Ротационный резец

 

1. РОТАЦИОННЫЙ РЕЗЕЦ с чашечным режущим элементом, консольно закрепленным на оси, установленной на двух радиальных и двух упорных опорах, расположенньк на противоположном от режущего элемента конце оси и опирающихся с двух сторон на крьппку корпуса резца, отличающийся тем, что, с целью увели- ; чения долговечности и стойкости резда , последний снабжен упругой втулкой , установленной в корпусе коаксиально ближней от режущего элемента радиальной опоре,; при этом втулка имеет переменную жесткость по длине с центрирующим участком посредине, a концевые части втулки состоят из двух участков переменной жесткости, изменяющейся по периметру от границы участков в противоположных направлениях от максимального значения, при этом максимальные и минимальные . значения жесткости противоположных концов втулки находятся относительно друг друга под углом 180°,- отношение диаметров оси в радиальных опорах резца и режущего элемента равно | 0,2-0,6, где d и D - соответственно диаметр оси в радиальных опорах резца и диаметр режущего элемента, a расстояние между радиальными опорами резца меньше 2D, йо больше величины , определяемой из вьфажения I/lfd - d, см, где 1 - расстояние между радиальными опорами резца, см; внутренний диаметр оси рез ца, см, при этом отношение величины консольного вьшета режущего элемента к его диаметру равно (Л С Jl 0,2-0,7, D 1., - величина консольного вылета где Q К е режущего элемента резца, 2. Резец поп.1, отличающийся тем, что отношение длины ближайшей от режущего элемента радиальной опоры, измеренной вдоль оси резца, к диаметру режущего элемента X) равно 1 ,15-0,5, где lop- длина опоры резца. 3. Резец поп.1, отличающ и и с я тем, что упругая .втулка, наружная поверхность которой вьтолнена в виде цилиндрической и двух крайних конических, цилиндрических или сферических поверхностей, имеет на концах продольные пазы, расположенные с неравномерным окружным шагом.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

1.ЕС 1уВ71ИК ae здп В 23 В 27/12

4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ

ЬИЬЛИО|йИ

1 — " - = 0 2- 0 7

1 р 9 9 9 ои 01505

Госта СТВЕННЫй КОМИТЕТ ССС1

re ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И Отк итий (21) 2915927/25-08 (22) 28,04.80 (46) 30.06.84. Бюл. М 24 (72) Г,Ф. Шатуров и С.С. Малявко (71) Могилевское отделение Физикотехнического института АН БССР (53,) 621. 9. 025(088.;8) (56) 1. Коновалов Е.Г., Сидоренко В.А. и Соусь В.А. Прогрессивные схемы ротационного резания металлов. Минск, "Наука и техника", 72, с. 231, рис.97. (54)(57) 1. РОТАЦИОННЫЙ РЕЗЕЦ с чашечным режущим элементом, консольно закрепленным на оси, установленной на двух радиальных и двух упорных опорах, расположенных на противополож" ном от режущего элемента конце оси и опирающихся с двух сторон на крышку корпуса резца, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью увеличения долговечности и стойкости рез-. ца, последний снабжен упругой втулкой, установленной в корпусе коаксиально ближней от режущего элемента радиальной опоре,: при этом втулка имеет переменную жесткость по длине с центрирующим участком посредине, а концевые части втулки состоят из двух участков переменной жесткости, изменяющейся по периметру от границы участков в противоположных направлениях от максимального значения, при этом максимальные и минимальные, значения жесткости противоположных концов втулки находятся относительно друг друга под углом 180, отношение диаметров оси в радиальных опорах резца и режущего элемента равно

d ь в е

= 0 2-0 6 где d и П вЂ” соответственно диаметр оси в радиальных опорах резца и диаметр режущего элемента, а расстояние между радиальными опорами резца меньше 2D но больше величины, определяемой из выражения 3

1>fd4- д+, см, где 1 — расстояние между радиальными опорами резца, см;

d — внутренний диаметр оси рез f ца, см, при этом отношение величины консольного вылета режущего элемента к его диаметру равно где 1 " величина консольного вылета

k 4 режущего элемента резца.

