Универсальный демпфирующий резец с регулируемой жесткостью

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в металлообрабатывающих инструментах.

Технический результат - улучшение эксплуатационных характеристик резца и повышение его стойкости. Содержит режущую пластину и узел ее крепления, державку с выемкой. Снабжен двухступенчатой металлической оправкой, режущая пластина узлом ее крепления жестко фиксирована на верхней поверхности первой ступени, изготовленной в виде прямоугольного параллелепипеда. Вторая ступень оправки выполнена цилиндрической и размещена в замкнутой эластичной оболочке из вулканизированного материала, изготовленной в форме стакана с сообщающимися полыми стенками и днищем, снабженным с его внешней стенки цилиндрическим штуцером. Внутренний диаметр стакана и его высота от внутренней стенки днища равны соответственно диаметру и длине цилиндрической ступени оправки. Стакан с оправкой свободно с зазорами установлен в цилиндрической выборке, ориентированной по нормали к верхней плоскости переднего конца державки и имеющей в дне сквозное отверстие диаметром, большим диаметра штуцера, который пропущен соосно с отверстием дна выборки. Через штуцер закачан сжатый воздух в днище и стенки стакана до заполнения ими зазоров между выборкой и создания необходимого избыточного давления для образования единой механической системы оправка - стакан с закачанным сжатым воздухом - державка. Возможно регулирование жесткости резца за счет дополнительного закачивания воздуха в замкнутую эластичную оболочку стакана или сбрасыванием его из оболочки без контактирования первой ступени оправки и штуцера стакана с державкой и с обеспечением обработки режущей пластиной материала изделия. 3 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в металлообрабатывающих инструментах.

Известен резец для чистовой обработки, содержащий державку, в которой расположена режущая пластина и узел ее крепления, вставку из высоконаполненного композиционного материала на полимерной основе с овальным выступом со стороны узла крепления, размещенную в выборке державки, и датчик силы (А.с. СССР №1620212, кл. В23В 27/00), 1991 г., Бюл.№2).

Недостатками являются: низкие эксплуатационные характеристики резца, связанные с невозможностью, так как высоконаполненный композиционный материал вставки применим только к определенным режимам резания и при их изменении приходится подбирать новую полимерную основу вставки или вводить в нее различные наполнители, добиваясь требуемой жесткости; недостаточная стойкость резца из-за малого демпфирования возникающих в процессе резания колебаний потому, что режущая пластина и узел ее крепления не виброизолированы от державки резцедержателя, это ведет к снижению устойчивости процесса резания и износу инструмента.

Известен резец, содержащий державку, в которой расположены режущая пластина и узел ее крепления, и вставку из материала с высоким демпфирированием, размещенную в выборке державки, резец снабжен подвижным упором, размещенным в опорной части, выполненной на державке и имеющей выборку, при этом продольная ось упора параллельна продольной оси резца, а в месте сопряжения опорной части с опорной плоскостью державки выполнен упругий шарнир, причем на вставке выполнен выступ, размещенный в выборке опорной части (Патент РФ №2009768, МПК5 В23В 27/00, 1994 г.). Указанный резец имеет следующие недостатки:

1. Низкие эксплуатационные характеристики резца, обусловленные тем, что жесткость вставки из материала с высоким демпфированием, размещенной в выборке державки, неизменна при любых параметрах технологического процесса, и при обработке различных конструкционных материалов невозможно регулирование жесткости резца, поэтому каждый раз необходим подбор материала с высоким демпфированием требуемой жесткости, размещение его в выборке державки и полимеризация.

2. Недостаточная стойкость резца из-за неэффективности демпфирования возникающих в процессе резания вибраций, так как режущая пластина и узел ее крепления расположены непосредственно в державке, жестко закрепленной в резцедержателе, а вставка из материала с высоким демпфированием размещена в выборке внутри державки, то есть не происходит виброизоляция режущей пластины и узла ее крепления от державки и резцедержателя, кроме того, также не выброизолирован подвижный упор, поэтому в процессе резания возникают дополнительные ударные нагрузки при вибрациях контактируемых металлических частей упора с державкой и резцедержателем, что ведет к износу инструмента.

Технической задачей предлагаемого изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик резца и повышение его стойкости.

