Ротационный ультразвуковой резец

(23) Приорите Опубликовано 07.04,82. Бюллетень 13Д ата опубликования описания 17.04.82 УДК 621.9 .048 (088.8) в аеаан вз етений те ритки. Г. Коновалов, В. А зобретени Минский радиотехнический институт) Заявител АЦИОННЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ РЕЗЕЦ 4 ботки при ротационном резании металлов за счет воздействия ультразвуковых колебаний.Для достижения этой цели ротационныйрезец снабжен кольцевым пьезоэлементом, ь установленным в полости, выполненной внутри чашечного ножа.На чертеже изображена рабочая частьротационного ультразвукового резца в разрезе.Чашечный нож 1, зафиксированный винтами.2 на валике 3, крепится в корпусе 4 державки резца посредством подшипникового узла (в разрезе не показан).В чашечном ноже 1 выполнена полость,внутри которой установлен кольцевой пьезот 5 элемент 5. Режущая часть ножа от периферии кольцевого пьезоэлемента до зоны обработки представляет собой в профиле режущий клин, рассчитанный как концентратор пьезоэлектрического преобразователя.Пьезоэлемент 5 поджимается с помощьюгайки 6 плоской металлизированной поверхностью 7 к посадочной поверхности чашечного ножа, а металл изи рован ной поверхностью 8 - к торцу токопроводящего диска 9, в контакте с ко"горым находятся токосъемм для ульт- поль- строеИзобретение относится к устройства резания металлов при воздействии развуковых колебаний и может быть и зовано в различных областях машино ния. Известен ротационный резец, который состоит из державки с подшипниковым узлом и чашечного ножа, закрепленного на валике, свободно вращающемся в подшипниковом узле 1,Для повышения размерной стойкости и снижения силовой напряженности процесса резания при использовании такого ротационного резца принимают минимально возможную глубину резания, что сказывается на производительности металлообработки.Известен также ультразвуковой инструмент в виде диска, укрепленного на кольцевом преобразователе, работающий на радиальных колебаниях 2.Этот инструмент не реализует преимуществ ротационных резцов, заключающихся в их высокой размерной стойкости, и не позволяет существенно повысить производительность.Цель изобретения - повышение производительности и улучшение качества обра. тп1нович, "" г; . .;.т.1.917948 25 Формула изобретения ники 10, соединенные с ультразвуковым генератором.Для предохранения электрических контактов от попадания в них металлической стружки и смазывающе-охлаждающей жидкости токосъемники следует закрывать специальным кожухом (крышкой) с упяотнением (не показаны).Кольцевой пьезоэлемент через чашечный нож имеет также постоянный электрический контакт с корпусом 4 державки резца с помощью болта 11, ввинченного в неподвижную оправку 12, к которому подсоединен ультразвуковой генератор, Для обеспечения безопасности работы, этот вывод необходимо заземлять.Устройство работает так, Резец вместе с поворотной державкой 4 и оправкой 12 устанавливают в резцедержателе токарного , станка, чтобы его ось составляла некоторый угол с плоскостью подач (положение фиксируется с помощью болтов 13), Резцедержатель устанавливают под определенным углом к линии центров станка, чтобы создать на чашечном ноже необходимые для нормаль. ной работы задние углы и углы в плане.Вращение ротационного резца в процессе работы происходит под действием сил трения чашечного ножа об обрабатываемую деталь 14. Усилия резания, действующие на нож, воспринимаются валиком 3 подшипникового узла и подшипниками, находящимися в корпусе державки резца.Перед началом обработки детали на пьезоэлемент подают высокочастотное напряжение, частота которого зависит от геометрии пьезоэлемента. Форма пьезоэлемента (кольцо) позволяет получить нескольких резонансных частот, как осевых, так и радиальных.В данной конструкции резца предпочтительнее использовать радиальные ультразвуковые колебания пьезоэлемента, так как при этом режущая часть чашечного ножа от периферии пьезоэлемента до зоны обработ 4ки, выполненная по профилю острого клина, будет одновременно выполнять и функции концентратора, если высота клина выбрана равной (кратной) половине длины волны распространения ультразвуковых колебаний в материале резца.Для обеспечения хорошего. акустического контакта чашечного ножа с пьезоэлементом и эффективного использования радиальных ультразвуковых колебаний в процессе обработки, пьезоэлемент вставлен впотай в посадочное гнездо чашечного ножа.При соответствующем выполнении державки и установке в ней инструмента данная конструкция может быть использована и два других операций (расточки, строгания и т.п.). Кроме того, предложенная конструкция резца благодаря наличию в ней пьезоэлемента может использоваться также в качестве датчика динамических характеристик процесса ротационного резания (например, вибраций), имеющих место при наличии неравномерностей режимов обработки при использовании дополнительно соответствующей измерительной аппаратуры. Ротационный ультразвуковой резец, содержащий чашечный нож, закрепленный вкорпусе державки, отличающийся тем, что,с целью повышения производительности,резец снабжен кольцевым пьезоэлементом,установленным в полости, выполненной внут-ри чашечного ножа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизез 5 . Коновалов Е, Г. и др. Прогрессивныесхемы ратационного резания металлов.Минск, Наука и техника, 1972, с, 185 -189.2. Розенберг Л. Д. и др. Ультразвуковое резание. М., изд. АН СССР, 1962, с, 148149 (прототип).екторнисноСР о ком ити откушскаяород, ул д. 4/5 ктная, 4 Составитель В. ДрожТехред А, БойкасТираж 115Государственногелам изобретенийсква, Ж - 35, РаПатент, г. Ужг едактор Б. федотоваказ 1975/12ВНИИПИпо113035, Мфилиал ППП оваКоррПодта ССрытийнаб.,Прое емчи