Универсальный сборный дисковый резец системы николая федоровича филиппова

ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(54) УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СБОРНЫЙ ДИСКОВЫЙ РЕЗЕЦ СИСТЕМЫ НИКОЛАЯ ФЕДОРОВИЧА ФИЛИППОВА(57) Использование: в области обработки металлов 19 КЦ цц 2005000 С 1(5 Ц 5 В 23 В 27 06 резанием. Сущность: диск с режущей частью в виде шести выстугюв закреплен винтом на головке державки Головка по ширине выполнена меньше, чем державка В головке на расстоянии, равном 1/3 ее длины от торца выполнено сквозное отверстие и связанная с ним сквозная прорезь, выходящая на опорную плоскость головки Между головкой и диском размещена выпукло-вогнутая пружинная прокладка с выступом на поверхностиВ сквозном отверстии и прорези размещена вставка из виброгасящего материала 1 зл. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к обработке ме-.таллов резанием, а конкретно к токарным резцам для нарезания метрических резьб, а также к универсальным сборным дисковым резцам многооперационного назначения, 5Известен сборный отрезной резец, содержащий державку, дисковый многогранный режущий элемент, опорные и крепежные элементы, причем на торцовой поверхности режущего элемента выполне ны углубления, а опорные элементы выполнены в виде втулок с фиксирующими выступами, входящими в углубления режущего элемента. Дисковый режущий элемент закреплен на державке винтами с гайками, 15 которые размещены в опорных втулках. Регулирование величины жесткости державки осуществляется с помощью пружинной втулки и нажимного винта. Опорные втулки установлены в отверстиях державки и име ют на своих торцовых поверхностях фиксирующие выступы, которые входят в углубления режущего элемента (см. напоимер, авт. св, СССР В 764855, кл, В 23 В 27/16, 1977, 25Недостатком аналога является ухудшение качества обработки при возникновении вынужденных и самовозбуждающихся колебаний (автоколебанлй), что ведет к уменьшению точности и повышению шерохо ватости обрабатываемой поверхности детали при использовании высокопроизводительных режимов и способствует снижению стойкости обрабатывающего резца.В качестве прототипа выбран универ сальный дисковый резец, на головке державки которого закреплен диск с режущей частью в вире шести выступов, расположенных на периферии диска (патент США М 1365682, кл. В 23 В 27/06, 1921), 40Недостатком прототипа является низкое качество .обработанной поверхности при возникновении вибраций, что также снижает стойкость инструмента.Целью изобретения является повыше ние качества обработки и стойкости инструмента,Поставленная цель достигается тем, что пружинная держэвка и дисковый резец выполнены функционально зависимыми и ме ханически связанными путем жесткого крепления друг к другу посредством винтового соединения, состоящего, например, иэ винта с гайкой и расположенной между ними и пружинной державкой выпукловогну той пружинной прокладки с жестким выступом. На одной из сторон пружинной державки подвижно крепится дисковый резец путем совмещения сквозных отверстий в дисковом резце и регулировкой посредством винтового соединения с выпукло-вогнутой пружинной прокладкой с жестким выступом. Кроме того, выполнен разрез в виде щели, отстоящей от торца державки на 1/3 ее длины, при этом щель замкнута отверстием, выполненным в виде дуги, жестко закрываемой вставкой из более мягкого, чем державка материала, например меди или дерева твердых сортов, в частности дубаДисковый резец изготовлен с шестью выступами, из которых четыре выступа служат для нарезки реэьб с небольшой точностью, например, в деталях типа болт-гайка и заточены под углом 60 О, а два других служат для нарезки точных резьб для изготовления проверочного инструмента, например резьбовых калибров и точных деталей с плотным соединением с точностью 0,005 - 0,01 мм и заточены од углом 30, обработка которым производится после обработки выступом 60 с последующей прорезкой впадины.на глубину 0,1 - 0,15 мкм и на ширину 0,05 мкм.На фиг, 1 изображен сборный резец в сборе, общий вид; на фиг.2 - тоже, в разобранном виде; на фиг. 3 - резец в разобранном виде с вставкой.Универсальный дисковый резец является сборным и состоит из пружинной державки 1 и дискового режущего элемента 2, который функционально зависим и механически связан с пружинной державкой 1 путем жесткого крепления друг к другу посредством винтового соединения, состоящего, например, из винта 3 с гайкой 4 и расположенной между ними и пружинной державкой выпукло-вогнутой пружинной прокладки 5 с выступом 6, который является жестким и выполняющим роль фиксатора. Дисковый режущий элемент 2 устанавливается на головке 7 пружинной державки 1, которая жестко соединена с рабочей стороной пружинной державки 1. На головке 7 выполнена прорезь 8 в виде щели, отстоящей от торца державки на 1/3 ее длины. Прорезь 8 замкнута отверстием 9, которое выполнено в виде дуги. В основном режиме работы с обычными сталями, например, Ст.3. Ст. 5, прорезь и отверстие являются открытыми и выполняющими роль виброгасителя незакономерных колебаний, вызываемых вибрацией станка на фундаменте. а также износом станка или сбивающейся центровкой деталей, вызываемой термообработкой.