Технический результат по улучшению эксплуатационных характеристик резца и повышению его стойкости достигается тем, что в универсальном демпфирующем резце с регулируемой жесткостью, содержащем режущую пластину и узел ее крепления, державку с выборкой в ней, он снабжен двухступенчатой металлической оправкой, режущая пластина узлом ее крепления жестко фиксирована на верхней поверхности первой ступени, изготовленной в виде прямоугольного параллелепипеда, а вторая ступень оправки выполнена цилиндрической и размещена в замкнутой эластичной оболочке из вулканизированного материала, изготовленной в форме стакана с сообщающимся полыми боковой поверхностью и днищем, с закрепленным в его внешней стенке цилиндрическим штуцером, при этом внутренний диаметр стакана и его высота от внутренней стенки днища равны соответственно диаметру и длине цилиндрической ступени оправки, кроме того, стакан с оправкой свободно с зазорами установлен в цилиндрической выборке, ориентированной по нормали к верхней плоскости переднего конца державки и имеющей в дне сквозное отверстие диаметром, большим диаметра штуцера, который пропущен соосно с отверстием дна выборки, причем через штуцер закачан сжатый воздух в днище и боковую поверхность стакана до заполнения ими зазоров между выборкой и создания необходимого избыточного давления для образования единой механической системы оправка-стакан с закачанным сжатым воздухом-державка, с возможностью регулирования жесткости резца за счет дополнительного закачивания воздуха в замкнутую эластичную оболочку стакана или сбрасывания его из оболочки без контактирования первой ступени оправки и штуцера стакана с державкой и с обеспечением обработки режущей пластиной материала изделия.

На фиг.1 представлен общий вид резца в процессе обработки материала; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.

Режущая пластина 1 узлом ее крепления 2 жестко фиксирована на верхней поверхности изготовленной в виде прямоугольного параллелепипеда первой ступени 3 двухступенчатой металлической оправки, вторая ступень 4 оправки выполнена цилиндрической и размещена в замкнутой эластичной оболочке из вулканизированного материала, изготовленной в форме стакана 5 с сообщающимися полыми боковой поверхностью и днищем, с закрепленным в его внешней стенке цилиндрическим штуцером 6, при этом внутренний диаметр стакана 5 и его высота от внутренней стенки днища равны соответственно диаметру и длине цилиндрической ступени 4 оправки.

Стакан 5 с оправкой свободно с зазорами установлен в цилиндрической выборке, ориентированной по нормали к верхней плоскости переднего конца державки 7 и имеющей в дне сквозное отверстие 8 диаметром d2, большим диаметра d, штуцера 6, который пропущен соосно с отверстием 8 дна выборки.

Через штуцер 6 закачан сжатый воздух в днище и боковую поверхность стакана 5 до заполнения ими зазоров между выборкой и создания необходимого избыточного давления для образования единой механической системы оправка-стакан 5 с закачанным сжатым воздухом-державка 7, с возможностью регулирования жесткости резца за счет дополнительного закачивания воздуха в замкнутую эластичную оболочку стакана 5 или сбрасывания его из оболочки без контактирования первой ступени 3 оправки и штуцера 6 стакана 5 с державкой 7 и с обеспечением обработки режущей пластиной 1 материала изделия.

Замкнутая эластичная оболочка стакана 5 может быть изготовлена, например, из резины или тканевого каркаса с двухсторонними резиновыми обкладками, подвергнутыми вулканизации. Так как внутренний диаметр стакана 5 и его высота от внутренней стенки днища равны диаметру и длине цилиндрической ступени 4 оправки, а эластичный материал стакана 5 растяжим, то стакан 5 плотно охватывает всю цилиндрическую ступень 4 оправки.

Цилиндрическую выборку ориентируют по нормали к верхней плоскости переднего конца державки 7. Диаметр выборки выбирают так, чтобы в ней свободно с малыми зазорами был установлен стакан 5 со ступенчатой оправкой, в верхней ступени 3 которой жестко зафиксирована узлом крепления 2 режущая пластина 1. Глубина выборки должна быть такова, чтобы между верхней ступенью 3 оправки и державкой 7 оставался зазор, в сквозное отверстие 8 дна выборки в державке 7 соосно пропускают цилиндрический штуцер 6 стакана 5, диаметр d1 штуцера 6 меньше диаметра d2 отверстия 8 (d1<d2).

Через штуцер 6 в сообщающиеся полости днища и боковой поверхности замкнутой эластичной оболочки стакана 5 закачивают сжатый воздух до заполнения ими зазоров между выборкой державки 7 и создают необходимое избыточное давление для образования единой механической системы оправка -стакан 5 с закачанным сжатым воздухом - державка 7. Минимальным избыточным давлением Pmin в стакане 5, обуславливающем работоспособность резца, является давление, обеспечивающее отсутствие проворачивания (проскальзывания) по поверхностям контакта цилиндрической ступени 4 оправки в стакане 5 и стакана 5 в державке 7 при любых параметрах режима обработки конструкционных материалов. Давление внутри замкнутой эластичной оболочки стакана 5 контролируют манометром. Смонтированный резец устанавливают в резцедержателе (манометр и резцедержатель не показаны). Производят тарировку жесткость-давление образованной механической системы.

Универсальный демпфирующий резец с регулируемой жесткостью работает следующим образом.

