges 14 are inserted, fixed by a clamp 15 mounted in a frame 16 having horizontal wedge-shaped inner walls 17. On the same holder 1, vertical grooves 18 are also made (FIGS. 2, 3), but without displacement along its axis (in one plane), into which wedges 19 are inserted, fixed by a clamp 20, also installed in frame 16. Wedges 14 and 19 can have any rod-shaped shape and can be made of various materials. If they are made cylindrical, which is preferable, their bodies are hollow, these cavities are filled with a viscous filler 21 based on liquid glass, sealed from the ends using, for example, screws 22, and the wedges 14 are in turn pressed by springs 23.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Жесткость конструкции обеспечивает ромбическая часть. Полость 7, находящаяся под режущей пластиной 2 и заполненная термостойким материалом, хорошо гасит колебания и обладает достаточной прочностью и выдерживает температурные колебания в процессе работы резцом. Винты 22 закручивают в клинья 14 и 19 с определенным усилием, задавая необходимое давление. Затем зажимом 20 устанавливают натяг в вертикальных пазах рамки 6 в вертикальной плоскости, а другим зажимом 15 стягивают клинья 14, создавая с помощью пружин 23 необходимое давление в горизонтальных пазах 13. При этом резцу задают определенную жесткость и коэффициент демпфирования в двух направлениях: осевом и тангенциальном. При резании за счет заданных динамических характеристик державки 1 по двум направлениям возникают комплексные продольно-тангенциальные колебания, реализуя механизм вибрационного резания, при этом за счет продольно-тенгенциальных колебаний инструмента происходит демпфирование поперечных смещений вращающейся заготовки. Регулирование усилий зажима 15, который воздействует на пружины 23, и зажима 20 обеспечивает возможность стабилизации частотных характеристик процесса резания по всей длине заготовки, что обеспечивает повышение точности обработки.The rigidity of the structure is provided by the rhombic part. The cavity 7, located under the cutting insert 2 and filled with heat-resistant material, dampens vibrations well and has sufficient strength and withstands temperature fluctuations during operation of the cutter. Screws 22 are screwed into wedges 14 and 19 with a certain force, setting the required pressure. Then the clamp 20 sets the interference in the vertical grooves of the frame 6 in the vertical plane, and the other clamp 15 tightens the wedges 14, creating the necessary pressure in the horizontal grooves with the help of the springs 23. In this case, the cutter is set to a certain rigidity and damping coefficient in two directions: axial and tangential . When cutting due to the given dynamic characteristics of the holder 1 in two directions, complex longitudinal-tangential vibrations arise, realizing the vibrational cutting mechanism, while damping of the transverse displacements of the rotating workpiece occurs due to the longitudinal-tensile vibrations of the tool. The regulation of the forces of the clamp 15, which acts on the springs 23, and the clamp 20 provides the ability to stabilize the frequency characteristics of the cutting process along the entire length of the workpiece, which improves the accuracy of processing.

Claims

A cutter for vibration cutting for processing wheel pairs of railway rolling stock, comprising a holder made with upper and lower metal layers, in which a cutting plate, its attachment unit, a jib mounted in grooves made on the inner surfaces of the upper and lower metal layers of the holder are located, at the same time, composite material is placed in the cavity between the jib, upper and lower metal layers of the holder, and a heat-resistant composition is placed in the cavity at the head of the cutter material, moreover, the jib is made in the form of rhombuses interconnected with channels in the walls, which are filled with vibration-absorbing composite material, and the cavity inside the rhombuses is filled with composite material, one of the rhombuses made with a filler hole with a lid, characterized in that it is provided with elastically deformable wedges, clamps, frame, springs, while on the vertical faces of the holder in the same plane of the cross section grooves are made of a triangular section, and on horizontal faces - in the form of a truncated of the nose, elastically deformable wedges are fixed in the grooves by clamps placed in a frame covering the contour of the holder and having mounting stops of triangular section, the vertices of which are placed on the horizontal faces of the holder in different planes of the cross section, and springs are installed in the grooves on the horizontal faces, one end of which abuts the top of the truncated cone, and the other into the wedge.