RU2457926C1 - Режущий инструмент - Google Patents
Режущий инструмент Download PDFInfo
- Publication number
- RU2457926C1 RU2457926C1 RU2011113929/02A RU2011113929A RU2457926C1 RU 2457926 C1 RU2457926 C1 RU 2457926C1 RU 2011113929/02 A RU2011113929/02 A RU 2011113929/02A RU 2011113929 A RU2011113929 A RU 2011113929A RU 2457926 C1 RU2457926 C1 RU 2457926C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- elastic
- tool
- cutting
- flange
- guide
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к механической обработке заготовок с различной твердостью. Режущий инструмент состоит из корпуса, на котором установлены режущие элементы и направляющая. На корпусе выполнены стружечные канавки и установлен подшипник качения, на наружном кольце которого закреплен направляющий демпфер колебаний, выполненный в виде фланца с разрезными упругими консольными пластинами. Внутренняя полость демпфера заполнена упруго-демпфирующим материалом и закрыта крышкой, одетой на упругие пластины и стянутой с фланцем с помощью винтов, при этом наружная поверхность упругих пластин выполнена криволинейной с диаметром наиболее удаленных от оси вращения инструмента точек криволинейного профиля больше диаметра обрабатываемого отверстия. Обеспечивается расширение технологических возможностей инструмента, повышение производительности технологических операций и уменьшение расхода электроэнергии на процесс резания. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к обработке труднообрабатываемых материалов, и может использоваться при черновой, получистовой и чистовой механической обработке различных заготовок, характеризующихся значительным разбросом снимаемого припуска как по величине, так и твердости.
Известны режущие инструменты для обработки деталей, например расточные инструменты (А.С. СССР №532485, №539693, МКИ B23B 29/03), содержащие резцовую вставку с упругим резцедержателем или державкой, механизм деформирования державки и перемещаемый вдоль оси клин, взаимодействующий с элементом деформирования упругой державки. Недостатками этих инструментов являются узкие технологические возможности, низкая жесткость и виброустойчивость.
Известен также режущий инструмент - расточная головка (прототип), состоящий из корпуса, включающий две направляющие, переднюю и заднюю, состоящие из упругих и жестких частей, между которыми установлена резцовая вставка (патент RU 2314181 МПК B23B 29/034).
В прототипе нет канавок для отвода снимаемой с заготовки стружки, причем в его конструкции их выполнить невозможно, что приводит к засорению и забиванию стружкой пространства между двумя упругими манжетами. Последнее обстоятельство является причиной того, что прототип нельзя применять при черновой обработке, когда объем снимаемой стружки значительно больше, чем при чистовой обработке.
При чистовой обработке заготовки с использованием прототипа даже при сравнительно малой глубине резания происходит накопление стружки, в особенности при высоких скоростях резания, на которые рассчитан прототип. В процессе обработки стружка, сходящая с большой скоростью резания по передней поверхности режущей пластины, быстро заполняет пространство между двумя упругими манжетами, навиваясь на все детали, расположенные в указанном пространстве. Это приводит к тому, что после обработки каждой заготовки или еще чаще прототип необходимо выводить из отверстия и освобождать от навившейся и скопившейся стружки.
Не лучше обстоит дело и при обработке хрупких материалов, например чугунов. Образующаяся стружка скалывания и металлическая пыль засоряет упомянутое пространство, забивая все зазоры в подвижных соединениях прототипа, выводя его из строя. Поэтому очистка прототипа неизбежна также и при обработке хрупких материалов.
Увеличение вспомогательного времени в связи с очисткой прототипа от стружки увеличивает штучное время на выполнение операции, в результате чего простаивает металлорежущее оборудование и уменьшается производительность обработки. В результате этого прототип имеет ограниченные технологические возможности.
В прототипе контакт отверстия заготовки и направляющей упругой манжеты происходит по всей цилиндрической поверхности манжеты (площадь контакта на 1-2 порядка больше, чем у предложенного инструмента), что приводит при обработке к большой силе трения, которую необходимо преодолевать источником энергии. Следует отметить, что в прототипе необходимо использовать две упругие манжеты, при этом сила трения удваивается, а следовательно, значительно увеличиваются и затраты электроэнергии на процесс обработки.
