Державка для крепления ротационного резца

 

1. ДЕРЖАВКА ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ РОТАдаОННОГО РЕЗЦА, содержащая кор пус, внутренняя поверхность которо го схватывает наружную поверхность корпуса резца, при этом в корпусе державки выполнены отверстия, в которых установлены Крепежные элементы , отличающаяся тем, что, с целью увеличения долговечности шпиндельного узла, уменьшения вибраций при обработке, повышения надежности его крепления, на внутренней поверхности державки выполнен секторообразный паз,разделяющий ее на два концевых участка, форма которых идентична наружн.ой поверхности корпуса резца, при этом дуга охвата корпуса резца равна 30-180, а крепежные элементы расположены на концевых участках державки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (191 (11) (59ф В 23 В 27 12 (21) 3471850/25-08 (22) 16.08.82 (46) 23. 12 . 85. Бюл. 1 - 47 (71) Могилевское отделение Физикотехнического института АН БССР (72) Г.Ф. Иатуров и С.С. Иалявко (53) 621.9.025(088.8) (56) Коновалов Е.Г. и др. Прогрессивные схемы ротационного резания металлов. Иинск, "Наука и техника", 1972, с. 189. (54) (57) 1. ДЕРЖАВКА ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ

РОТАЦИОННОГО РЕЗЦА, содержащая корпус, внутренняя поверхность которого схватывает наружную поверхность корпуса резца, при этом в корпусе державки выполнены отверстия, в которых установлены крепежные элементы, отличающаяся тем, что, с целью увеличения долговечности шпиндельного узла, уменьшения вибраций при обработке, повышения надежности его крепления, на внутренней поверхности державки выполнен секторообразныйпаз,разделяющий ее на два концевых участка, форма которых идентична наружной поверх° ности корпуса резца, при этом дуга охвата корпуса резца равна 30-180 а крепежные элементы расположены на концевых участках державки.

1112636

2, Державкапоп. 1, отлич а ю щ а я с я тем, что секторообразный паз расположен симметрично относительно концевых участков.

3. Державка по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что в корпусе державки выполнено дополнитель1 с: Ре.ение относится к области ма,ьиностроения, в частности к обработке ротационными резцамй. Известна державка, которая выполнена в виде втулки, имеющей посадочное отверстие, в которое помещается резцовый узел. Втулка имеет резьбовое отверстие,в которое ввертывается стопорньй винт (держатель резца). Своей концевой частью винт при затяжке упирается в наружную поверхность корпуса резцового узла, производя тем самым его крепление к посадочной поверхности отверстия втулки.

Недостаток указанной конструкции державки заключается в том, что при стяжке стяжньп губок деформируется внутренняя поверхность гильзы резца, являющейся посадочной для подшипниковых опор. Величина возникающей при этом эллипсности в 2-5 раз превышает рекомендуемую. Это уменьшает долговечность ротационного резца, стойкость режущего элемента, ухудшает качество обрабатываемых поверхностей. Уменьшение усилия затяжки стяжных губок приводит к уменьшению надежности соединения хомута державки с гильзой ротационного резца.

Устранить величину. воз никающей эллипсности возможна при увеличении толщины стенки гильзы ротационного резца, что вызывает увеличение его металлоемкости, ухудшение товарного вида резца,увеличивает себестоимость иэделия. Державка обладает большой массой, сложна в изготовлении. Долговечность шпиндельного узла такого резца составляет не более 3 месяцев.

Целью изобретения является увеличение долговечности шпиндельного узла ротационного резца, повышение ное отверстие, концентрично расположенное относительно середины секторообразного паза и смещенное относительно основных крепежных элементов вдоль оси корпуса резца, в котором установлен дополнительный крепежный элемент ° надежности его крепления, уменьшение вибраций при обработке, повышение качества обрабатываемых поверхностей.

Цель достигается тем, что в державке для крепления ротационного резца, содержащей корпус, внутрення поверхность которого охватывает наружную поверхность корпуса резца, при

1О этом в корпусе державке выполнены отверстия, в которых установлены крепежные элементы, на ее внутренней поверхности выполнен секторообразный. паз, разделяющей ее на два концевых

15 участка, форма которых идентична наружной повЕрхности корпуса резца, при этом дуга охвата корпуса резца равна 30 — 180, а крепежные элементы расположены на концевых участках .20 державки.

Секторообразный паз расположен симметрично относительно концевых участков.

Кроме того, в корпусе державки

25 выполнено дополнительное отверстие, эксцентрично расположенное относительно середины сектообразного паза и смещенное относительно основных крепежных элементов вдоль оси корпуса резца, в котором установлен дополнительный крепежный элемент.

На фиг. 1 изображена предлагаемая державка; на фиг, 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б

35 фиг, 1 на фиг. 4 — державка ротационного резца, содержащая дополнительный держатель резца; на фиг. 5 — сечение Ь-Б фиг. 4; на фиг. 6 — вариант исполнения дополнительного

4б держателя Резца, ось которого расположена под углом к оси державки, Державка для крепления ротационного резца содержит корпус 1- и хвостовик 2. Внутренняя, например, цилиндри1112656

3 ческая поверхность корпуса имеет два концевых участка 3 и 4, расположенные по обе стороны от разделяющего их участка 5, заглубленного на величину Ь относительно поверхности концевых участков. Форма внутренней поверхности концевых участков соответствует форме наружной поверхности корпуса 6 резца 7, т.е. радиусы дуг, соприкасающихся поверхностей корпуса 6 резца и концевых участков

3 и 4 державки в любом сечении, пер пендикулярном оси резца, равны между собой. Разделяющий участок 5 может быть расположен симметрично относительно концевых 3 и 4 участков (см. фиг. 2, 3) с углом асимметрии, =10-30-60 или симметрично относительно их (фиг. 5,6) „ Разделяю щий участок расположен в центральо ном угле Мо больше 15 и меньше о