2. Резец по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что отношение длины ближайшей от режущего элемента радиальной опорЫ, измеренной вдоль оси . резца, к диаметру режущего элемента равно где 1 - длина опоры резца.

3. Резец по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что упругая, втулка, фв наружная поверхность которой выполнена в виде цилиндрической и двух крайних конических, цилиндрических или сферических поверхностей, имеет на концах продольные пазы, расположенные с неравномерным окружным шагом.

1100048 о

= 0,2-0,6, 4. Резец по пп.1-3, о т л и ч а ю— .шийся тем, что крайние конические или цилиндрические поверхности выполнены эксцентрично относительно осн втулки с направлением смещения эксцентриситетов, противоположным друг другу.

Изобретение относится к обработке металлов резанием.

Известен ротационный резец, состоящий из режущего элемента, консольно установленного на оси, расположен- ной на радиальных опорах,, и двух упорных подшипников, расположенных на противоположном от режущего элемента конце оси и опирающихся с двух сторон на крышку корпуса (13. 10

В процессе работы ось ротационно" го резца под действием усилия резания изгибается, что приводит к перекосу оси вала относительно подшипника, воспринимающего радиальную нагрузку. Линия контакта тел качения ближайшей от режущего элемента опоры в этом случае представляет собой не окружность, а эллипс, что отрицательно сказывается на долговечнос- ур ти радиальной опоры, стойкости режу-: щего элемента, а следовательно, и долговечности ротационного, резца в целом. Кроме того, повышенное радиальное биение режущей кромки резI ца относительно оси, возникающее при износе радиальной опоры, уменьшает стойкость режущего элемента.

Целью изобретения является увеличение долговечности и стойкости рота- Зр ционногЬ резца.

Указанная цель достигается тем, что резец снабжен упругой втулкой, I установленной в корпусе коаксиально ближайшей от режущего элемента радйальной опоре, при этом втулка имеет

35 переменную жесткость по длине с цент-. рирующим участком посредине, а концевые части втулки имеют гарантированный зазор относительно внутренней стенки корпуса и состоят из двух участков переменной жесткости, изменяющейся по периметру от границы участков в противоположных направле5. Резец по пп.1-4, о т л и ч а ю шийся тем; что концевые участки упругой втулки выполнены с буртами, внутренние поверхности кб. .торых параллельны одна другой и наклонены к оси втулки под некоторым углом.

2 ниях от максимального значения, при этом максимальные и минимальные значения величин жесткости проти воположных концов втулки относительно друг друга под углом 180

Переменная жесткость втулки по длине обеспечивается выполнением двух ее крайних участков коническими,.цилиндрическими или сферическими. Переменная жесткость по периметру обес-. печивается выполнением на крайних участких втулки продольных пазов с неравномерным окружным шагом.

Кроме того, крайние конические, цилиндрические или сферические поверхности выполняются эксцентрично относительно, оси втулки с направлением смещения эксцентриситетов, противоположным друг другу, что также обеспечивает переменную жесткость как по длине втулки, так и по периметру.

Концевые участки упругой втулки выполнены с буртами, внутренние поверхности которых параллельны одна другой и наклонены к оси втулки под некоторым углом.

Отношение диаметров оси в радиальных опорах резца и режущего элемента равно где d u D — - соответственно диаметр оси в опорах и диаметр режущего элемента.

Дальнейшее увеличение диаметра режущего элемента приводит к увеличению усилий резания.

Расстояние между радиальными опорами резца выбирается из условия его оптимальной долговечности. Оно меньяе двух диаметров режущего элемента, но больше величины

1100048

1>1ld* d4, см, где d и d> — соответственно наружный и внутренний диаметр оси резца, см, 1 — расстояние между радиальными опорами резца, см.