Дисковый режущий элемент 2 устанавливается посредством винтового соединения, проводимого через отверстие 10 и жестко крепится в нем на винте 3,Во втором варианте в виброгаситель вставляется вставка 11 из более мягкого, 2005000чем державка материала, например медиили дерева твердых пород, например дубаили бука. Это дает воэможность обрабатывать детали с более твердыми сталями исплавами, 5Дисковый резец изготовлен с шестьювыступами, иэ которых четыре выступа 12служат для нарезания реэьб с небольшойточностью, например, в деталях типа болтгайка и заточены под углом 60 О, а два других 10выступа 13 служат для нарезки точныхрезьб для изготовления проверочного инструмента, например, резьбовьх калибров иточных деталей с плотным соединением сточностью 0,005-0,01 мм и заточены под 15углом ЗОО, обработка которым производится после обработки диапазоном под углом60 с последующей прореэкой впадины наглубину 0,1 - 0,15 мкм и на ширину 0,05 мкм.Резец данной конструкции позволяет 20снизить или ликвидировать следующие виды колебаний, которые появляются в процессе обработки: вынужденные колебания;- самовозбуждающие колебания.При этом определено, что вынужденные 25колебания появляются из-за периодичностидействия внешней возмущающей силы ивозникают вследствие; прерывистого характера процесса резания; дисбаланса вращающихся частей станка, детали и 30инструмента; дефектов в механизмах станков;неравномерности припуска, оставленного наобработку; передачи колебаний станку от других работающих станков или механизмов, машин, находящихся поблизости. Возможно 35обнаружение источника колебаний и в большинстве случаев устранение этого источника,а следовательно, устранение вибрации,Что касается самовозбуждающихся колебаний (автоколебаний), то они возникают при 40отсутствии видимых внешних причин. Сила,поддерживающая автоколебательный процесс, создается и поддерживается самимиколебаниями, а ее источник не всегда можетбыть просто обнаружен. Поэтому для устранения этой силы практически идут по пути устранения колебаний, взаимодействуя с ней,При резании возбудителем автоколебаний чаще всео является неоднозначная сила резания при врезании резца в деталь и 50отталкивании от нее, При наличии в системедеталь-резец самовоэбуждения случайновозникшее малое колебание усиливается донекоторой установившейся величины с амплитудой, при которой возникает равновесие между энергией, поддерживающей колебания, и энергией рассеивания. Экспериментальное исследование показало, что частота колебаний не зависит ни от режима резания, ни от геометрических параметров инструмента, а определяется жесткостью и массой системы станок-приспособление- инструмент-детал ь.Частота колебаний возрастает при увеличении жесткости этой системы и уменьшении ее массы. Амплитуда колебаний, кроме того, зависит также от вида материа ла обрабатываемой детали и геометрических параметров резца и режима резания. Постоянство частоты и переменный характер амплитуды колебаний при изменении условий резания свидетельствуют об авто- колебательной природе вибраций,Результат гашения вибраций посредством изменения конструкции самого резца (введение виброгасителя, основанного на принципе подпружиненного гасителя авто- колебаний и выполненного в виде прорези, которая совмещена с дугой, выполненной в виде отверстия, замыкающего прорезь в державке и т.д.) - новый эффект, позволяющий в значительной степени снизить, а в ряДе случаев и полностью исключить как вынужденные, так и самовозбуждающиеся колебания,Использование изобретения позволит, во-первых, ликвидировать или значительно снизить возникновение вибраций как вйнужденных, так и самовозбуждающихся (автоколебаний), что, в значительной мере повысит качество металло- и материалообработки (прежде всего - точности), во-вторых, позволит ввести высокопроизводительные режимы обработки и, в-третьих, будет способствовать повышению стойкости и увеличению срока службы обрабатываю.це-. го инструмента.Кроме того, использование пружинной державки в виде оправки для нескольких резцов, выполненных на дисковом режущем элементе, позволяет повысить производительность труда, в этом случае появляется возможность сократить время, которое затрачивается на переточку резцов, а в случае снижения точности обработки одной режущей кромкой практически без особых трудозатрат путем разворачивания диска устанавливать новую режущую кромку.головки, при этом резец снабжен размещенной между поверхностью головки и диском выпукло-вогнутой . пружинной прокладкой с выступом на поверхности и 5 вставкой иэ виброгасящего материала,предназначенной для взаимодействия со стенками отверстия и прорези.2, Резец по п.1, отличающийся тем, чточетыре выступа режущей части диска вы 1 полнены с резьбовым углом профиля 60, адва выступа с резьбовым углом профиля 30. 7 2005000Формула изобретения1, универсальный сборный дисковый резец, на головке державки которого винтом закреплен диск с режущей частью в виде шести выступов, расположенных на периферии диска, отличающийся тем, что,.с целью повышения качества обработки и стойкости инструмента, головка по ширине выполнена меньше, чем державка, причем в головке на расстоянии, равном 1/3 ее длины от торца, выполнены сквозное отверстие и связанная с ним сквозная прорезь, выходящая на опорную плоскость2005000 Фиг,5 ставитель В,Золотохред М.Моргентал Корректор М. Петрова Редактор А.Б Тираж Подписно НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 аказ 3416 ина, 101 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул