RU2813295C1 - Multi-cutter device for lathes - Google Patents
Multi-cutter device for lathes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2813295C1 RU2813295C1 RU2022129004A RU2022129004A RU2813295C1 RU 2813295 C1 RU2813295 C1 RU 2813295C1 RU 2022129004 A RU2022129004 A RU 2022129004A RU 2022129004 A RU2022129004 A RU 2022129004A RU 2813295 C1 RU2813295 C1 RU 2813295C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- finishing
- cutter
- rigidly fixed
- hydraulic
- cutters
- Prior art date
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области металлообработки, в частности к обработке наружных поверхностей осесимметричных деталей на токарных станках. Известно устройство для одновременной черновой и чистовой обработки поверхностей тел вращения, содержащее два резца. Чистовой резец повернут относительно чернового резца и закреплен на оправке с возможностью угловой регулировки [1].The present invention relates to the field of metalworking, in particular to the processing of the outer surfaces of axisymmetric parts on lathes. A device is known for simultaneous roughing and finishing machining the surfaces of bodies of rotation, containing two cutters. The finishing cutter is rotated relative to the rough cutter and is mounted on a mandrel with the possibility of angular adjustment [1].
Недостатком данного устройства является невозможность плавного регулирования углового положения чистового резца в процессе резания в функции режимов точения. Регулирование углового положения резцов с помощью прокладок не позволяет осуществить непрерывную и плавную регулировку.The disadvantage of this device is the impossibility of smoothly adjusting the angular position of the finishing cutter during the cutting process as a function of turning modes. Adjusting the angular position of the cutters using shims does not allow for continuous and smooth adjustment.
Известно устройство для обработки наружных поверхностей осесимметричных деталей на токарных станках, выбранного в качестве прототипа, когда черновой и чистовой резцы установлены на один диаметральный размер и смещены в осевом направлении на постоянную величину. Оба резца оснащены встроенными упругими элементами и между ними в осевом направлении установлена балка с упругим элементом, передающая колебания от чернового резца чистовому. Параллельно балке установлен гидравлический демпфер, обеспечивающий сдвиг колебаний по фазе чистового резца относительно чернового. Чистовой резец установлен из условия снятия припуска, равного величине выступов шероховатости от обработки черновым резцом. [2].A device is known for processing the outer surfaces of axisymmetric parts on lathes, chosen as a prototype, when the roughing and finishing cutters are set to the same diametrical size and shifted in the axial direction by a constant amount. Both cutters are equipped with built-in elastic elements and a beam with an elastic element is installed between them in the axial direction, transmitting vibrations from the rough cutter to the finishing cutter. A hydraulic damper is installed parallel to the beam, providing a phase shift of vibrations of the finishing cutter relative to the rough cutter. The finishing cutter is installed based on the condition of removing an allowance equal to the size of the roughness protrusions from processing with a rough cutter. [2].
Недостатком данного устройства является снижение уровня вибраций при передаче энергии от чернового резца чистовому за счет ее потери в упругом элементе и демпфере. Следовательно, амплитуда колебаний чистового резца уменьшается и качество обработанной поверхности падает.The disadvantage of this device is the reduction in the level of vibration during the transfer of energy from the rough cutter to the finishing one due to its loss in the elastic element and damper. Consequently, the vibration amplitude of the finishing cutter decreases and the quality of the machined surface decreases.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении эффективности обработки и производительности с достижением следующих технических результатов: повышение точности и качества обработки путем снижения шероховатости и уменьшение энергоемкости процесса чистого точения за счет использования энергии гидроусилителя.The problem to be solved by the claimed invention is to increase processing efficiency and productivity with the achievement of the following technical results: increasing the accuracy and quality of processing by reducing roughness and reducing the energy intensity of the clean turning process through the use of power steering.
Эта задача решается тем, что в устройстве для токарной обработки наружной поверхности осесимметричной детали, содержащее резцедержатель с установленными последовательно в осевом направлении черновой и чистовой резцы. Между резцами установлен гидравлический усилитель амплитуды колебаний чистового резца, корпус которого жестко закреплен на резцедержателе. В корпус встроены два гидроцилиндра включенных последовательно. Шток-поршень первого большего диаметра жестко закреплен на державке чернового резца, а шток-поршень второго, меньшего диаметра гидроцилиндра, жестко закреплен на державке чистового резца. Выход первого гидроцилиндра включен на вход второго, причем передача колебаний от чернового резца к чистовому обеспечивается с коэффициентом усиления больше единицы, равным отношению большего диаметра гидроцилиндра к меньшему диаметру.This problem is solved by the fact that in a device for turning the outer surface of an axisymmetric part, it contains a tool holder with roughing and finishing cutters installed sequentially in the axial direction. A hydraulic amplifier of the oscillation amplitude of the finishing cutter is installed between the cutters, the body of which is rigidly fixed to the tool holder. Two hydraulic cylinders connected in series are built into the housing. The piston rod of the first larger diameter is rigidly fixed to the rough cutter holder, and the piston rod of the second, smaller diameter hydraulic cylinder is rigidly fixed to the finishing cutter holder. The output of the first hydraulic cylinder is connected to the input of the second, and the transmission of vibrations from the rough cutter to the finishing one is ensured with a gain greater than one, equal to the ratio of the larger diameter of the hydraulic cylinder to the smaller diameter.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом, представленным на фиг. 1.The present invention is illustrated by the drawing shown in Fig. 1.