По произведенной тарировке жесткость-давление в зависимости от обрабатываемого материала и технологических режимов его обработки регулируют жесткость резца за счет дополнительного закачивания через штуцер 6 воздуха в замкнутую эластичную оболочку стакана 5 или сбрасывания его из оболочки. При этом первая ступень 3 оправки не контактирует с державкой 7, так как они были установлены с гарантированным зазором при монтировании резца, а штуцер 6 стакана 5 не соприкасается с державкой 7, так как диаметр d1 штуцера 6 меньше диаметра d2 сквозного отверстия 8 дна выборки. Поэтому днищем и боковой поверхностью стакана 5 с закачанным в него воздухом производится высокоэффективное демпфирование продольных и поперечных вибраций и ударных нагрузок, возникающих в процессе резания, в результате виброизоляции режущей пластины 1 с узлом ее крепления 2 на верхней поверхности первой ступени 3 оправки от державки 7 и резцедержателя, тем самым обеспечивается надежность устойчивого процесса резания и повышение стойкости резца при обработке изделий в любых токарных и строгальных технологических операциях (резец является универсальным).

Бесступенчатое дистанционное регулирование жесткости резца за счет изменения давления сжатого воздуха в замкнутой эластичной оболочке стакана 5 можно осуществлять и непосредственно в процессе механической обработки материалов, это создает возможность смещения собственных частот колебаний инструмента и вынуждающей силы резания в широких диапазонах, позволяет избежать нежелательного явления резонанса и приводит к увеличению стойкости резца и улучшению его эксплуатационных характеристик.

Регулирование подачи сжатого воздуха в замкнутую эластичную оболочку стакана 5 до создания необходимого давления осуществляют через штуцер 6, например, при помощи трехпозиционного крана, установленного на воздуховоде от средства подачи сжатого воздуха, например, компрессора. Первая позиция крана связывает средство подачи сжатого воздуха с замкнутой эластичной оболочкой стакана 5. Второе положение крана перекрывает подачу воздуха в полые боковую поверхность и днище стакана 5. Третья позиция связывает стакан 5 с атмосферой (компрессор и трехпозиционный кран не показаны). Возможно регулирование подачи сжатого воздуха также при помощи системы клапанов, золотниковых или других устройств.

Замену режущей пластины 1 возможно производить без сбрасывания давления воздуха в полых боковой поверхности и днище стакана 5.

При необходимости демонтирования резца державку 7 освобождают из резцедержателя, сбрасывают давление в замкнутой эластичной оболочке стакана 5 до величины атмосферного, после чего существовавшая механическая система двухступенчатая оправка - стакан 5 - державка 7 распадается на отдельные составляющие части.

Оригинальностью предложенного универсального демпфирующего резца с регулируемой жесткостью является то, что он снабжен двухступенчатой металлической оправкой, режущая пластина 1 узлом ее крепления 2 жестко фиксирована на верхней поверхности первой ступени 3, изготовленной в виде прямоугольного параллелепипеда, а вторая ступень 4 оправки выполнена цилиндрической и размещена в замкнутой эластичной оболочке из вулканизированного материала, изготовленной в форме стакана 5 с сообщающимися полыми боковой поверхностью и днищем, с закрепленным в его внешней стенке цилиндрическим штуцером 6, при этом внутренний диаметр стакана 5 и его высота от внутренней стенки днища равны соответственно диаметру и длине цилиндрической ступени 3 оправки. Кроме того, стакан 5 с оправкой свободно с зазорами установлен в цилиндрической выборке, ориентированной по нормали к верхней плоскости переднего конца державки 7 и имеющей в дне сквозное отверстие 8 диаметром d2, большим диаметра d] штуцера 6, который пропущен соосно с отверстием 8 дна выборки, причем через штуцер 6 закачан сжатый воздух в днище и боковую поверхность стакана 5 до заполнения ими зазоров между выборкой и создания необходимого избыточного давления для образования единой механической системы оправка-стакан 5 с закачанным сжатым воздухом - державка 7, с возможностью регулирования жесткости резца за счет дополнительного закачивания воздуха в замкнутую эластичную оболочку стакана 5 или сбрасывания его из оболочки без контактирования первой ступени 3 оправки и штуцера 6 стакана 5 с державкой 7 и с обеспечением обработки режущей пластиной 1 материала изделия. Это позволяет:

1. Улучшить эксплуатационные характеристики резца за счет бесступенчатого дистанционного регулирования его жесткости изменением давления в замкнутой эластичной оболочке стакана.

2. Повысить стойкость резца, так как днищем и боковой поверхностью стакана с закачанным в него воздухом производится высокоэффективное демпфирование продольных и поперечных вибраций и ударных нагрузок в результате виброизоляции режущей пластины с узлом ее крепления на верхней поверхности первой ступени оправки от державки и резцедержателя.

