Способ точения и устройство для его осуществления

ОПИСАН И ИИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистимеских Республик(22) Заявлеио 21,10.74 (21) 2068833/25-08 11. Кл.В 23 В присоедииеии аявки Гасударственный квинтет Совета Мнннстрвв СССР на делам нзесретеннй и аткрытнй(088,8) Дата опубликования описания 3,7 Авторыизобретения Савино М. Е. Зльясберг и сепия 1 Чинистерств й промыцшенности Особое конструкторское бю станкостронтельтюй и инстанк ме нтап 71) Заявител(54) СПОСОБ ТОЧЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕН СПОСОБА ТОЧЕНИЯ1 относится применение применяетсв асти маши ноо всехобр або троению Отр асл ях тка мате зующее предлагаемыйзвестного тем, что,нительного касательи резцедержателя ввпена с возможноонаправлении иью, на которой устаиэменения инерционУстройствпособ, отп целью вы найти ичавтся от иДЕЛЕВИЯ ДОПОЛа и настрой го, в в ани ного контуррезонанс,тью качаниснабженановлена сная масса оправка уст ано я в каоатепьюсущей деталвозможностью ном риалов реэ ем, ч ости станкостроении.5Известен способ точения, при котором увеличивают относительную амплитуду колебатетй в касательной плоскости по сравюнию с соотношением амтатитуд автокопебаний В каствтепьной и нормальной плоскостях 1 ) 1 еИзвестно тщаю устройство для осуществления способа точения, содержащее колебательный контур, выполненный в виде резцедержателя с резцовой оправкой, опирающейся иа гибкий эдемет, например тюужйну лежащую 1 а на раздвижных опорах 2),ГГредлагюмый способ отличются от известтного тем, что, с цепью повышения устойчивости против воэжкновения вибраций, в колебательном касательном контуре выделяют 20 дополнительный касательный контур с относительно меньшими жесткостью и массой, чем в нормальном контуре, и вводят его в областьь резонанса с контуром норметьных автокопе баии й, М На фиг. 1 дана схема, поясняющая физическую сущность процесса резания; на фиг, 2 - конструктивная схема токарного устройства дпя осуществления предлагаемого способа виброустойчивого резания материалов; на фиг. 3 - разрез Б-В фиг 21 на фиг. 4.- разрез В-В фиг, 2 на фиг. 5 - конструктивная схема расточной Оправки для Осуществления предлагаемого способа; на фиг, 6 - разрез Г-Г фиг. 5; на фиг. 7 - разрез Д-Д иг. 51 на фиг. 8 - разрез Е-Е фиг, 7; иа фиг, 9 - конструктивная схема торсионного шпинделя для осуществления предпагюмого способа; на фиг. 10 - конструктивная схема торсионной оправки, выпопнанной какна приведенные параметры контура Х можно пренебречь. Су. ественное значение имеютпараметры устройства в направлеви 9, таккак жесткость в этом направлении можетбыть выбрана значительно ниже жесткосносновной системы. Поэтому можно подобратьтакое соотношение жесткости и массы колебательного контура устройства, при которомего собственная частота близка к частотесистемы при резании, 0Реэцедержатель работает следующим образом.В случае, когда виброустойчивость при ре -зании недостаточна, расстояние между опорами 5 пружины 4 устройства выбирается таким, чтобы жесткость в направлениибыла 2-3 раза меньше жесткости основной системы, например шпинделя с изделием. Дальнейшее повышение виброустойчивости достига. -ется перемещением (или сменой) массы 10 додостижения спокойного резания, Двигать массу110 следует в сторону сближения собственнойчастоты колебаний контура ) с частотой колебаний системы при резании, то есть вводяконтур ц в область с резонанса с замкнутым 25контуром Х . Возможен и обратный порядокнастройки системы путем установления массы10 в положение приблизительно обеспечивающее резонанс с дальнейшей подрегулировкойжесткости пружины 4. Настройка может быст/ро производиться при наличии таблицы величинчастоты и жесткости в зависимости от положения опор 5 и массы 10 при различныхкомбинациях,При возмущении системы в процессе резаЗъния по направлению при указанной настройке,под влиянием колебаний силы резания, амплитуда резца в направлении у по отношению камплитуде Х возрастает, вслецствие чеговозрастает амплитуда скорости ц и поступ 40ление энергии в контур Х уменьшается. Поэтому устойчивость системы при резании повышается, Относительное увеличение амплитуды колебаний у при возмущениях це