Многорезцовое устройство для токарной обработки осесимметричных деталей содержит резец 1 для черновой и резец 2 для получистовой и чистовой обработки. Между ними установлен гидроусилитель перемещений 3 и все они жестко закреплены в резцедержателе 4. К черновому резцу 1 жестко закреплен шток-поршнь 5 большого гидроцилиндра 6, а к корпусу резца 2 жестко закреплен шток поршень 7 малого гидроцилиндра 8. В корпусе резца 2 закреплены резцовые пластины 9 для получистового точения и 10 для чистового точения. Пластина 9 жестко закреплена в корпус резца 2 винтом 11,а пластина 10 базируется на цилиндрических направляющих 12 и 13 жестко закрепленных в корпусе резца 2. Положение пластины 10 фиксируется в корпусе резца 2 упругими элементами 14. Шток поршень 7 гидроцилиндра 8 соединен с осью 15, которая жестко соединена с пластиной 10. Настройка резцов проводится относительно детали 16.A multi-cutter device for turning axisymmetric parts contains cutter 1 for roughing and cutter 2 for semi-finishing and finishing. A hydraulic displacement booster 3 is installed between them and they are all rigidly fixed in the tool holder 4. The piston rod 5 of the large hydraulic cylinder 6 is rigidly fixed to the rough cutter 1, and the piston rod 7 of the small hydraulic cylinder 8 is rigidly fixed to the cutter body 2. The cutting plates are fixed in the cutter body 2 9 for semi-finish turning and 10 for fine turning. Plate 9 is rigidly fixed in the cutter body 2 with a screw 11, and plate 10 is based on cylindrical guides 12 and 13 rigidly fixed in the cutter body 2. The position of the plate 10 is fixed in the cutter body 2 by elastic elements 14. The piston rod 7 of the hydraulic cylinder 8 is connected to the axis 15, which is rigidly connected to plate 10. The cutters are adjusted relative to part 16.
Двухрезцовое устройство работает следующим образом. Предварительно рассчитывают режимы резания, величины припусков и геометрии резцов для каждого вида точения (черного, получистового и чистового). Резцы 1 и 2 настраивают по эталону образцу на расчетные диаметры детали 16, закрепляют вместе с гидроулсилителем в резцедержателе станка и подводят к обрабатываемой детали. Первым включается в процесс резания черновой резец 1, а далее начинает работать резец 2 с получистовой и чистовой пластинами резания. Резцы соединены гидроусилителем 3, на вход которого подаются колебания державки чернового резца 1 c амплитудой Н 1 и через шток-поршень 5 гидроцилиндра 6 вытесненный объем которого V 1 передается на вход малого цилиндра 8 и перемещает шток поршень 7 на величину Н 2 .За счет жесткого соединения шток поршня 7 с осью 15 соединенный с чистовой пластиной 10 резца 2 в зоне упругого элемента 14 колеблется с амплитудой колебания державки резца 1 умноженного на коэффициент усиления колебаний гидроусилителя 3.The two-cut device works as follows. Cutting modes, allowance values and cutter geometry are preliminarily calculated for each type of turning (black, semi-finishing and finishing). Cutters 1 and 2 are adjusted according to the standard sample to the calculated diameters of part 16, secured together with the hydraulic booster in the tool holder of the machine and brought to the workpiece. The first to be included in the cutting process is roughing cutter 1, and then cutter 2 starts working with semi-finishing and finishing cutting plates. The cutters are connected by a hydraulic booster 3, the input of which is supplied by vibrations of the rough cutter holder 1 with an amplitude H 1 and through the piston rod 5 of the hydraulic cylinder 6, the displaced volume of which V 1 is transmitted to the input of the small cylinder 8 and moves the piston rod 7 by an amount H 2. Due to the rigid connection, the piston rod 7 with the axis 15 connected to the finishing plate 10 of the cutter 2 in the area of the elastic element 14 oscillates with the amplitude of the oscillation of the cutter holder 1 multiplied by the oscillation amplification factor of the hydraulic booster 3.
