Способ устранения вибрации при обработке металлов

Зарегиетрироепно в Егоро иаобрепыний Госпмит при СЯ/С С .Р1. И, башир особ устранения вибраций при обра Заявлено 1 июля 1940 года в Наркогястанкостроения з Опубликовано 29 февраля 1944 год1уби В результате исследовательской работы по вибрациям при резании металлов, проведенной изобретателем, установлено, что причинами самовозбуждения .вибраций при резании являются: а) определенная зависимость сил трения металла о резец от скорости, б), перивддическое изменение рабочих углов инструмента и в) периодическое изменение сечения стружки.Для устранения вибраций при работе на станках уже известно применение, помимо основного резца, еще второго резца, имеющего назначение гасить вибрации, Настоящим изобретением также предлагается устранять вибрации путем срезаыия одним из резцов волн, образующихся от другого резца на поверхности резаная при начавшихся вибрациях под определенным углом, но при этом создаются различные условия трения на одном и другом резцах за счет различной их геометрии. Углы ), и ), наклона кромок обоих резцоа подбириотся так, чтобы удовлетворять неравен 1 в 1 пству 1 д(1+Х,)=. , где 1 - длина волны при вибрации глааный угол в плане н 1 - гл на резания. На чертеже фиг. 1 изображаетдиаметрально противоположное расположение двух резцов, фиг, 2 -схематиче 1 ски иллюстрирует возникновение и гашение вибраций,фиг. 3 - показывает в двух проекцях борштангу, фиг, 4 - рамочнуюголовку в трех проекциях, фиг. 5,6 и 7 - торцевую, насадную и совставными ножами фрезы, выполненные согласно настоящему изобретению.Геометрия основного резца можетбыть любой, в зависимости от технологических условий обработки.Установка и геометрия второгорезца должны удовлетворять следующим условиям,Второй резец устанавливается наодном супорте с основным, причемнаиболее удобным расположениемявляется диаметрально противопсгложное, как показано на фит. 1(однако, может быть и любое другое расположение на окружностиобрабатываемого изделия).Второй резец устанавливается наодинаковую глубину резания с основным резцом и на небольшуютолщину стружки (рекомендуетсяодна пятая или одна четвертая отразмера общей подачи, но, можнораспределить толщину стружки да Ло 63206же и поровну между обоими резцами).Сумма углов наклонна режущих кромок обоих резцов должна удовлетворять следующему неравеЫ- ству:1 2 и рФ Р 1+-12)где , и Х 2 - углы наклона режущих кромок основного и второго резцов, 1 - длина волны при вибрациях на поверхностями резания в мм, р - главный угол в плане и глубина, резания в мм. Длина 1 может быть определена, если известна частота свободных колебанийч 1(ВО системы - со из формулы 1 = где- скорость резания в м/мин.Действительно, из фиг. 2 легковидеть, что условие ф 1.,К где Ь - длина стружки по главнойрежущей кромке н1 - длина волны на поверхности резщия, выражает собою условие пересечения наклонной режущей кромкой (см, пунктирную линию на правой стороне фиг. 2) одной целой волны (или больше) на поверхности резания, появившейся вследствие начавшихся вибраций.Известно, что Ь=81 пТаким образом получается выра 1 япжение ф ,, или при наличии двух различных углов 1., и Х 2 на обоих резцаЬс (учитывая практически наличие неравенства), приближенно:ф(, +2) ) -Легко убедиться, что при условии пересечения главными режущими кромками каждого из резцов одной целой волны сечение снимаемой стружки будет у какдого резца иостоянно, даже при начавшихся вибрациях. Опыт же показал, что не только при наличии равен 81 пства ф 1, = - , -но и при наличии приведенного выше неравенства, вибрации также затухают; обратное же неравенство дает худшие результаты. Если угол наклона режущей кромки основного резца равен нулю, то у второго резца этот угол должен удовлетворять приведенному выше неравенству:1 Мпла1 о 1,ь 2=Углы в плане у второго резца должны быть одинаковы с этими углами у основного.Показаиная на фиг. 1 схема расположення основного 1 и второго 2 резцов конструктивно легко раз решается постановкой заднего резцедержателя (с продольным и поперечным перемещением) на каретке супорта. Это особенно пригодно лля обработки длинных изделий (валов, стволов орудий и т. п.).Предлагаемый способ одинаково применим и для многолезвийного инструмента.На фиг. 3 показана виброустойчивая борштанга, у которой передние грани общего ножа заточены так, что угол наклона, режущей кромки с одной стороны равен нулю, а с другой стороны равеи указанной выше величине 12, Режущую кромку по цилиндрической поверхности на сдной стороне также рекомендуется заточить под некоторым уг 1лом 1 2, причем А 2 = 12.Крепление ножей в боршта иге может быть применено любое (на фиг. 3 показано клиновое крепление),На фиг, 4 показана конструктивная схема виброустойчивой раеточной головки с четырьмя вставными ножами. Углы наклона режущих кромок чередуются как в торцевой плоскости, так и по цилиндрической поверхности. Причем, если угол, наклона не равеи нулю в торцыой плоскости Ю =1,) у какого- либо ножа, то угол наклона кромки у этого ножа по цилиндрической поверхности должен быть равен нулю (1=О), и наоборот,На фиг, 5 и 6 показаны виброустойчивые торцевые насадные фрезы: на фиг. 5 - цельный фрези на фиг. 6 - со вставными ножами. Соседние зубья имеют также череб 3206 Фиг. 1 Фиг. 3 Фиг. 2 л: дующиеся углы наклона режущих кромок как по цилиндрической по. верхности, так и в торцевой плоскости. На фйгурах показаны рекомендуемые средние значения углов,На фиг. 7 показг 1 н виброустойчи. вый конический на 1 садный фрез сс вставными резцами, расположенными по изложенному выше способу. Конструкция крепления ножей или резцов в сборных инструментах может быть применена любая,Предмет изобретения 1, Способ устранения вибраций при обработке металлов с применением двух одновременно работающих резцов, о т л и ч а 1 ю щ и й 1 с 1 я тем, что углы ., и , наклона кромок обоих резцов подбираются таким образом, чтобы удовлетворять151 П Ю неравенству 1 д (1+) эгде 1 вдлина волны при вибрациях на поверхности резания, ,главный угол в плане и 1 - глубина резания.2, Прием выполнения способа по п. 1, применительно к многолезвийным инструментам (борштангам, фрезам и т. п.) с лезвиями, расположеннымн под различными углами к оси инструмента, о т л и ч а ющ и й с я тем, что лезвия поочередно наклонены как в торцевой плоскости, так и по 1 цилиндрической поверхности с соблюдением неравенства, указгнного в п. 1.