SU753599A1 - Apparatus for stabilizing cutting forces during machining - Google Patents

Apparatus for stabilizing cutting forces during machining Download PDF

Info

Publication number
SU753599A1
SU753599A1 SU782575117A SU2575117A SU753599A1 SU 753599 A1 SU753599 A1 SU 753599A1 SU 782575117 A SU782575117 A SU 782575117A SU 2575117 A SU2575117 A SU 2575117A SU 753599 A1 SU753599 A1 SU 753599A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
ball
tool
spring
shaped surface
holder
Prior art date
Application number
SU782575117A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Степан Григорьевич Нагорняк
Original Assignee
За витель
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by За витель filed Critical За витель
Priority to SU782575117A priority Critical patent/SU753599A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU753599A1 publication Critical patent/SU753599A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/04—Arrangements preventing overload of tools, e.g. restricting load

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Description

Изобретение относится к станкостроению.The invention relates to machine tool industry.

Известно устройство для стабилизации сил резания при механической обработке, содержащее резцедержатель, резец, установленный в резцедержателе с возможностью осевого перемещения, и пружину [1]. 5 A device for stabilizing the cutting forces during machining, containing a tool holder, a tool mounted in the tool holder with axial movement, and a spring [1]. 5

Целью изобретения является обеспечение автоматического регулирования подачи.The aim of the invention is the provision of automatic flow control.

Цель достигается тем, что на хвостовике резца выполнена выпуклая фасонная поверхность, а на пружине установлен с возможностью10 контакта с фасонной поверхностью шарик.The goal is achieved by the fact that on the shank of the cutter a convex shaped surface is made, and a ball is installed with a possibility of 10 contact with the shaped surface on the spring.

На фиг. 1 показано устройство для стабилизации сил резания при механической обработке.In FIG. 1 shows a device for stabilizing cutting forces during machining.

В корпусе державки 1 подвижно в его осевом направлении установлен хвостик резца 2, имеющий на своем конце выпуклую фасонную поверхность 3, с которой контактирует шарик 4, подпружиненный в направлении, перпевдику- м лярном к оси вращения обрабатываемой детали, пружиной 5, второй конец которой упирается в резьбовую пробку 6. Для ограничения левого крайнего положения резца 2 (отно2 сительно корпуса державки) предусмотрен упор 7.The holder body 1 movably in the axial direction is installed tail cutter 2 having at its end a convex contoured surface 3 contacted by the ball 4, a spring-loaded in the direction perpevdiku- m cular to the axis of rotation of the workpiece, the spring 5, the second end of which abuts into the screw plug 6. To limit the left extreme position of the cutter 2 (relative to the holder body), an emphasis 7 is provided.

Фасонная поверхность 3 имеет такой профиль, при котором осевая составляющая Р* от нормальной силы, возникающей в зоне взаимодействия подпружиненных шариков с фа сонной поверхностью, всегда остается постоянной, т.е. независимой от положения резца 2 в корпусе державки 1 и, степени сжатия пружины 5.The shaped surface 3 has such a profile in which the axial component P * of the normal force arising in the interaction zone of the spring-loaded balls with the molded surface always remains constant, i.e. independent of the position of the cutter 2 in the holder body 1 and, the compression ratio of the spring 5.

Профиль фасонной поверхности (в прямоугольной системе координат ХО^У, проведенной через начальное положение шарика и ось пружины) определяется по формулеThe profile of the contoured surface (in a rectangular coordinate system ХО ^ У, drawn through the initial position of the ball and the axis of the spring) is determined by the formula

Sitl <Х,Sitl <X,

Ул COS ОС, где X и У — координаты эквидистанты О^О к (фиг. 1), описываемой центром шарика при его условном перемещении относительно фасонной поверхности 3 (в действительности фасонная поверхность 3 перемещается относительно шарика), пы — радиус шарика, ос - угол давления в зоне контакта шарика с фасонной поверхностью и координаты профиля эквидистанты О4 О к связаны зависимостью где Р| и Ρχ — соответственно величина начальной силы сжатия пружины и величина осевой силы, обеспечивающей стабильный поджим режущего инструмента к обрабатываемой детали, 5 м - величина возможного перемещения шарика в радиальном направлении (SM 0,7.....0, 8-гш ) , - жесткость пружины, R к — величина перемещения инструмента относительно корпуса державки, при котором шарик будет контактировать с точкой перехода поверхности 3 в плоскую, параллель ную оси вращения детали ‘Z,S>2V,-5W\ =----2РЗ-----)>UL COS OS, where X and Y are the coordinates of the equidistant О ^ О к (Fig. 1), described by the center of the ball when it conditionally moves relative to the shaped surface 3 (in fact, the shaped surface 3 moves relative to the ball), ns is the radius of the ball, is the pressure angle in the contact zone of the ball with the contoured surface and the coordinates of the profile of the equidistant O 4 O to are related by where P | and Ρ χ are, respectively, the value of the initial compression force of the spring and the value of the axial force that provides a stable clamping of the cutting tool to the workpiece, 5 m is the value of the possible movement of the ball in the radial direction (S M 0.7 ..... 0, 8-g w ), is the stiffness of the spring, R k is the amount of movement of the tool relative to the holder body, at which the ball will contact the transition point of surface 3 into a plane parallel to the axis of rotation of the part 'Z, S> 2V, -5 W \ = --- -2RZ -----)>

