SU1726147A1

SU1726147A1 - Токарный демпфирующий резец

Info

Publication number: SU1726147A1
Application number: SU894745834A
Authority: SU
Inventors: Николай Григорьевич Ткачик; Петр Иванович Туцкий
Original assignee: Львовское Производственное Объединение Им.В.И.Ленина
Priority date: 1989-10-04
Filing date: 1989-10-04
Publication date: 1992-04-15

Abstract

Изобретение относитс к обработке материалов резанием, в частности к токарной обработке, и может быть использовано дл гашени вибраций, возникающих при резании . Сущность изобретени : резец содержит упругий амортизатор, выполненный в виде стержн 1 и болта 2, соединенных гайкой 3. На болте 2 установлен упругий элемент 4. Угол прорези 7 в державке 6 выполнен пр мым. Ось амортизатора, установленного в прорези 7, совпадает с направлением равнодействующей силы сопротивлени резанию. 2 ил.

Description

(риг.

Изобретение относитс к обработке металлов резанием, в частности к токарной обработке, и может быть использовано дл гашени вибраций, возникающих при резании , особенно труднообрабатываемых ма териалов, например нержавеющих и жаропрочных сталей.

Известен токарный резец, содержащий головку, установленную на упругом стержне с демпфирующей прокладкой.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс токарный резец, в котором державка выполнена с пружин щей головкой, в прорези державки установлен демпфирующий элемент, состо щий из стержн , взаимо- действующий с амортизирующим средством . Однако известными решени ми не обеспечиваетс эффективное гашение вибраций , возникающих при резании, так как направление перемещени не совпадает с направлением действи равнодействующей сил резани , и возникающие вибрации могут передаватьс через резец.на станок. Отсутртвует также возможность регулировани величины перемещени инструмента в зависимости от величины силы сопротивлени резанию.

Цель изобретени - повышение надежности гашени вибраций за счет установки амортизатора в направлении, совпадаю- щем с направлением равнодействующей силы сопротивлени резанию.

Поставленна цель достигаетс тем, что в токарном демпфирующем резце, содержащем державку и пружин щую голо- вку, разделенные между собой пазом и выполненным со стороны опорной поверхности державки, и упругий амортизатор, последний выполнен в виде соединенных между собой посредством накидной гайки резьбового стержн , установленного в стержне паза на пружин щей головке, и болта с упругим элементом, установленного на введенном в резец кронштейне, закрепленном на державке, при этом стенка паза на пру- жин щей головке выполнена перпендикул рно оси амортизатора.

Таким образом, в результате демпфировани вибрационных колебаний в направле- нии, совпадающем с направлением равнодействующей сил резани упругой частью резца и затем упругим амортизатором, расположенным под углом к основной плоскости и под углом к перпендикул ру к проекции оси издели на основную плоскость, повышаетс надежность гашени , вибраций при повышении качества обрабатываемых изделий.

Резец создает услови плавного и надежного гашени вибраций и качественного

изготовлени деталей точением за счет установки в прорези упругого амортизатора в виде соединенных между собой резьбового стержн и болта, так как вибрационные колебани полностью воспринимаютс упругим амортизационным элементом.

На фиг.1 схематически изображен токарный проходной резец с виброгас щими элементами, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху.

Предлагаемый резец содержит упругий амортизатор, выполненный в виде резьбового стержн 1 и болта 2, свинчиваемых с помощью накидной гайки 3. На болте 2 установлен упругий эластичный элемент 4. Между головкой 5 резца и державкой 6 выполнена треугольна прорезь 7 со стороны опорной плоскости резца, образующа перемычку 8 между головкой 5 и державкой 6. При этом угол треугольной прорези 7 у перемычки 8 выполнен пр мым. Амортизатор установлен в прорези 7 таким образом, что его ось совпадает с направлением равнодействующей силы сопротивлени резанию , а стенка прорези 7 со стороны головки 5 резца перпендикул рна к этому направлению . Стержень 1 ввинчиваетс в стенку прорези 7 со стороны головки 5 и фиксируетс с помощью контргайки 9. Болт 2 установлен на кронштейне 10, который закреплен на боковой стенке державки 6 со стороны, примыкающей к задней вспомогательной поверхности резца. Дл фиксировани болта 2 от проворота на его головке выполнен срез 11, контактирующий со стенкой кронштейна 10. Эластичный элемент 4 выполнен в виде втулки, жестко закрепленной на стержне болта 2 и содержащей со стороны стенки кронштейна 10 упругую подушку из эластичного материала, например резины.

Резец работает следующим образом.