отражается на качестве обработки, так как направ 45ление ц касательно обработанной поверхности,Дополнительный колебательный контур цляповышения виброустойчивости при растачивании по предлагаемому способу представляетсобой торсион (см, фиг, 8), содержащий оправку 16, вставленную, например, в конусшпинделя расточного станка. На конце оправки 16 смонтирована головка 17 на роликовой опоре 18 (см. фиг. 8), представляющая 55собой массу дополнительного колебательногоконтура, На головке закреплен расточцой резец. Головка подпружицена продольными плос, кими пружинами 19, перецние закругленныеконцы которых входят в отверстия головки.Пружины 19, оасположецные с зазором в пазах 20 оправки, иляют в качестве опор сухарики 21, закрепленные в двух кольцах 22.Щеки сухариков направляются в пазах и охватывают пружины. Кольца с сухариками можно закрепить на оправке при помощи винтов23, Пружины 19 удерживают головку 17 отповорота силой резания, Поэтому головка 17с пружинами 19 образует колебательный контур торсионного типа, В другом варианте,например, наружные пружины могут быть заменены внутреннил 1 закручивающимся пружинным стержнем. Масса головки 17 и жесткостьпружин 19 подбирается так, чтобы собственная частота дополнительного колебательного3.контура могла быть равной частоте автоколебаний при резании, а суммарная жесткостьконтура оправки существенно меньше жесткости одной оправки. Ддя расширения возможности использования устройства к головкеможет прикрепляться дополнительная масса,например кольцевая, к ее торцуПри растачивании торсиоц работает следующим образом.Кольца 22 (главным образом передние)устанавливаются так, чтобы дополнительныйконтур попадал в резонансную область по отношению к оправке,В процессе резания возникающее возмущение вызывает крутильные колебания резцаувеличенной амплитуды, что ведет к повышению устойчивости системы.Возможно также выполнение дополнительного колебательного контура (см. фиг, 9 )цля осуществления предлагаемого способавиброустойчивого резания в виде торсионного шпинделя. Шпиндель 24, вращающийся вподшипниках, несущий изделие 25, подпружинен относительно ведущего колеса 26 пружинами 27. Заделка пружины может быть вы -полнеца так же, как в расточцой оправке (см.,фиг, 8). Шпиндель 24 и изделие 25 составляют между собой массу дополнительного контура. На фиг. 10 показано устройство для виброустойчивого растачивания, например, наспециальных расточцых станках, представляющее собой торсионное устройство, имеющеерасточную головку 28, непосредственно составляющую часть шпинделя 29 расточногостанка.формула изобретения1, Способ точения, при котором увеличивают относительную амплитуцу колебаний в касательной плоскости по сравнению с соотношением амплитуд автоколебаццй в касательной и нормальной плоскостях, о т л ич а ю ш и й с я тем, что, с цедью повышения устойчивости против возникновения вибрации путем увеличения относительцой амплитуды, в касательном колебательном контуре выделяют дополнительный касательный контур с относительно меньшими жесткостью и массой, чем в нормальном контуре, -и вводят его в область резонанса с контуром нормальных автоколебаний.2. Устройство,для осуществления способа точения по и. 1, содержащее колебательный контур, выполненный в виде резцедержателя с резцовой оправкой, опиракицийся на гибкий элемент, например пружину, лежащую на раздвижныхопорах, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения дополнительного касательного контура и настройки резце 15 держателя в резонанс, оправка установленас возможностью качания в касательном направлении и снабжена несущей деталью, накоторой установлена с возможностью изменения инерционная масса,Источники информации. принятые во внимание при экспертизе;1, Эльясберг М. Е. и др. Методическиеуказания по расчету устойчивости процессарезания на станках. ОКБС, Ленинград, с.17,18, 62, 63.2. Библиотека технолога. Адаптивное управление станками, М., 1973, с. 233,рис. 3, 37.Составитель Л. ОболенскаяРедактор А. Маркович Техред С, Беда Корректор А, ЛакидаЗаказ 1074/14 Тираж 1263 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.-35, Раушская, наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4