Таким образом, предлагаемый универсальный демпфирующий резец с регулируемой жесткостью позволяет достичь технического результата по улучшению эксплуатационных характеристик резца и повышению его стойкости.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в металлообрабатывающих инструментах.
Известен резец для чистовой обработки, содержащий державку, в которой расположена режущая пластина и узел ее крепления, вставку из высоконаполненного композиционного материала на полимерной основе с овальным выступом со стороны узла крепления, размещенную в выборке державки, и датчик силы (а.с. СССР №1620212, кл. В23В 27/00, 1991 г., Бюл.№2).
Недостатками являются низкие эксплуатационные характеристики резца, так как высоконаполненный композиционный материал вставки применим только к определенным режимам резания и при их изменении приходится подбирать новую полимерную основу вставки или вводить в нее различные наполнители, добиваясь требуемой жесткости; недостаточная стойкость резца из-за малого демпфирования возникающих в процессе резания колебаний, потому что режущая пластина и узел ее крепления не виброизолированы от державки резцедержателя, это ведет к снижению устойчивости процесса резания и износу инструмента.
Известен резец, содержащий державку, в которой расположены режущая пластина и узел ее крепления, и вставку из материала с высоким демпфирированием, размещенную в выборке державки, резец снабжен подвижным упором, размещенным в опорной части, выполненной на державке и имеющей выборку, при этом продольная ось упора параллельна продольной оси резца, а в месте сопряжения опорной части с опорной плоскостью державки выполнен упругий шарнир, причем на вставке выполнен выступ, размещенный в выборке опорной части (Патент РФ №2009768, МПК5 В23В 27/00, 1994 г.). Указанный резец имеет следующие недостатки:

1. Низкие эксплуатационные характеристики резца, обусловленные тем, что жесткость вставки из материала с высоким демпфированием, размещенной в выборке державки, неизменна при любых параметрах технологического процесса, и при обработке различных конструкционных материалов невозможно регулирование жесткости резца, поэтому каждый раз необходим подбор материала с высоким демпфированием требуемой жесткости, размещение его в выборке державки и полимеризация.

2. Недостаточная стойкость резца из-за неэффективности демпфирования возникающих в процессе резания вибраций, так как режущая пластина и узел ее крепления расположены непосредственно в державке, жестко закрепленной в резцедержателе, а вставка из материала с высоким демпфированием размещена в выборке внутри державки, то есть не происходит виброизоляции режущей пластины и узла ее крепления от державки и резцедержателя, кроме того, также не выброизолирован подвижный упор, поэтому в процессе резания возникают дополнительные ударные нагрузки при вибрациях контактируемых металлических частей упора с державкой и резцедержателем, что ведет к износу инструмента.
Технической задачей предлагаемого изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик резца и повышение его стойкости.
Технический результат по улучшению эксплуатационных характеристик резца и повышению его стойкости достигается тем, что в универсальном демпфирующем резце с регулируемой жесткостью, содержащем режущую пластину и узел ее крепления, державку с выборкой в ней, он снабжен двухступенчатой металлической оправкой, режущая пластина узлом ее крепления жестко фиксирована на верхней поверхности первой ступени, изготовленной в виде прямоугольного параллелепипеда, а вторая ступень оправки выполнена цилиндрической и размещена в замкнутой эластичной оболочке из вулканизированного материала, изготовленной в форме стакана с сообщающимся полыми боковой поверхностью и днищем, с закрепленным в его внешней стенке цилиндрическим штуцером, при этом внутренний диаметр стакана и его высота от внутренней стенки днища равны соответственно диаметру и длине цилиндрической ступени оправки, кроме того, стакан с оправкой свободно с зазорами установлен в цилиндрической выборке, ориентированной по нормали к верхней плоскости переднего конца державки и имеющей в дне сквозное отверстие диаметром, большим диаметра штуцера, который пропущен соосно с отверстием дна выборки, причем через штуцер закачан сжатый воздух в днище и боковую поверхность стакана до заполнения ими зазоров между выборкой и создания необходимого избыточного давления для образования единой механической системы оправка- стакан с закачанным сжатым воздухом - державка, с возможностью регулирования жесткости резца за счет дополнительного закачивания воздуха в замкнутую эластичную оболочку стакана или сбрасывания его из оболочки без контактирования первой ступени оправки и штуцера стакана с державкой и с обеспечением обработки режущей пластиной материала изделия.
На фиг.1 представлен общий вид резца в процессе обработки материала; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.
Режущая пластина 1 узлом ее крепления 2 жестко фиксирована на верхней поверхности изготовленной в виде прямоугольного параллелепипеда первой ступени 3 двухступенчатой металлической оправки, вторая ступень 4 оправки выполнена цилиндрической и размещена в замкнутой эластичной оболочке из вулканизированного материала, изготовленной в форме стакана 5 с сообщающимися полыми боковой поверхностью и днищем, с закрепленным в его внешней стенке цилиндрическим штуцером 6, при этом внутренний диаметр стакана 5 и его высота от внутренней стенки днища равны соответственно диаметру и длине цилиндрической ступени 4 оправки.
Стакан 5 с оправкой свободно с зазорами установлен в цилиндрической выборке, ориентированной по нормали к верхней плоскости переднего конца державки 7 и имеющей в дне сквозное отверстие 8 диаметром d2, большим диаметра d, штуцера 6, который пропущен соосно с отверстием 8 дна выборки.
Через штуцер 6 закачан сжатый воздух в днище и боковую поверхность стакана 5 до заполнения ими зазоров между выборкой и создания необходимого избыточного давления для образования единой механической системы оправка - стакан 5 с закачанным сжатым воздухом - державка 7, с возможностью регулирования жесткости резца за счет дополнительного закачивания воздуха в замкнутую эластичную оболочку стакана 5 или сбрасывания его из оболочки без контактирования первой ступени 3 оправки и штуцера 6 стакана 5 с державкой 7 и с обеспечением обработки режущей пластиной 1 материала изделия.
Замкнутая эластичная оболочка стакана 5 может быть изготовлена, например, из резины или тканевого каркаса с двухсторонними резиновыми обкладками, подвергнутыми вулканизации. Так как внутренний диаметр стакана 5 и его высота от внутренней стенки днища равны диаметру и длине цилиндрической ступени 4 оправки, а эластичный материал стакана 5 растяжим, то стакан 5 плотно охватывает всю цилиндрическую ступень 4 оправки.
Цилиндрическую выборку ориентируют по нормали к верхней плоскости переднего конца державки 7. Диаметр выборки выбирают так, чтобы в ней свободно с малыми зазорами был установлен стакан 5 со ступенчатой оправкой, в верхней ступени 3 которой жестко зафиксирована узлом крепления 2 режущая пластина 1. Глубина выборки должна быть такова, чтобы между верхней ступенью 3 оправки и державкой 7 оставался зазор, в сквозное отверстие 8 дна выборки в державке 7 соосно пропускают цилиндрический штуцер 6 стакана 5, диаметр d1 штуцера 6 меньше диаметра d2 отверстия 8 (d1<d2).
Через штуцер 6 в сообщающиеся полости днища и боковой поверхности замкнутой эластичной оболочки стакана 5 закачивают сжатый воздух до заполнения ими зазоров между выборкой державки 7 и создают необходимое избыточное давление для образования единой механической системы оправка - стакан 5 с закачанным сжатым воздухом - державка 7. Минимальным избыточным давлением Pmin в стакане 5, обуславливающем работоспособность резца, является давление, обеспечивающее отсутствие проворачивания (проскальзывания) по поверхностям контакта цилиндрической ступени 4 оправки в стакане 5 и стакана 5 в державке 7 при любых параметрах режима обработки конструкционных материалов. Давление внутри замкнутой эластичной оболочки стакана 5 контролируют манометром. Смонтированный резец устанавливают в резцедержателе (манометр и резцедержатель не показаны). Производят тарировку жесткость - давление образованной механической системы.
Универсальный демпфирующий резец с регулируемой жесткостью работает следующим образом.
По произведенной тарировке жесткость - давление в зависимости от обрабатываемого материала и технологических режимов его обработки регулируют жесткость резца за счет дополнительного закачивания через штуцер 6 воздуха в замкнутую эластичную оболочку стакана 5 или сбрасывания его из оболочки. При этом первая ступень 3 оправки не контактирует с державкой 7, так как они были установлены с гарантированным зазором при монтировании резца, а штуцер 6 стакана 5 не соприкасается с державкой 7, так как диаметр d1 штуцера 6 меньше диаметра d2 сквозного отверстия 8 дна выборки. Поэтому днищем и боковой поверхностью стакана 5 с закачанным в него воздухом производится высокоэффективное демпфирование продольных и поперечных вибраций и ударных нагрузок, возникающих в процессе резания, в результате виброизоляции режущей пластины 1 с узлом ее крепления 2 на верхней поверхности первой ступени 3 оправки от державки 7 и резцедержателя, тем самым обеспечивается надежность устойчивого процесса резания и повышение стойкости резца при обработке изделий в любых токарных и строгальных технологических операциях (резец является универсальным).
Бесступенчатое дистанционное регулирование жесткости резца за счет изменения давления сжатого воздуха в замкнутой эластичной оболочке стакана 5 можно осуществлять и непосредственно в процессе механической обработки материалов, это создает возможность смещения собственных частот колебаний инструмента и вынуждающей силы резания в широких диапазонах, позволяет избежать нежелательного явления резонанса и приводит к увеличению стойкости резца и улучшению его эксплуатационных характеристик.
Регулирование подачи сжатого воздуха в замкнутую эластичную оболочку стакана 5 до создания необходимого давления осуществляют через штуцер 6, например, при помощи трехпозиционного крана, установленного на воздуховоде от средства подачи сжатого воздуха, например компрессора. Первая позиция крана связывает средство подачи сжатого воздуха с замкнутой эластичной оболочкой стакана 5. Второе положение крана перекрывает подачу воздуха в полые боковую поверхность и днище стакана 5. Третья позиция связывает стакан 5 с атмосферой (компрессор и трехпозиционный кран не показаны). Возможно регулирование подачи сжатого воздуха также при помощи системы клапанов, золотниковых или других устройств.
Замену режущей пластины 1 возможно производить без сбрасывания давления воздуха в полых боковой поверхности и днище стакана 5.
При необходимости демонтирования резца державку 7 освобождают из резцедержателя, сбрасывают давление в замкнутой эластичной оболочке стакана 5 до величины атмосферного, после чего существовавшая механическая система двухступенчатая оправка - стакан 5 - державка 7 распадается на отдельные составляющие части.
Оригинальностью предложенного универсального демпфирующего резца с регулируемой жесткостью является то, что он снабжен двухступенчатой металлической оправкой, режущая пластина 1 узлом ее крепления 2 жестко фиксирована на верхней поверхности первой ступени 3, изготовленной в виде прямоугольного параллелепипеда, а вторая ступень 4 оправки выполнена цилиндрической и размещена в замкнутой эластичной оболочке из вулканизированного материала, изготовленной в форме стакана 5 с сообщающимися полыми боковой поверхностью и днищем, с закрепленным в его внешней стенке цилиндрическим штуцером 6, при этом внутренний диаметр стакана 5 и его высота от внутренней стенки днища равны соответственно диаметру и длине цилиндрической ступени 3 оправки. Кроме того, стакан 5 с оправкой свободно с зазорами установлен в цилиндрической выборке, ориентированной по нормали к верхней плоскости переднего конца державки 7 и имеющей в дне сквозное отверстие 8 диаметром d2, большим диаметра d1 штуцера 6, который пропущен соосно с отверстием 8 дна выборки, причем через штуцер 6 закачан сжатый воздух в днище и боковую поверхность стакана 5 до заполнения ими зазоров между выборкой и создания необходимого избыточного давления для образования единой механической системы оправка - стакан 5 с закачанным сжатым воздухом - державка 7, с возможностью регулирования жесткости резца за счет дополнительного закачивания воздуха в замкнутую эластичную оболочку стакана 5 или сбрасывания его из оболочки без контактирования первой ступени 3 оправки и штуцера 6 стакана 5 с державкой 7 и с обеспечением обработки режущей пластиной 1 материала изделия. Это позволяет:

1. Улучшить эксплуатационные характеристики резца за счет бесступенчатого дистанционного регулирования его жесткости изменением давления в замкнутой эластичной оболочке стакана.

2. Повысить стойкость резца, так как днищем и боковой поверхностью стакана с закачанным в него воздухом производится высокоэффективное демпфирование продольных и поперечных вибраций и ударных нагрузок в результате виброизоляции режущей пластины с узлом ее крепления на верхней поверхности первой ступени оправки от державки и резцедержателя.
Таким образом, предлагаемый универсальный демпфирующий резец с регулируемой жесткостью позволяет достичь технического результата по улучшению эксплуатационных характеристик резца и повышению его стойкости.



 

Похожие патенты:

Сборный режущий инструмент содержит державку и головку, имеющую задний сопрягаемый конец и передний конец для размещения пластины со съемно закрепленной на нем режущей пластиной, передний сопрягаемый конец державки содержит охватываемый или охватывающий элемент для присоединения головки, имеющей резьбовое отверстие под винт и множество опорных поверхностей стенки, смежных плоской опирающейся поверхности, а задний сопрягаемый конец головки содержит охватываемый или охватывающий элемент для присоединения державки, имеющий сквозное отверстие, и множество смежных опирающихся поверхностей стенки, смежных плоской опорной поверхности.

Изобретение относится к области обработки материалов резанием, в частности к сборному режущему инструменту в виде резцов, разверток или фрез с механическим креплением режущих пластин.

Режущая пластина содержит корпус, в гнезде которого жестко закреплен имеющий главную и вспомогательную режущие кромки режущий элемент в виде сектора прямого кругового цилиндра.

Изобретение относится к области металлорежущего инструмента с механическим креплением режущих пластин, в частности к резцам, фрезам и разверткам. .

Изобретение относится к области металлорежущего инструмента с механическим креплением сменных многогранных пластин, в частности резцам, фрезам и сверлам. .

Изобретение относится к области металлообрабатывающей промышленности и может быть использовано для обработки труднообрабатываемых материалов с повышенным требованием к качеству и точности обрабатываемых поверхностей.

Изобретение относится к области резания материалов и может быть использовано в инструментальном производстве и технологии машиностроения. .

Изобретение относится к устройству для удаления стружки, способу его изготовления и способу обработки держателя режущего инструмента. .

Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано при обработке материалов резанием. .

Изобретение относится к процессам резания и может быть использовано при механической обработке конструкционных материалов. .

Режущая пластина выполнена с возможностью растачивания или рассверливания без выполнения заранее подготовленного отверстия в обрабатываемой детали. Режущая кромка включает в себя участок режущей кромки, проходящий от стороны наружной периферии к стороне центральной оси корпуса режущего инструмента, когда режущая пластина прикреплена к установочному гнезду, достигая первой плоскости, включающей в себя центральную ось и пересекая с одной стороны к другой стороне вторую плоскость, которая перпендикулярна первой плоскости и которая включает в себя центральную ось. Технический результат: повышение производительности обработки и расширение технологических возможностей. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Способ включает формирование на поверхности подложки, предварительно обработанной предпочтительно по размеру, бороздчатой структуры с заданной геометрией с бороздками малой глубины и ширины посредством инструмента, предпочтительно последовательного действия, при этом сечение бороздок последовательно обрабатывают до конечного размера. Для надежной подготовки поверхности подложки к термическому напылению бороздчатую структуру в ее поверхности формируют посредством первоначальной выборки в поверхности подложки базовой бороздки с шириной дна, которая меньше ширины дна готовой бороздки, которую затем обрабатывают для получения сечения бороздки, в частности, с поднутрением без снятия стружки или резанием. Инструмент для достижения того же технического результата содержит несущий элемент, на котором закреплена по меньшей мере одна прямоугольная пластина для формирования и резания, содержащая на боковой кромке, ориентированной параллельно обрабатываемой поверхности подложки, по меньшей мере три гребнеобразно расположенных друг за другом зуба. 3 н. и 23 з.п. ф-лы, 10 ил.

Способ включает подвод импульсного электрического тока при плотности тока в диапазоне от 10 до 700000 А/см2 и длительности его импульсов от 10 до 7000 мкс. Режущий инструмент содержит режущую часть, изолированную от прохождения через нее электрического тока посредством диэлектрических прокладок, имеющих механические свойства при высоких температурах до 1500 градусов. Подвод тока осуществляют посредством контактного ролика, выполненного с возможностью прижима к заготовке с помощью упруго-пружинных элементов. При этом на изолированную режущую часть подают хладагент, не проводящий электрический ток. Технический результат: повышение стойкости режущего инструмента и режимов резания посредством исключения электродуговых замыканий с участием режущей части. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Резец содержит режущую пластину с узлом ее крепления в державке, имеющей выборку, выполненную равномерно по периметру конца державки на длине от ее торца до выступающей части с режущей пластиной, конец державки с выборкой размещен в выполненном в виде прямоугольного параллелепипеда металлическом стакане с одинаковыми зазорами по его основанию и стенкам. При этом державка установлена без возможности контактирования с упомянутым стаканом. Для улучшения эксплуатационных характеристик резца, снижения трудоемкости и затрат времени на подготовку его к работе и демонтаж конец державки с выборкой предварительно расположен в замкнутой эластичной оболочке из вулканизированного материала, изготовленной в форме прямоугольного параллелепипеда с сообщающимися полыми боковыми стенками и днищем. Внутренние размеры параллелепипеда и его высота от внутренней стенки днища равны размерам конца державки с выборкой и ее длине, а во внешней стенке днища жестко зафиксирован цилиндрический штуцер, при этом замкнутая эластичная оболочка с державкой свободно установлена в упомянутом стакане, имеющем в дне сквозное отверстие диаметром, большим диаметра штуцера, причем через штуцер, пропущенный соосно с отверстием дна стакана, закачан сжатый воздух в днище и стенки замкнутой эластичной оболочки до заполнения ею зазоров между стаканом и создания необходимого избыточного давления для образования единой механической системы державка - оболочка с закачанным сжатым воздухом - стакан с возможностью изменения давления сжатого воздуха в замкнутой эластичной оболочке для дистанционного бесступенчатого управления жесткостью резца. 2 ил.

Режущая вставка имеет продольную ось А, режущую головку и хвостовик, продолжающийся назад от режущей головки. Хвостовик содержит зажимаемый участок с асимметричным сечением, перпендикулярным оси вставки. Хвостовик имеет периферийную поверхность, продолжающуюся вдоль по меньшей мере части полной длины хвостовика. Вставка имеет первую делительную плоскость (Р1). С одной стороны от первой делительной плоскости (Р1) периферийная поверхность содержит первое и второе продольные углубления. С другой стороны от первой делительной плоскости периферийная поверхность содержит первую и вторую опорные поверхности, отделенные третьим углублением, при этом первое и второе углубления отделены третьей опорной поверхностью. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ включает вращение обрабатываемой детали, поступательное перемещение резца, выполненного с подвижной режущей частью, упругими элементами и неподвижной частью, с обеспечением колебательного синусоидального перемещения подвижной режущей части резца под действием сил резания, воздействующих на колебательный контур, образованный подвижной частью резца, упругими элементами и неподвижной частью с использованием элементов качения. Для повышения точности и производительности обработки и повышения стойкости инструмента за счет исключения его нагрева в качестве элементов качения используют два опорных ролика, установленных в контакте с подвижной частью резца. Вибрационный резец содержит корпус с крышкой и подвижную часть с режущей пластиной, комплект упругих элементов, связывающих подвижную часть резца с корпусом и крышкой с образованием колебательного контура, и элементы качения, при этом упругие элементы размещены между подвижной частью резца и корпусом со стороны, противоположной направлению резания. Для достижения того же технического результата элементы качения выполнены в виде двух опорных роликов, установленных в контакте с подвижной частью резца и размещенных между подвижной частью резца и корпусом с крышкой. 2 н. и 6 з.п. ф-лы., 3 ил.

Инструментальное соединение содержит первый компонент и второй компонент, имеющий один режущий участок и прижатый к первому компоненту посредством зажимного винта. Второй компонент содержит устанавливаемую поверхность с тремя охватываемыми зацепляющими элементами, сопрягаемыми с тремя охватывающими зацепляющими элементами, выполненными в установочной поверхности первого компонента. Каждый из трех охватывающих зацепляющих элементов содержит две группы боковых поверхностей, расположенных на общем участке, при этом общий участок имеет зеркальную симметрию относительно первой плоскости, и каждая группа боковых поверхностей содержит два противоположных поверхностных участка, отделенных первой плоскостью. Только один из двух поверхностных участков каждой из двух групп боковых поверхностей находится в зажимном контакте с соответствующей опорной поверхностью каждого из трех охватываемых зацепляющих элементов. Технический результат: повышение технологичности изготовления. 18 з.п. ф-лы, 11 ил.

Режущий инструмент содержит корпус. В корпус вкручен винт через отверстие основной пластины. На основной пластине базируется режущая пластина. Головка винта, выполненная конической, фиксирует режущую кромку режущего инструмента относительно корпуса прижимом через отверстие прижимного элемента или отверстие режущей пластины. Основная пластина выполнена с возможностью защиты от действия срезаемого слоя и стружки переходного ребра угла режущей пластины, образованного между передней поверхностью режущей кромки тела режущей пластины и поверхностью тела режущей пластины, сопряженной с основной пластиной, а расстояние от режущей кромки до переходного ребра угла режущей пластины составляет 0,2-2,5 мм, причем режущая пластина установлена под углом 15-45 градусов отклонения своей продольной секущей плоскости от поверхности резания и под углом 75-45 градусов отклонения своей продольной секущей плоскости от оси винта крепления. Режущий инструмент снабжен открытой или закрытой системой охлаждения. Достигается повышение режимов резания и повышение стойкости режущего инструмента. 4 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

Резец содержит режущую пластину с узлом ее крепления в державке, имеющей выборку, и вставку из материала, обладающего свойством высокого демпфирования, выборка выполнена равномерно по периметру конца державки на длине от ее торца до выступающей части с режущей пластиной, конец державки с выборкой размещен в выполненном в виде прямоугольного параллелепипеда металлическом стакане с одинаковыми зазорами по его основанию и стенкам, при этом зазоры заполнены материалом упомянутой вставки, а державка установлена без возможности контактирования с упомянутым стаканом. Стакан изготовлен сборным из верхнего и нижнего сопрягаемых между собой полустаканов, симметричных относительно горизонтальной плоскости, проходящей через продольную ось конца державки с выборкой. Достигается повышение надежности процесса резания. 3 ил.

Виброрезец содержит державку и рабочую часть с режущей кромкой в виде дуги окружности, соединенную с державкой двумя пластинами, образующими между собой прямой угол с пересечением осевых линий пластин в центре кривизны дуги, которой очерчена режущая кромка. Между двумя пластинами расположена прикрепленная к рабочей части пластинка с заостренным краем, а в державке выполнены прямоугольное щелевое сопло, расположенное напротив заостренного края пластинки, и сообщающийся с ним канал для подвода жидкости, причем осевая линия прямоугольного щелевого сопла совмещена с осевой линией пластинки с заостренным краем. Достигается улучшение технологических свойств резца за счет повышения скорости резания. 2 ил.
Наверх