Как известно, при различных видах точени (продольном точении, проточке торцовых поверхностей и др.), когда режуща кромка резца расположена под углом (р к оси обрабатываемого издели , проходной резец устанавливают вершиной по оси издели . В процессе резани в результате износа резца, а также в результате упругого сжати подкладок при закреп- лении резца в резцедержателе или неравномерного прижати болтами державки к поверхности резцедержател вершина резца может располагатьс выше или ниже оптимального положени относительно оси заготовки. Допускаетс установка вершины резца выше или ниже оси заготовки на величину h (0,01-0,02)D, где D - диаметр обработанной поверхности издели . В положении резца, когда его вершина находитс выше или ниже оси заготовку измен ютс передний и задний углы резца и при этом создаютс услови , обусловливающие по вление вибраций технологической системы, снижение стойкости инструмента и качест- ва обрабатываемых изделий, особенно при выходе положени резца за пределы величины h. При по влении вибраций из-за изменени положени вершины резца относительно оси издели восстановлей ие М оптимального положени вершины резца и, соответственно, оптимальных переднего и заднего углов, осуществл етс в результате подъема или опускани вершины резцы при повороте головки 5 относительно упругой перемычки 8. Такой поворот выполн етс в результате свинчивани резьбового стержн 1 и болта 2 амортизатора с помощью накидной гайки 3 и изгиба головки 5 на перемычке 8.

Фиксирование ввинченного положени резьбового стержн 1 в головке резца 5 осуществл етс с помощью контргайки 9, -упирающейс в стенку прорези 7. Демпфирование вибрационных колебатель- ных движений резца осуществл етс в результате взаимодействи упругого элемента 4 и стенки кронштейна 10. При ст гивании амортизационного элемента накидной гайкой 3 головка болта 2 контак- тирует срезом 11 со стенкой кронштейна 10, предотвраща возможность проворота болта 2.

Направление реактивной силы демпфирующего амортизационного воздействи при резании противоположно направлению воздействи силы сопротивлени резанию Рд, которое обусловливаетс ее главной, тангенциальной, составл ющей силы резани PZ , направленной в сторону вращени заготовки и совпадающей по направлению со скоростью главного движени резани , осевой составл ющей силы резани Рх, направленной в сторону, противоположную направлению подачи и радиальной состав- л ющей силы резани PY, направленной по радиусу в вершине резца.

Все три составл ющие силы сопротивлени резанию наход тс в следующих соотношени х: Pz : PY 1:0,5; Pz:Px 1:0,3.

Исход из вышеуказанного, демпфирование вибрационных нагрузок осуществл етс с помощью амортизационных элементов, расположенных под углом ip к основной плоскости и под углом (О к пер- пендикул ру к проекции оси издели на основную плоскость. Тангенс угла равен отношению радиальной составл ющей силы резани Ру к ее главной (тангенциальной) составл ющей силы резани PZ:

,5.

Следовательно, угол ip 30е

Тангенс угла равен отношению осевой составл ющей силы резани Рх к ее главной составл ющей силы резани PZ: Рх

tgft)

Pz

0,3.

Следовательно, угол (о « 17°.

Прорезь дл создани первичного демпфирующего воздействи при гашении вибрационных колебаний выполн ют треугольной формы со стороны опорной плоскости державки на границе с головкой резца так, что ребро треугольной прорези выполнено скошенным, т.е. под углом к направлению волокон материала, и это обусловливает плавность перегиба головки и устран ет возможность по влени пластической остаточной деформации при воспри тии даже сравнительно больших усилий сопротивлени резанию. Стенка прорези, прилегающа к головке резца, расположена перпендикул рно направлению силы сопротивлени резанию PR, т.е. под углом к опорной плоскости, равным (90°- ip и под углом к перпендикул ру к проекции оси издели на основную плоскость, равным (90-ft).

Claims

Формула изобретени

Токарный демпфирующий резец, содержащий державку и пружин щую головку, разделенные между собой пазом с наклонными стенками и выполненным со стороны опорной поверхности державки, и упругий амортизатор, отличающийс тем, что, с целью повышени надежности гашени вибраций за счет установки амортизатора в направлении, совпадающем с направлением равнодействующей силы сопротивлени резанию, упругий амортизатор выполнен в виде соединенных между собой посредством накидной гайки резьбового стержн , установленного в стенке паза на пружин щей головке, и болта с упругим элементом, установленного на введенном в резец кронштейне , закрепленном на державке, при этом стенка паза на пружин щей головке выполнена перпендикул рной оси амортизатора.