Технический результат, который достигается от использования предполагаемого изобретения, - расширение технологических возможностей инструмента, повышение производительности обработки.
Указанный технический результат достигается тем, что режущий инструмент состоит из корпуса, на котором установлены режущие элементы и направляющая, имеет стружечные канавки, а также на нем установлен подшипник качения, на наружном кольце которого закреплен направляющий демпфер колебаний, выполненный в виде фланца с разрезными упругими консольными пластинами, внутренняя поверхность которого заполнена демпфирующим материалом и закрыта крышкой, одетой на упругие пластины и стянутой с фланцем с помощью винтов, наружная поверхность упругих пластин выполнена криволинейной, а диаметр точек криволинейного профиля, наиболее удаленных от оси вращения инструмента, больше диаметра обрабатываемого отверстия заготовки.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен режущий инструмент в сборе с направляющим демпфером; на фиг.2 - вид слева; на фиг.3 - поперечное сечение направляющего демпфера, установленного на наружное кольцо подшипника качения; на фиг.4 - сечение режущей многогранной неперетачиваемой пластины и ее крепление в корпусе инструмента.
Виброустойчивый режущий инструмент состоит из металлического корпуса 1 (фиг.1-4), в который вставлены режущие элементы, выполненные в виде твердосплавных многогранных неперетачиваемых пластин 2, закрепляемых в корпусе с помощью винтов 3. Для предохранения корпуса от износа твердосплавные многогранные неперетачиваемые пластины 2 установлены на опорные пластины 4, имеющие меньшую твердость по сравнению с твердостью корпуса и твердостью пластин. На корпус инструмента напрессован подшипник качения 5, внутреннее кольцо которого зафиксировано стопорным кольцом 6. На наружном кольце подшипника качения установлен и жестко закреплен направляющий демпфер колебаний, выполненный в виде фланца 7, крышки 8 и стягивающих винтов 9. Во фланце 7 выполнена расточка, при этом периферийная часть разрезана по образующей с образованием консольных упругих пластин 10.
Наружная поверхность упругих пластин 10 выполнена криволинейной, при этом диаметр наиболее удаленных от оси вращения точек криволинейного профиля (экстремальных точек) больше диаметра отверстия заготовки. Это обеспечивает при работе инструмента натяг в соединении «упругие пластины - отверстие заготовки», дополнительную опору и направление режущего инструмента. Кольцевая полость (расточка) демпфера заполнена упругим неметаллическим демпфирующим материалом (например, вулканизированной резиной), в результате чего направляющий демпфер способен гасить как виброперемещения, так и виброскорость, возникающие в процессе механической обработки.
Виброустойчивый режущий инструмент работает следующим образом. Инструмент устанавливают и закрепляют в шпинделе станка. Включают вращение шпинделя и рабочую подачу инструмента, при этом направляющий демпфер контактирует с отверстием обрабатываемой заготовки.
Поскольку максимальный диаметр упругих пластин 10 (фиг.1 и 3) больше диаметра отверстия заготовки, то при входе в отверстие упругие пластины изгибаются в радиальном направлении, происходит деформация демпфирующего материала, создается натяг между направляющим демпфером и заготовкой, их взаимное силовое давление, а следовательно, направление движения инструмента.
В результате этого инструмент получает вторую внешнюю опору. Первая опора инструмента создается шпинделем станка, в котором он закреплен, а вторая опора обеспечивается самой заготовкой и демпфером, что приводит к значительному увеличению жесткости режущего инструмента и технологической системы в целом. Существенное повышение жесткости технологической системы приводит к снижению уровня вибрации в процессе резания, которая к тому же дополнительно гасится направляющим демпфером.
В процессе обработки снимаемая стружка непрерывно отводится из зоны резания по канавкам корпуса, очистка инструмента от образующейся стружки не требуется как при чистовой, так и черновой обработке. В результате сокращается время на выполнение технологической операции и повышается производительность обработки предложенным инструментом.
В предлагаемом инструменте, благодаря наличию экстремальных точек криволинейного профиля, контакт упругих пластин с отверстием заготовки происходит по дискретным отрезкам длины окружности, а при движении инструмента со скоростью подачи эти отрезки скользят по отверстию заготовки с такой же скоростью.
Из-за незначительной площади контакта упругих пластин с отверстием заготовки сила трения при движении упругих пластин незначительна, что уменьшает осевую составляющую силы резания, а следовательно, и потребление электрической энергии на процесс обработки.
Изготовлен опытный образец виброустойчивого режущего инструмента и проведены его производственные испытания на операции зенкерования отверстия под шкворневой палец в надрессорной балке грузовых железнодорожных вагонов. Испытания проводили на станке ФБ-01. Перед обработкой изношенное отверстие надрессорной балки наплавляют твердым износостойким сплавом, при этом отверстие после наплавки получается неровным с большим перепадом припуска под обработку и высокой твердостью сплава, подлежащего снятию режущим инструментом.
Обработка такого наплавленного отверстия обычным режущим инструментом характеризуется высоким уровнем вибрации, низким режимом резания, периодом стойкости, большим расходом режущего инструмента и низким качеством обработанной поверхности (высокая шероховатость, следы дробления на поверхности и др.).
Обработка наплавленного отверстия предложенным режущим инструментом характеризуется значительно более низким уровнем вибрации технологической системы, более высокой подачей инструмента, отсутствием следов дробления и снижением среднеарифметического отклонения профиля с Rα=30-40 мкм до Rα=5-8 мкм. Уменьшается износ твердосплавных режущих пластин и повышается производительность технологической операции. Отмеченные результаты объясняются не только активным демпфированием колебаний направляющим демпфером, но и существенным повышением жесткости режущего инструмента.
Таким образом, применение предлагаемого виброустойчивого режущего инструмента позволяет по сравнению с прототипом расширить технологические возможности инструмента, повысить производительность технологических операций и уменьшить расход электроэнергии на процесс резания.
Claims (1)
- Режущий инструмент, состоящий из корпуса, на котором установлены режущие элементы и направляющая, отличающийся тем, что на корпусе выполнены стружечные канавки и установлен подшипник качения, на наружном кольце которого закреплен направляющий демпфер колебаний, выполненный в виде фланца с разрезными упругими консольными пластинами, причем внутренняя полость демпфера заполнена упругодемпфирующим материалом и закрыта крышкой, одетой на упругие пластины и стянутой с фланцем с помощью винтов, при этом наружная поверхность упругих пластин выполнена криволинейной с диаметром наиболее удаленных от оси вращения инструмента точек криволинейного профиля больше диаметра обрабатываемого отверстия.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011113929/02A RU2457926C1 (ru) | 2011-04-08 | 2011-04-08 | Режущий инструмент |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011113929/02A RU2457926C1 (ru) | 2011-04-08 | 2011-04-08 | Режущий инструмент |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2457926C1 true RU2457926C1 (ru) | 2012-08-10 |
Family
ID=46849535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011113929/02A RU2457926C1 (ru) | 2011-04-08 | 2011-04-08 | Режущий инструмент |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2457926C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2615965C1 (ru) * | 2015-10-19 | 2017-04-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Комбинированный виброустойчивый инструмент |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU532485A2 (ru) * | 1975-08-12 | 1976-10-25 | Общественное Конструкторское Бюро Ониктб При Специальном Конструкторском Бюро Алмазно-Расточных И Радиально-Сверлильных Станков (Скбарс) | Расточна оправка |