2Ρχ а также угол ос равен2Ρχ and also the angle os is

ΡχΡχ

1Р. + 2 у.1P. + 2 y.

Устройство работает следующим образом. 30 При вращении детали 8 и перемещении корпуса державки 1, смонтированной, например в резцедержателе токарного станка, в осевом направлении с постоянной подачей 5 резцом 2 производится обработка детали (снятие опре- 35 деленного слоя металла). При этом в случае равенства осевой силы Рх с осевой составляющей от силы резания, резец 2 находится в неподвижном состоянии относительно корпуса державки 1. В случае возрастания осевой со- 40 ставляющей от силы резания, резец 2 несколь10 ко отстает от перемещающегося с постоянной подачей 5 корпуса державки. При этом фасонная поверхность 3, взаимодействующая с шариком 4 и находящаяся в осевом движении по отношению к последнему, приводит к дополнительному сжатию пружины 5. Однако вследствие уменьшающегося угла давлению об значение силы Ρχ.остается постоянным. Таким образом, отставание резца 2 способствует аВ' томатическому снижению величины его подачи в осевом направлении (при постоянной осевой силе Ρχ). Этим обеспечивается стабилизация сил резания при механической обработке, увеличение долговечности работы инструмента и точности обработки деталей.The device operates as follows. 30 When rotating the part 8 and moving the holder body 1, mounted, for example, in the tool holder of the lathe, in the axial direction with constant feed 5 by the cutter 2, the part is machined (removing a certain metal layer). In this case, in case of equality of the axial force P x with the axial component of the cutting force, the cutter 2 is stationary relative to the holder body 1. In the case of an increase in the axial component 40 of the cutting force, the cutter 2 is slightly 10 behind the moving with constant feed 5 holder body. In this case, the shaped surface 3 interacting with the ball 4 and located in axial motion with respect to the latter leads to additional compression of the spring 5. However, due to the decreasing angle, the pressure on the value of the force Ρ χ. Remains constant. Thus, the lag of the cutter 2 contributes to the AB 'systematic reduction of its feed in the axial direction (with a constant axial force Ρ χ ). This ensures stabilization of cutting forces during machining, increasing the durability of the tool and the accuracy of machining parts.

Для повышения чувствительности устройства целесообразно хвостовик 2 устанавливать в подшипниках качения.To increase the sensitivity of the device, it is advisable to install the shank 2 in the rolling bearings.

Предлагаемое устройство одновременно является предохранительным от поломок инстру мента. Если сила резания резко увеличится, то шарик 4 после истечения определенного промежутка времени окажется на плоской поверхности резца 2 и никакой дальнейшей подачи инструмента не происходит.The proposed device is simultaneously a safety tool against breakage. If the cutting force increases sharply, then the ball 4 after a certain period of time expires will be on the flat surface of the cutter 2 and no further supply of the tool occurs.

Claims (1)