20 и выбирается в зависимости от угла обхвата oc. . Так, при оС = 30-80 М = 15-404 о о о = 80-130 К = 40-65о о о

М = 130- I80 wî = 65-90

Угол оа обхвата корпуса резца равен 30-Э0-180 (см. фиг. 2). Поверхность корпуса 6 резца может быть выполнена цилиндрической, конической, ступенчатой, овальной и т.д. В корпусе 1 державки имеются отверстия 8, 9, 10 и 11 (см. фиг. 2) выполненные соосно с резьбовыми отверстиями 12,13,14 и 15 (см.фиг.3), расположенными в корпусе резца, в которых установлены крепежные элементы 16, 17, 18 и I9 (см. фиг. 1 — 4). В корпусе державки эксцентрично относительно середины разделяющего участка 5 выполнено дополнительное отверстие 20, в котором размещен дополнительный. крепежный элемент 21, установленный в резьбовое отверстие 22 корпуса 6 резца.

Величина смещения эксцентриситета равна h. Крепежных элементов резца может быть: четыре (фиг. 1); два, близко расположенных к режущему элементу резца 7; один дополнительный крепежный элемент 21 (фиг. 4); один, совмещающий в себе основной и дополнительный 21 крепежный элемент.

Крепление корпуса 6 ротационного резца 7 осуществляется следующим образом.

Корпус ротационного резца вставляют в неполное отверстие корпуса 1 державки. Крепежные элементы 16, I7

18 и 19 ввертывают в соответствующие им резьбовые отверстия корпуса 6 резца, прижимая корпус ротационного резца к концевым участкам 3 и 4 корпуса 1 державки.

Работа державки происходит сле-! дующим образом.

В процессе работы на резец и корпус державки действует сила P (фиг.2).

Сила Р вследствие установки резца и бокового расположения угла контак- та резца с деталью может быть асимметрично расположена относительно

15 симметрии угла обхвата корпусом державки корпуса резца . В этом случае наличие разделяющего участка, расположенного по направлению действия силы P,,способствует более устойчи20 вому положению корпуса резца и более равномерному перераспределению уси-. лия по поверхностям концевых участ. ков корпуса державки. Это повышает долговечность резца, устраняет виб25 рации, улучшает качество обработки.

Для обеспечения опитмального перераспределения усилий резания по концевым участкам призмы необходимо, чтобы полный угол обхвата приз30 мы был равен 0C = 30-90-1,80,т.е. угол обхвата должен быть больше двойного угла контакта резца с деталью.

Этой цели служит также наличие эксцентрично расположенного относи35 тельно середины разделяющего участка дополнительного крепежного элемента.

На фиг. 5 и 6 дополнительный крепеж- ный элемент расположен в пределах разделяющего участка и эксцентрично

40 относительно оси симметрии призмы °

При этом величина смещения эксцентри ситета меньше или равна величине, определяемой из выражения .

h(O Sin 2 Sill V э

oL

1где 11 — величина смещения оси дополнительного держателя резца относительно середины разделяющего участка;

50 д — диаметр корпуса резца;

aC — угол обхвата призмы; — угол контакта резца в деталью.

При обработке ротационным резцом

55 концевые участки державки посредстством наружной поверхности корпуса ротационного резца воспринимают усилия разной величины ввиду того, что

% 11126 результирующая сила резания действует не в плоскости симметрии державки.

Концевой участок державки, лежащий в направлении линии действия силы, воспринимает большую нагрузку. Другой концевой участок державки воспринимает нагрузку меньшей величины.

Для предотвращения возникновения вибраций необходимо уравнять усилия, действующие на оба концевые участка 10 призмы. Это достигается тем, что в концевом участке, воспринимающем нагрузку меньшей величины, имеется эксцентрично расположенное отверстие или паэ (не показано), в котором уста-15 новлен дополнительный крепежный элемент, создающий дополнительное усилие поджима корпуса резца к щеке призмы (фиг. 6) ..Ось дополнительного крепежного элемента установлена под углом к оси симметрии внутренней поверхности державки резца или относительно оси симметрии разделяющего участка, равным углу контакта резца с деталью, /3 = 10-20-30 ., 25

Расположение оси дополнительного крепежного элемента под углом, равным углу контакта резца с деталью, обеспечивает дополнительное крепление корпуса ротационного резца к . ЗО концевому участку державки, воспринимающему нагрузку меньшей величины.

Это в процессе обработки обеспечи56 б вает одинаковые усилия, действующие на каждый концевой участок державки, что повышает виброустойчивость соединения.

Дополнительный крепежный элемент расположен асимметрично относительно торцовых поверхностей корпуса державки (см. фиг. 4). В процессе работы усилие резания стремится прижать верхнюю часть корпуса резца к концевым поверхностям дерх<авки и оторвать от них нижнюю часть корпуса. Установка дополнительного крепежного элемента 21 в державке асимметрично относительно ее торцов создает противомомент рабочему моменту и тем самым обеспечивает надежность крепления.

Исполнение корпуса державки с двумя разделенными между собой охватывающими концевыми участками уменьшает металлоемкость иэделия, упрощает технологию изготовления державки, уменьшает ее себестоимость, облегчается процесс сборки корпуса ротационного резца с державкой. Державка обеспечивает надежное крепление корпуса ротационного резца к концевым участкам без деформации внутренней поверхности корпуса резца, являющейся посадочной для подшипниковых опор, что увеличивает в 3-4 раза долговечность ротационного резца.

1112656

Фиг.4

1112656

Редактор О. Юркова

Техред М.Гергель Корректор И. Зрдейи филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8135/3 Тираж 1085 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

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