SU539693A1 (ru) * | 1975-09-25 | 1976-12-25 | Специальное Конструкторское Бюро Алмазно-Расточных И Радиальносверлильных Станков | Устройство дл отвода резца от обработанной поверхности |
SU1726154A1 (ru) * | 1990-04-27 | 1992-04-15 | Научно-Производственное Объединение "Спецтехоснастка" | Расточна головка |
US5427480A (en) * | 1994-04-25 | 1995-06-27 | Valenite Inc. | Boring tool having an adjustable cutter element |
RU23193U1 (ru) * | 2001-12-18 | 2002-05-27 | Якунин Геннадий Николаевич | Барабанная сушилка |
RU2236328C1 (ru) * | 2003-01-29 | 2004-09-20 | Ярославский государственный технический университет | Расточная головка |
RU2350433C2 (ru) * | 2003-07-21 | 2009-03-27 | Искар Лтд. | Режущая головка для вращающегося режущего инструмента |
JP2011056623A (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Honda Motor Co Ltd | 中ぐり加工システム |
-
2011
- 2011-04-08 RU RU2011113929/02A patent/RU2457926C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU532485A2 (ru) * | 1975-08-12 | 1976-10-25 | Общественное Конструкторское Бюро Ониктб При Специальном Конструкторском Бюро Алмазно-Расточных И Радиально-Сверлильных Станков (Скбарс) | Расточна оправка |
SU539693A1 (ru) * | 1975-09-25 | 1976-12-25 | Специальное Конструкторское Бюро Алмазно-Расточных И Радиальносверлильных Станков | Устройство дл отвода резца от обработанной поверхности |
SU1726154A1 (ru) * | 1990-04-27 | 1992-04-15 | Научно-Производственное Объединение "Спецтехоснастка" | Расточна головка |
US5427480A (en) * | 1994-04-25 | 1995-06-27 | Valenite Inc. | Boring tool having an adjustable cutter element |
RU23193U1 (ru) * | 2001-12-18 | 2002-05-27 | Якунин Геннадий Николаевич | Барабанная сушилка |
RU2236328C1 (ru) * | 2003-01-29 | 2004-09-20 | Ярославский государственный технический университет | Расточная головка |
RU2350433C2 (ru) * | 2003-07-21 | 2009-03-27 | Искар Лтд. | Режущая головка для вращающегося режущего инструмента |
JP2011056623A (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Honda Motor Co Ltd | 中ぐり加工システム |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2615965C1 (ru) * | 2015-10-19 | 2017-04-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Комбинированный виброустойчивый инструмент |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10118232B2 (en) | High-speed precision interrupted ultrasonic vibration cutting method | |
KR20140010373A (ko) | 만곡형 작업편 표면을 기계가공하는 기계가공 방법 및 기계가공 공구, 그리고 작업편 | |
KR20140005946A (ko) | 드릴 구멍을 생성하기 위한 천공 기구 및 방법 | |
KR20170129825A (ko) | 그루브가 있는 워크피스를 연삭하기 위한 방법 및 연삭 머신 | |
Moriwaki et al. | Development of a elliptical vibration milling machine | |
RU2457926C1 (ru) | Режущий инструмент | |
JP2019503881A (ja) | 複合加工ツール | |
JP2006150535A (ja) | 切削工具 | |
JP5893960B2 (ja) | 刃先交換式内径加工用切削工具 | |
RU2366545C1 (ru) | Способ фрезерования винтов с полуоткрытой поверхностью | |
KR101314490B1 (ko) | 공작기계용 주축대의 이물질 유입 방지장치 | |
RU2615965C1 (ru) | Комбинированный виброустойчивый инструмент | |
JP2007000976A (ja) | 複合工具 | |
KR101345946B1 (ko) | 머시닝 센터의 테이블 클램프 장치 | |
RU2541245C2 (ru) | Сборная концевая фреза | |
RU2405667C1 (ru) | Комбинированный инструмент для обработки отверстий | |
Kalidasan et al. | Preliminary experimental investigation on multi-tool turning process | |
JP5617070B2 (ja) | 精密加工装置 | |
RU2363564C1 (ru) | Комбинированный способ иглофрезерования с упрочнением винтов с полуоткрытой поверхностью | |
CN109382714A (zh) | 一种小孔精加工方法 | |
GB2047589A (en) | A tool for metal cutting, more particularly a face milling cutter | |
RU2303511C2 (ru) | Способ алмазно-абразивной обработки плоскостей с импульсным нагружением | |
RU2366546C1 (ru) | Игло-упрочняющая фреза для обработки винтов с полуоткрытой поверхностью | |
RU2275290C1 (ru) | Охватывающее кольцо для упрочняющей обкатки | |
RU2517671C2 (ru) | Модульный шлифовальный инструмент для обработки отверстий |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150409 |