Установка для исследования вибраций режущего инструмента

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 1L11.79 (21) 2837547/ 25-08 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 151281 Бюллетень N9 46

Дата опубликования описания 15. 12. 81 (51)М. Кл.

В 23 В 25/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (5Ç) УДК621. 941. 2 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.Б.Мездрогин и С.М.Колосков! ..,У

Ленинградский ордена Красного Знамени мехйиизжский.инстйтут (71) Заявитель (5 4) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВИБРАЦИЙ РЕЖУЩЕГО

ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к станкостроению.

Известна установка для исследования вибрации режущего инструмента, содержащая реэцедержатель и связанные с корпусом пружинные элементы (1).

Недостатком известной установки является относительно узкий диапазон исследований вибраций режущего инструмента.

Цель изобретения — расширение диапазона исследований °

Для достижения поставленной цели установка снабжена установленными на реэцедержателе тремя коническими 1$ трубами, продольные оси которых расположены взаимно перпендикулярно, при этом наибольшее основание каждой конической трубы прикреплено к резцедержателю, а наименьшее — связано 20 с пружинным элементом.

На фиг. 1 изображена установка,. общий вид," иа фиг. 2 — вид A на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 1т на фиг. 4 — сечение Г-Г на фиг. 2.

Предлагаемая установка содержит корпус 1, реэцедержатель 2, резец 3, три конические трубы 4, три пружинных элемента, выполненные в виде сменных .цилиндрических пружин 5 — 7 ° 30

На реэцедержателе 2 установлены три конические трубы 4, продольные оси которых расположены взаимно перпендикулярно. Наибольшее основание каждой конической трубы 4 прикреплено к резцедержателю 2, а наименьшее — связано с цилиндрической пружиной.

Пазы L u F на резцедержателе 2 предназначены для крепления резцов (проходных, расточных, отрезных, резьбовых и других), оправок, в которых устанавливаются сверла, зенкера, метчики и другой режущий инструмент.

Установка работает следующим образом.

Центр С массы резцедержателя 2 при резании может совершать в направ. лении осей координат Х, Y и Е колебательные движения относительно

I положения статического равновесия: по дугам радиусов r, r и r>, которые, соответственно, являютсн расстояниями между центром С массы резцедержателя 2 и динамическими осями. вращений ВД, KE, NM проходящйми через пружины 5 и 6, 5 и 7, 6 и

7. Таким образом, при колебаниях резцедержателя 2 происходят иэгибные деформации пружинных элементов 5-7, 889284

20 которые выполняют роль упругих шарниров. Пренебречь кривизной дуг радиусов х„, г и zq и считать амплитуды колебаний резцедержателя 2 линейными можно в том случае, если величины этих амплитуд будут в 10, 100 и более раз меньше, чем величины ука.занных радиусов. Поэтому., чтобы расширить диапазон амплитуд, при которых возможно исследование вибраций режущего инструмента, конические трубы 4 выполнены максимальной длины (насколько это возможно из конструктивных соображений). Большая длина конических труб 4 необходима также для стопорения вредных круткльных колебаний резцедержателя 2 вокруг центра С, вносящих погрешности в результаты измерений линейных колебаний по осям Х, Y u Z . Стопорение этих крутильных колебаний обеспечивается следующим образом.

При повороте резцедержателя 2 вокруг центра С на концах конических труб

4, связанных с цилиндрическими пружинами 5 — 7, возникают силы реакций связей. Они создают крутящие моменты, 25 препятствующие вращению резцедержателя 2 вокруг центра С. Величина возможного поворота резцедержателя 2 относительно центра С будет тем меньше, чем больше длина конических 30 труб 4 и жесткости на изгиб цилиндрических пружин 5 — 7.

Связь резцедержателя 2 с пружинными элементами 5 — 7 выполнена через конические трубы 4. Такая конструкция связей позволяет сделать кх достаточно прочнымк прк их минимальной массе.

Центры масс конических труб 4 расположены относительно близко к центру С массы резцедержателя 2, так ® как к нему трубы 4 прикреплены своими наибольшими основаниями. Поэтому, при составлении дифференциальных уравнений движения колеблющейся массы установки, величину колеблющейся 4$ массы можно рассматривать, как сумму величин масс резцедержателя 2 и конических труб 4.

Если же величина суммы масс конических труб 4 будет в 10 и более у раз меньше величины массы резцедержателя 2, то массой конических труб

4 можно пренебречь.

Вместо конических труб 4 к резцедержателю 2 могут быть прикреплены также трубы,.продольные оси которых прямолинейны, а наружные диаметры и площади сечений, начиная от резцедержателя 2, уменьшаются.

Вместо цилиндрических пружин 5

7 могут быть установлены также пластинчатые, круглые консольные балки, втулочные раэрезные, сборные тарельчатые и другие пружины. Параллельно пружинам, внутри цилиндрических пружин допускается установка демпферов (резиновых, фрикционных, гидравлических и других) .

Измерение параметров вибраций резцедержателя 2 выполняются стандартными приборами, широко применяемыми в экспериментальной технике.

На предлагаемой установке можно яровестк работы с более глубокими и широкими научными исследованиями процессов возникновения к развития автоколебаний прк механической обработке со снятием стружки, так как предлагаемая конструкция по сравнению с известнымк имеет резцедержатель с большим числом степеней свободы, широкий диапазон регулирования колеблющейся массы, жесткости к демпфирования, при высокой точности линейности перемещений по коордкнатам.

Исследования на предлагаемой установке позволяют найти новые рекомендации по совершенствованию конструк— ций режущих инструментов и станков, отличающихся повышенной производительностью к точностью.

Формула к зобрете ни я

Установка для исследования вибраций режущего инструмента содержащая резцедержатель и связанны с корпусом пружинные элементы, о т л и ч а ю щ а я сятем,,чтс,,с целью расширения диапазона исследований, установка снабжена установленными на резцедержателе тремя коническими трубами, продольные оск которых расположены взаимно перпендикулярно, при этом наибольшее основание каждой конической трубы прикреплено к резцедержателю, а наименьшее — связано с пружинным элементом.

Источники информации, принятые во внимание прк экспертизе

1. Тлустый И. Автоколебанкя в металлорежущих станках. У., 1956, с. 168, фиг. 97.

889284

Составитель A.Ëåáåäåâ

Редактор Н.Воловик Техред A. Бабинец Корректор М,Коста

Заказ 10845/23 Тираж 1151 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений,и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород; чл. Проектная, 4