Устройство для крепления режущего инструмента

 

Изобретение предназначено для механической обработки материалов и может быть использовано преимущественно на фрезерных и расточных станках. Цель изобретения - повышение эффективности виброгашения за счет демпфирования вибраций от радиально направленных составляющих переменных усилий резания. Устройство состоит из корпуса 1 с расположенным в нем шомполом с окном, в котором находятся два клиновых элемента. Устройство снабжено упругим кольцом 4 с резьбовым отверстием. Винт, установленный в этом отверстии, имеет возможность радиально перемещать один из клиновых элементов, который контролирует со вторым клиновым элементом, взаимодействующим в радиальном направлении с упругим кольцом 4. На боковой цилиндрической поверхности корпуса 1 выполнено углубление, образующее с внутренней цилиндрической поверхностью кольца 4 некруглое отверстие, в котором установлен палец, предназначенный для передачи крутящего момента на инструмент 3. Упругое кольцо 4 выполнено выступающим за опорный торец корпуса 1, а инструмент 3 базирован на опорном кольце. На сопряженных наружных цилиндрических поверхностях корпуса и упругого кольца выполнены лыски. Соседние лыски на корпусе и кольце смещены друг относительно друга на угол α=360°/2N, где N-число лысок, причем угол α выбран с учетом ширины лысок B<SB POS="POST">1</SB> и B<SB POS="POST">2</SB> соответственно на наружной цилиндрической поверхности упругого кольца 4 и цилиндрической поверхности корпуса 1, а также диаметров D<SB POS="POST">1</SB> и D<SB POS="POST">2</SB> указанных поверхностей. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (51) 5 В 23 С 5 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 975251 (21) 4423845/25-08

;(22) 12.05.88 (46) 07.06.90. Бюл. № 21 (71) Ленинградский механический институт им. Маршала Советского Союза Устинова Д. Ф. (72) В. И. Петров, М. А. Никитин, А. Л. Меньшов и Т. П. Кочеткова (53) 621.952.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 975251, кл. В 23 С 5/26, 1981.

„„Я(.) „„1569107 А 2

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛД. 1 РЕПЛЕНИ 1

РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение предназначено для механической обработки материалов и может быть использовано преимущественно на фрезерных и расточных станках. Цель изобретения — повышение эффективности виброгашения за счет демпфирования вибраций от радиально направленных составляющих переменных усилий резания. Устройство состоит из корпуса 1 с распо1569107

10

55 ложенным в нем шомполом с окном, в котором находятся два клиновых элемента.

Устройство снабжено упругим кольцом 4 с резьбовым отверстием. Винт, установленный в этом отверстии, имеет возможность радиально перемещать один из клиновых элементов, который контролирует с вторым клиновым элементом, взаимодействующим в радиальном направлении с упругим кольцом 4. На боковой цилиндрической поверхности корпуса 1 выполнено углубление,. образующее с внутренней цилиндрической поверхностью кольца 4 некруглое отверстие, в котором установлен палец, предназначенный для передачи крутящего момента на

Изобретение относится к области механической обработки материалов, может быть использовано преимущественно на фрезерных и расточных станках и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 975251.

Целью изобретения является повышение эффективности виброгашения за счет демпфирования вибраций от радиально направленных составляющих переменных усилий резания.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, вид спереди; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1.

Устройство для крепления режущего инструмента состоит из корпуса 1 и шомпола 2, на резьбовой конец которого крепится инструмент 3, например фреза. Между корпусом 1 и упругим кольцом 4 с наружным и внутренним диаметрами Di и Dq соответственно, в резьбовом отверстии которого установлен винт 5 для перемещения клиновых элементов 6 и 7, установлен палец 8 (фиг. 1). Последний установлен в некруглом отверстии, образованном поверхностями корпуса 1 и упругого кольца 4, и предназначен для передачи крутящего момента М» от шпинделя станка.

На наружной поверхности упругого кольца 4 и поверхности корпуса 1 выполнено равное число лысок шириной bi и Ь соответственно. Соседние лыски упругого кольца

4 и корпуса 1 смещены одна относительно другой на угол а. Инструмент 3 базирован на торце упругого кольца 4.

При скачкообразном изменении во времени силы резания, действующей на инструмент 3, например при выходе режущего клина из зоны резания, при наличии трещин и твердых включений в материале обрабатываемой заготовки, от режущей части инструмента 3 в радиальном направлении передается некоторая «избыточная»

45 инструмент 3. Упругое кольцо 4 выполнено выступающим за опорный торец корпуса 1, а инструмент 3 базирован на опорном кольце. На сопряженных наружных цилиндрических поверхностях корпуса и упругого кольца выполнены лыски. Соседние лыски на корпусе и кольце смещены друг относительно друга на угол а=360 /2п, где п — число лысок, причем угол а выбран с учетом ширины лысок Ь| и Ь соответственно на наружной цилиндрической поверхности упругого кольца 4 и цилиндрической поверхности корпуса 1, а также диаметров Di и D> указанных поверхностей. 2 ил. составляющая силы резания. При этом тангенциальная составляющая силового воздействия смещает палец 8 в некругло4 отверстии, образованном корпусом 1 и упругим кольцом 4. В результате смещения пальца 8 происходит растяжение упругого кольца 4 и диссипация энергии упругих деформаций за счет возникновения сил трения на площадках контакта пальца 8 с поверхностями некруглого отверстия и поверхностей упругого кольца 4 с корпусом 1 и инструментом 3. Передаваемая радиальная составляющая силы резания либо упруго деформирует корпус 1 инструмента 3 над лысками шириной bi упругого кольца 4, либо упругое кольцо 4 совместно с инструментом 3 над лысками шириной в корпуса 1. Гарантированное демпфирование радиальной составляющей «избыточной» силы резания при любом направлении ее воздействия обеспечивается при существовании непрерывного зазора между инструментом 3 и корпусом 1, т. е. когда угол а между лысками выбран из условия а((агсз1п — — +arcsin ), Ъ Ъ

D, 11

Число лысок п на каждой из поверхностей может быть получено из зависимости и= ——

2х

В случае, если

n)(arcsin +агсяп ), Х на поверхности упругого кольца 4 появляются участки одновременного контакта с режущим инструментом 3 и корпусом 1.

Через такие участки жесткий удар от радиальной составляющей передается без эффективного виброгашения.

Если величина а — (arcsin +arcsin — )

b . Gl.

О О, составляет более 8 — 10, то площадь кон1569107

Формула изобретения

Составитель B. Брискина

Редактор H. Бобкова Техред И. Верес Корректор В. Кабаннп

Заказ 1414 Тираж 682 Г!одпнснoe

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретения:,1 н отлрь;г: ям прп ГКН CC(.

113035, Москва, )K — 35, Раушская нзб., д. 4;;=.

Производственно-издательский комбинат «Патент», г Ужгород, ул. Гагарина, 101 такта упругого кольца 4 с инструментом 3 и корпусом 1 существенно уменьшается, что может привести к уменьшению эффективности гашения тангенциальных составляющих сил резания и к снижению прочности соединения в целом.

Глубину лысок необходимо выбирать из условия равенства максимального прогиба корпуса 1 (упругого кольца 4) требуемой величине проскальзывания инструмента, которая для торцовых черновых фрез в условиях тяжелого резания составляет

0,1 — 0,5 мм.

Использование предл а гае мог о устройства, обладающего повышенной эффективностью виброгашения, позволяет повысить режимы резания в 1,2 — 1,4 раза и стойкость инструмента на 30 — 50% при сохранении требуемой точности и качества обрабатываемой детали.

Устройство для крепления режущего инструмента по а вт. св. № 975251, отличаюи4ееся тем, что, с целью повышения эффективность виброгашения, упругое кольцс выполнено выступающим за опорный Торец корпуса и предназначено для взаимодействия с базовой поверхностью инструмента, а на наружной цилиндрической поверхности упругого кольца и 118 сопряженной с ним цилиндрической поверхности корпуса выполнены лыски, причем соседние лыски на упругом кольце и корпусе смещены друг относительно друга на угол

10 сс =- 360 /2п. где и — количество лысок на каждой из поверхностей, причем утсл тх выбран из условия я((a 1.csin — — +а гсэ1п — — ), Ьф о2

Э D где с; — ширина лысок на наружной цилиндрической поверхности упругого кольца;

Ьа — ширина лысок на цилиндрической поверхности корпуса;

D, — диаметр наружной цилиндрической поверхности упругого кольца;

D> — диаметр цилиндрической поверхности корпуса.