Расчет амплитуды колебаний чистового резца производится по формулеThe vibration amplitude of the finishing cutter is calculated using the formula
Н2 =(d1H1)/d2 H 2 =(d 1 H 1 )/d 2
Здесь H1 и Н2 - амплитуды колебаний чернового и чистового резцов; d1 и d2 - диаметры цилиндров гидроусилитея колебаний. Спектр частот колебаний чистового и чернового резца одинаков. Все резцы ведут обработку с одинаковой подачей. Использование конструкции многорезцового устройства с гидроусилителем колебаний чистового резца позволяет повысить производительность обработки, качество поверхности и точность обработанной и увеличить надежность работы инструмента и обеспечить стабильность форм и размеров в эксплуатационный период работы детали.Here H 1 and H 2 are the vibration amplitudes of the roughing and finishing cutters; d 1 and d 2 - diameters of the cylinders of the hydraulic oscillation booster. The vibration frequency spectrum of the finishing and rough cutter is the same. All cutters process at the same feed. The use of a multi-cutter device design with a hydraulic booster for the oscillations of the finishing cutter makes it possible to increase processing productivity, surface quality and precision of the machined part, and increase the reliability of the tool and ensure stability of shapes and sizes during the operational period of the part.
Источники информацииInformation sources
1. А.С. СССР 319391 МПК B23b 29.03.1972.1. A.S. USSR 319391 MPK B23b 03/29/1972.
2. Пат. 2765554 Российской федерации МПК B23B 29/00.2. Pat. 2765554 Russian Federation IPC B23B 29/00.
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2813295C1 true RU2813295C1 (en) | 2024-02-09 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1552421B1 (en) * | 1966-10-21 | 1969-11-06 | Reika Werk Gmbh Maschf | Device for simultaneous chamfering of the inner and outer edges of pipe ends |
| SU1215881A1 (en) * | 1984-09-25 | 1986-03-07 | Московский станкостроительный завод "Красный пролетарий" им.А.И.Ефремова | Cutter block |
| WO1999039854A1 (en) * | 1996-06-10 | 1999-08-12 | Carbon Tool & Manufacturing, Inc. | Cutting tool |
| RU202240U1 (en) * | 2020-09-15 | 2021-02-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | DEVICE FOR TURNING PARTS WITH STABILIZATION OF CUTTING TEMPERATURE |
| RU2765554C1 (en) * | 2021-02-08 | 2022-02-01 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" | Device for turning the outer surface of an axisymmetric part |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1552421B1 (en) * | 1966-10-21 | 1969-11-06 | Reika Werk Gmbh Maschf | Device for simultaneous chamfering of the inner and outer edges of pipe ends |
| SU1215881A1 (en) * | 1984-09-25 | 1986-03-07 | Московский станкостроительный завод "Красный пролетарий" им.А.И.Ефремова | Cutter block |
| WO1999039854A1 (en) * | 1996-06-10 | 1999-08-12 | Carbon Tool & Manufacturing, Inc. | Cutting tool |
| RU202240U1 (en) * | 2020-09-15 | 2021-02-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" | DEVICE FOR TURNING PARTS WITH STABILIZATION OF CUTTING TEMPERATURE |
| RU2765554C1 (en) * | 2021-02-08 | 2022-02-01 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" | Device for turning the outer surface of an axisymmetric part |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4224846A (en) | Turning boring head with a tool for radial adjustment | |
| CN213224621U (en) | External thread machining lathe | |
| RU2813295C1 (en) | Multi-cutter device for lathes | |
| KR101981233B1 (en) | Combined machining tool and machining method using same | |
| RU2804363C1 (en) | Device for turning outer surface of axisymmetric part | |
| US5393176A (en) | Tube bevelling machine with adjustable bevelling head | |
| CN111890052B (en) | Special chamfering tool for multi-shaft deep hole machining tool | |
| US4246813A (en) | Straight turning automatic lathe | |
| Svinin et al. | Self-oscillation suppression when turning non-rigid shafts using spring tools and the spring headstock center | |
| RU2765554C1 (en) | Device for turning the outer surface of an axisymmetric part | |
| Kumabe et al. | Super-precision cylindrical machining | |
| US3603185A (en) | Method and tool for mounting lathe metal cutting-tool bits for use on metal-turning lathes for machining operations | |
| SU1683868A1 (en) | Method and machine for machining parts | |
| RU207745U1 (en) | DEVICE FOR ULTRASONIC CUTTING OF EXTERNAL SURFACES OF ROTATION BODIES | |
| JPH09155601A (en) | Cutting method and cutting machine | |
| CN221209969U (en) | Radial blind hole machining device for inner wall of deep hole | |
| RU222273U1 (en) | Boring cutter | |
| US3640180A (en) | Apparatus for delivering vibratory energy | |
| RU1808513C (en) | Device for machining workpieces by metal-cutting machine tool | |
| CN214161416U (en) | Special fixture for milling key groove planes at two ends of crankshaft | |
| Saotome et al. | Precision internal threading of stainless steel | |
| CN202763208U (en) | Crankshaft hole reamer and lathe for processing cylinder body crankshaft holes of multicylinder engine | |
| CN211490603U (en) | Numerical control lathe | |
| CN212577505U (en) | Numerical control machine tool for machining holes in two end surfaces | |
| SU844139A1 (en) | Chuck for vibration working of parts |