Изобретение относитс  к станкостроению. Известно устройство дл  стабилизации сил резани  при механической обработке, содержащее резцедержатель, резец, установленный в резцедержателе с возможностью осевого пере мещени , и пружину Ц. Целью изобретени   вл етс  обеспечение автоматического регулировани  подачи. Цель достигаетс  тем, что на хвостовике резца выполнена выпукла  фасонна  поверхность , а на пружине установлен с возможностью контакта с фасонной поверхностью шарик. На фиг. 1 Показано устройство дл  стабилизации сил резани  при механической обработке В корпусе Державки 1 подвижно в его осевом направлении установлен хвостик резца 2, имеющий на своем конце выпуклую фасонную поверхность 3, с которой контактирует шарик 4, подпружиненный в направлении, перпендикул рном к оси вращени  обрабатываемой детали , пружиной 5, второй конец которой упираетс  в резьбовую пробку 6. Дл  ограничени  левого крайнего положени  резца 2 (относительно корпуса державки) предусмотрен упор 7. Фасонна  поверхность 3 имеет такой профиль , при котором осева  составл юща  Р от «ормальной силы, возникающей в зоне взаимодействи  подпружиненных шариков с фасонной поверхностью, всегда остаетс  посто нной , т.е. независимой от положени  резца 2 в корпусе державки 1 и,степени сжати  пружины 5. Профиль фасонной поверхности (в пр моугольной системе координат , проведенной через начальное положение шарика и ось пружины) определ етс  по формуле , Уо у-и1- « 2 где X и У - координаты эквидистанты (фиг. 1), описываемой центром шарика при его условном перемещении относительно фасонной поверхности 3 (в действительности фасонна  поверхность 3 перемещаетс  относительно шарика), Пщ - радиус шарика, л - угол давлени  в зоне контакта шарика с фасонной поверхностью и координаты профил  эквидистанты 0 0ц св заны зависимостью X,(y-Sj.-(,, соответственно величина начальной силы сжати  пружины и величина осевой силы, обеспечивающей стабильный поджчм режущего инструмента к обрабатываемой детали, 5 - величина возможного перемещени  шарика в радиальном направлении ( S 0,7О, 8-Гш))и - жесткость пружины. Т j - величина перемещени  инстр мента относительно корпуса державки, при ко тором шарик будет контактировать с точкой перехода поверхности 3 в плоскую, параллель ную оси вращени  детали 2,.-5 . а также угол oi, равен А . iP.yJ SlP.fZ.y. Устройство работает следующим образом. При вращении детали 8 и перемещении кор пуса державки 1, смонтированной, например в резцедержателе токарного станка, в осевом направлении с посто нной подачей S резцом 2 производитс  обработка детали (сн тие опре деленного сло  металла). При этом в случае равенства осевой силыР, с осевой составл ющей от силы резани , резец 2 наз вдитс  в неподвижном состо нии относительно корпуса державки 1. В случае возрастани  осевой составл ющей от силы резани , резец 2 несколь ко отстает от перемещающегос  с посто нной подачей 5 корпуса державки. При этом фасонна  поверхность 3, взаимодействующа  с шариком 4 и наход ща с  в осевом движении по отнощению к последнему, приводит к дополнительному сжатию пружины 5. Однако вследствие уменьшающегос  угла давлению об значение силы Р.остаетс  посто нным. Таким образом, отставание резца 2 способствует автоматическому снижению величины его подачи в осевом направлении (при посто нной осевой силе Р.,). Этим обеспечиваетс  стабилизаци  СИЛ резани  при механической обработке, увеличение долговечности работы инструмента и точности обработки деталей. Дл  повышени  чувствительности устройства целесообразно хвостовик 2 устанавливать в подшипниках качени . Предлагаемое устройство одновременно  вл етс  предохранительным от поломок инстру мента . Если сила резани  резко увеличитс , то шарик 4 после истечени  определенного промежутка времени окажетс  на плоской поверхности резца 2 и никакой дальнейшей подачи инструмента не происходит. Формула изобретени  Устройство дл  стабилизации сил резани  при механической обработке, содержащее резцедержатель , резец, установленный в резцедержателе с возможностью осевого перемещени , и пружину, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  автоматического регулировани  подачи, на хвостовике резца выполнена выпукла  фасонна  поверхность, а на пружине установлен с возможностью контакта с фасонной поверхностью шарик. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 121646, кл. В 23 В 29/14, 1958.FIELD: machine tool industry. A device for stabilizing cutting forces during machining is known, which includes a tool holder, a tool installed in a tool holder with axial displacement, and a spring C. The aim of the invention is to provide automatic feed control. The goal is achieved by the fact that a convex shaped surface is made on the tool shank, and a ball is mounted on the spring with the possibility of contact with the shaped surface. FIG. 1 Shows a device for stabilizing cutting forces during machining. In the body of the Holder 1, the tail of the cutter 2 is mounted movably in its axial direction, having at its end a convex shaped surface 3 with which the ball 4 contacts, spring-loaded in a direction perpendicular to the axis of rotation of the workpiece. , a spring 5, the second end of which rests on the threaded plug 6. To limit the left extreme position of the cutter 2 (relative to the body of the holder), an emphasis 7 is provided. The shaped surface 3 has such a profile in which the axial component P of the "normal force arising in the zone of interaction of the spring-loaded balls with the shaped surface is always constant, i.e. independent of the position of the cutter 2 in the body of the holder 1 and the degree of compression of the spring 5. The profile of the shaped surface (in the rectangular coordinate system drawn through the initial position of the ball and the axis of the spring) is determined by the formula, where and Y - equidistant coordinates (Fig. 1), described by the center of the ball when it conditionally moves relative to the shaped surface 3 (in fact, the shaped surface 3 moves relative to the ball), Psch is the radius of the ball, l is the pressure angle in the zone of contact of the ball with the shaped surface and to the ordinates of the equidistants 0 0c are related by the dependence X, (y-Sj .- (,, respectively, the value of the initial force of compression of the spring and the value of the axial force providing a stable podzhchm cutting tool to the workpiece, 5 is the amount of possible movement of the ball in the radial direction (S 0,7O, 8-Gsh)) and - spring stiffness. T j is the amount of movement of the tool relative to the body of the holder, with which the ball will come into contact with the transition point of the surface 3 into a plane parallel to the axis of rotation of the part 2, -5. and also the angle oi is equal to A. iP.yJ SlP.fZ.y. The device works as follows. When the workpiece 8 is rotated and the casing of the holder 1, mounted, for example, in the tool holder of the lathe, is moved in the axial direction with a constant feed S, the tool 2 processes the part (removing a certain metal layer). In this case, in the case of equality of the axial force, with the axial component of the cutting force, cutter 2 is called in a stationary state relative to the body of the holder 1. In the case of an increase in the axial component of the cutting force, the cutter 2 is somewhat lagging behind the moving with constant feed 5 body holders. In this case, the shaped surface 3, interacting with the ball 4 and being in axial movement with respect to the latter, leads to an additional compression of the spring 5. However, due to the decreasing angle of the pressure, the value of the force R. remains constant. Thus, the lag of the tool 2 contributes to the automatic reduction of its feed in the axial direction (with constant axial force R.,). This ensures the stabilization of the cutting MES during machining, increasing the durability of the tool and the accuracy of machining parts. To increase the sensitivity of the device, it is advisable to install the shank 2 in rolling bearings. The proposed device is also a safeguard against instrument breakage. If the cutting force increases dramatically, then the ball 4 after a certain period of time has elapsed will appear on the flat surface of the cutter 2 and no further tool feed occurs. Claims An apparatus for stabilizing cutting forces during machining, comprising a tool holder, a cutter mounted in a tool holder with axial movement, and a spring, characterized in that, in order to provide automatic control of the feed, a convex shaped surface is made on the tool shank, and on a spring installed with the possibility of contact with the shaped surface of the ball. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 121646, cl. B 23 B 29/14, 1958.
SU782575117A 1978-01-31 1978-01-31 Apparatus for stabilizing cutting forces during machining SU753599A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782575117A SU753599A1 (en) 1978-01-31 1978-01-31 Apparatus for stabilizing cutting forces during machining