Уменьшение расстояния между радиальными опорами резца, выходящее за 10 указанные пределы, уменьшает долговечность ротационного резца и стойкость режущего элемента. Увеличение расстояния между опорами, по сравнению с рекомендуемым, лишь увеличивает 15 металлоемкость ротационного резца и не улучшает его - долговечности.:, Величина консольного вылета режущего элемента обеспечивает оптимальную долговечность ротационного резца и,щ стойкость режущего элемента в том случае, когда отношение величины консольного вылета режущего элемента к его диаметру равно

= 0,2 — 0,7, 1к где 1 — величина консольного вылета

К режущего элемента.

Безвибрационная работа ротационно->О

ro резца, его оптимальная долговеч.ность и стойкость режущего элемента обеспечиваются в том случае, когда отношение длины ближайшей от режущего элемента радиальной опоры, измерен35 ной вдоль оси резца к диаметру режущего элемента находится в пределах

=015 — 05

40 о где 1ц„- длина опоры резца.

На фиг. 1 изображен ротационный резец, общий вид; на фиг. 2 — упру ная втулка; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 2;-на фиг. 4 — сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 и 6 — примеры использования упругой втулки.

Ротационный резец состоит из чашечного режущего элемента 1, закреа-, 11 ленного гайкой 2 на консольном участке оси 3, которая смонтирована на двух радиальных .опорах 4 и 5, выполнейных в виде роликовых радиальных иголь" чатых подшипников. Ближайшая от режущего элемента радиальная опора 4 установлена в корпусе 6 посредством упругой втулки 7. Между радиальными опорами резца установлена распорная втулка 8, Осевое перемещение радиальных опор ограничивают стопорные кольца 9 и 10. Два упорных подшипника 11 и 12 расположены по обе стороны от крышки корпуса 13, которая крепится к корпусу 6. Осевые зазоры в ротационном резце выбираются гайкой 14, которая опирается на упорный подшипник 12. Упругая втулка 7 устанавливается в корпусе резца 6 таким образом, чтобы равнодействующая сила резания действовала в плоскости симметрии втулки, проходящей через участки минимальной и максимальной жесткости или в плоскости близкой к ней.

Отклонение линии действия равнодействующей силы .от плоскости симметрии втулки не должно превышать угла 8 .

Участки минимальной жесткости торцовых частей втулки располагаются в

/ направлении изгиба консоли оси. Наличие центрирующего участка на поверхности втулки позволяет обеспечить необходимую точность при сборке ротационного резца. с

Ротационный резец работает следующим образом.

В результате вращения обрабатываемой детали и продольной подачи резца режущий элемент 1 вместе с осью 3 вращается. В процессе обработки ось 3 под действием усилий резания изгибается. Переменная жесткость упругой втулки по длине, наличие на концевых частях втулки участков минимальной жесткости, расположенных в направлении изгиба оси, а также гарантированный зазор концевых частей втулки оэносительно корпуса резца 6 позволя ют ей в пределах упругой деформации концевых участков самоустанавливать смонтированное в ней наружное кольцо радиальной опоры параллельно ли.— нии изгиба по оси резца. Тела качения радиальной опоры 4 контактируют с осью резца и внутренней дорожкой качения наружного кольца всей длиной игольчатых роликов, что увеличивает долговечность резца и стойкость режу-щего элемента.

Конструкций упругих втулок, изоб-; раженных на фиг. 2, фиг. 5, позволяют самоустанавливать радиальную опору в пределах упругости концевых частей втулки 1, 1; 1+1 .

Упругая втулка, изображенная на фиг. 6, позволяет самоустанавливать

1 100048,радиальную опору в пределах упругой деформации, ограниченной величиной радиального зазора бурта относительно корпуса резца Р . Дальнейшая деформация втулки происходит за счет пластического деформирования ее буртов.

Испытания предложенной конструкции ротационного резца показали ее эффективность. Резец обладает повышенной долговечностью, виброустой-.

5 чивостью, жесткостью, уменьшенными динамическими нагрузками на радиальную опору.

1100048 б-б

Ь фигЗ

ФЯ

1100048

Составитель С. Чукаева

Редактор М. Товтин Техред Л,Коцюбияк Корректор Г.Orap

Заказ 4529/10 Тираж 1037 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4