Устройство для крепления режущего инструмента

 

ОIl ИСАНИЕ(975251

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 804243 (22) Заявлено 18.05.81 (21) 3286676/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 23.11.82. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 28.11.82 (51) М.К .

В 23 С 5/26

Гесударственмй кюмнтет

СССР (53) УДК 621.952. .5(088.8) le делам нзебретеиий и еткрмтий (72) Автор изобретения

/

l.

В. И. Петров

Ленинградский ордена Ленина и ордена Кра т ого-:,.

Знамени механический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ РЕЖУЩЕГО

ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к области механической обработки материалов и может быть использовано преимущественно на фрезерных и расточных станках.

По основному авт. св. № 804243 известно устройство для крепления режущего инструмента, состоящее из корпуса с расположенным в нем шомполом с окном, в котором находятся два взаимодействующих клиновых элемента. Устройство снабжено упругим кольцом с резьбовым отверстием.

Вийт, установленный в это отверстие, имеет возможность радиально перемещать один из клиновых элементов, который контактирует со вторым клиновым элементом, взаимодействующим а радиальном направлении с упругим кольцом.

Положительная роль упругого кольца-, которым снабжено устройство,.заключается в том, что на этапе закрепления режущего инструмента оно аккумулирует энергию упругой деформации, которая в процессе резания при уменьшении коэффициентов трения на рабочих поверхностях клиновых элементов расходуется на увеличение усилия закрепления и, следовательно, на повышение виброустойчивости инструмента (1) .

Недостатком устройства является отсутствие в нем соединения с повышенными демпфирующими свойствами., необходимыми для увеличения виброустойчивости технологической системы в целом.

Целью изобретения является повышение эффективности виброгашения за счет расширения функций, выполняемых упругим кольцом.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для крепления режущего ин-! о струмента на боковои цилиндрическои поверхности корпуса выполнено углубление, образующее с внутренней цилиндрической поверхностью упругого кольца некруглое отверстие, в котором установлен палец (втулка, шпонка) для режущего инструмента, на п ри мер фрезы,.

На фиг. 1 показано устройство, вид спереди; на фиг. 2 — то же, вид сбоку; на фиг. 3 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 4— принципиальная схема работы устройства.

Устройство включает корпус 1 и шомпол

2, на резьбовой конец которого крепится режущий инструмент 3, например фреза.

Между корпусом 1 и упругим кольцом 4, в резьбовом отверстии которого находится

975251

Формула изобретения винт 5 для перемещения клиновых элементов б и 7, установлен палец 8, предназначенный для передачи крутящего момента

М от шпинделя станка. Конец пальца 8 входит в паз аЬс4 фрезы 3. Отверстие для посадки пальца 8 в устройстве образовано двумя цилиндрическими поверхностями

АРС и АВС, одна из которых является внутренней поверхностью упругого кольца 4, а другая — поверхностью углубления, выполненной на боковой цилиндрической поверхности корпуса 1. Полученное таким образом отверстие некруглое. Для того, чтобы в процессе резания палец 8 под действием приложенных к нему сил имел возможность перемещаться относительно поверх ностей АРС и АВС, их направляющие вы- 15 полнены так, чтобы наименьшие углы с1 и dä между нормалями к поверхности пальца в точках контакта его с фрезой и в точках контакта его с отверстием были больше угла трения: .Р; =arcking; (i =1,2), (1) где f; — коэффициент трения на плошадках контакта пальца 8 с поверхностью АВС (АРС) .

Если условие (1) не выполняется, то линия действия внешних сил R (t),îïðåäåëÿå- 2s мых по существу силами резания, лежит в конусах трения, построенных в точках контакта пальца 8 с поверхностями АВС и

АРС. Следовательно, какими бы больше не были силы R(t), палец, 8 будет в этом случае неподвижен в отверстии.

Изменяющиеся во время силы резания действуют на режущую часть инструмента 3, который поверхностью паза abed контактирует с пальцем 8. Палец 8, разворачиваясь, скользит по поверхностям АВС и ADC, имея с ними непрерывный контакт, и растягивает упругое кольцо 4, которое для предотврашения его разворота относительно корпуса 1 стопорится винтом 5. При уменьшении сил резания за счет накопленной по- 40 тенциальной энергии растянутого упругого кольца 4 палец 8 перемешается к исходному положению. В результате на площадках контакта пальца 8 с поверхностями АВС и

АРС некруглого отверстия возникают нор- 4 мальные силы N, и М и силы трения

Т и Т, изменяющиеся по величине и направлению. Тангенциальные и нормальные силы связаны между собой соотношением

Т,=К; ;М; (=1г), (2) если смещения пальца меньше предельных предварительных смешений ф,„, либо законом Кулона — Амонтона т;=т1Н; (=1,г), (3) если смещения пальца 8 больше 5,;.

В формулах (2) и (3) К1 — коэффициент характеризующий поверхности контактируемых пар; 51 — предварительные смещения.

Наличие в соединении корпус — палец— упругое кольцо сил трения Т1 (i = 1,2), переменных во времени, приводит к диссипации энергии упругих деформаций шпинделя, устройства и режушего инструмента, а следовательно, к уменьшению уровня вибраций или к их полной ликвидации.

Еше одна положительная особенность предлагаемой конструкции заключается в том, что в процессе резания на участках контакта внутренней цилиндрической поверхности кольца 4 с наружной цилиндрической поверхностью корпуса 1 возникают при растяжении и сжатии упругого кольца 4 дополнительные силы трения Т, которые также способствуют демпфированию вибраций технологической системы.

Использование изобретения, обладающего повышенной эффективностью виброгашения, позволит повысить режимы резания при сохранении требуемой точности и качества обрабатываемой детали.

Устройство для крепления режущего инструмента по авт. св. № 804243, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности виброгашения, на боковой цилиндрической поверхности корпуса выполнено углубление, образующее с внутренней цилиндрической поверхностью упругого кольца некруглое отверстие, в котором установлен введенный в устройство палец, предназначенный для передачи крутящего момента на инструмент.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 804243, кл. В 23 С 5/26, 1978.

975251

Составитель А. Сапенок

Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ8408/! 6 Тираж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4