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782575117A SU753599A1 (en) 1978-01-31 1978-01-31 Apparatus for stabilizing cutting forces during machining

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU753599A1 true SU753599A1 (en) 1980-08-07

Family

ID=20746865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782575117A SU753599A1 (en) 1978-01-31 1978-01-31 Apparatus for stabilizing cutting forces during machining

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU753599A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0078027A3 (en) A datum point locator
SU753599A1 (en) Apparatus for stabilizing cutting forces during machining
US3126793A (en) Rotary tool
US2945404A (en) Grooving and recessing tool
CA2076335A1 (en) Precision Depth Spindle
US2400368A (en) Toolholder
GB1366761A (en) Adjustable reamer
US4207679A (en) Micrometer
SU1237398A1 (en) Combination tool for combined working by cutting and burnishing
US3025729A (en) Tool holder
JPH0239682Y2 (en)
SU1010773A1 (en) Apparatus for cutting and forming of shafts
JPS6310910Y2 (en)
JPS6035537Y2 (en) Drilling tool that maintains a constant depth
SU991667A1 (en) Device for cutting thread
SU608617A1 (en) Cutter unit
SU992122A1 (en) Apparatus for working parts
SU791464A1 (en) Device for cutting helical grooves
SU1144787A1 (en) Holder
SU965614A2 (en) Chuck for cutting precise threads
JPH0325851Y2 (en)
US2607274A (en) Work holder
SU1282966A2 (en) Dynamic vibration damper
SU973252A1 (en) Apparatus for mounting an oscillating tool
SU1516243A1 (en) Arrangement for boring