Ротационный резец

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИНаю аИ Эдп В 23 В 27/12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1Н АВТОРСЙОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЫЬЛй 0 ИА1- "- = О 2-0 71У Ф У оп = 0,15-0,5,госМдю ственный номитет соипо делдм изоБретений и отнеытий(72) Г,Ф. Батуров и С.С. Малявко(71) Могилевское отделение Физикотехнического института АН БССР(56) 1, Коновалов Е.Г., Сидоренко В.А.и Соусь В.А. Прогрессивные схемыротационного резания металлов. Минск,(54)(57) 1, РОТАЦИОННЫЙ РЕЗЕЦ с чашечным режущим элементом, консольно закрепленным на оси, установленной на двух радиальных и двух упорныхопорах, расположенных на противополож" ном от режущего элемента конце оси и опирающихся с двух сторон на крышку корпуса резца, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью увеличения долговечности и стойкости резца, последний снабжен упругой втулкой, установленной в корпусе коаксиально ближней от режущего элемента радиальной опоре,: при этом втулка имеет переменную жесткость по длине с центрирующим участком посредине, а концевые части втулки состоят из двух участков переменной жесткости, изменяющейся по периметру от границы участков в противоположных направлениях от максимального значения, при этом максимальные и минимальные, значения жесткости противоположных концов втулки находятся относительно друг друга под углом 180, отношение диаметров оси в радиальных опорах резца и режущего элемента равнойЬ 9 ф= 0 2-0 6 где Й и П - соответственно диаметроси в радиальных опорахрезца и диаметр режущего элемента,а расстояние между радиальными опора"ми резца меньше 2 Р, но больше величины, определяемой из выражения3154- 6 ф, см,где 1 - расстояние между радиальнымиопорами резца, см;д - внутренний диаметр оси рез 1ца, см,при этом отношение величины консольного вылета режущего элемента к его диаметру равно где 1 " величина консольного вылетак 3режущего элемента резца.2. Резец по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что отношение длины ближайшей от режущего элемента радиальной опорЫ, измеренной вдоль оси . резца, к диаметру режущего элемента равно где 1 и- длина опоры резца.3. Резец по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что упругая, втулка, фрв наружная поверхность которой выполнена в вцде цилиндрической и двух крайних конических, цилиндрических или сферических поверхностей, имеет наконцах продольные пазы, расположенные с неравномерным окружным шагом.1100048 о -- = 0,2-0,6,4, Резец по пп.1-3, о т л и ч а ю - .щ и й с я тем, что крайние конические или цилиндрические поверхности выполнены эксцентрично относительно осн втулки с направлением смещения эксцентриситетов, противоположным друг другу. 1Изобретение относится к обработке металлов резанием.Известен ротационный резец, состоящий из режущего элемента, консольно установленного на оси, расположен-ной на радиальных опорах и двухупорных подшипников, расположенныхна противоположном от режущего элемента конце оси и опирающихся с двухсторон на крышку корпуса 1 13. 10В процессе работы ось ротационно"го резца под действием усилия резания изгибается, что приводит к перекосу оси вала относительно подшипника, воспринимающего радиальную нагрузку. Линия контакта тел каченияближайшей от режущего элемента опоры в этом случае представляет собойне окружность, а эллипс, что отрицательно сказывается на долговечнос- щоти радиальной опоры, стойкости режу-:щего элемента, а следовательно, идолговечности ротационного, резца вцелом. Кроме того, повышенное радиальное биение режущей кромки рез 3ца относительно оси, возникающее приизносе радиальной опоры, уменьшаетстойкость режущего элемента,Целью изобретения является увеличение долговечности и стойкости рота- ЗОционного резца.Указанная цель достигается тем,что резец снабжен упругой втулкой,установленной в корпусе коаксиальноближайшей от режущего элемента радйальной опоре, при этом втулка имеет35переменную жесткость по длине с цент-.рирующим участком посредине, а концевые части втулки имеют гарантированный зазор относительно внутреннейстенки корпуса и состоят из двухучастков переменной жесткости, изменяющейся по периметру от границыучастков в противоположных направле 5. Резец по пп.1-4, о т л и ч а ю щ и й с я тем; что концевые участки упругой втулки выполнены с буртами, внутренние поверхности кб.торых параллельны одна другой и наклонены к оси втулки под некоторым углом. 2ниях от максимального значения, при этом максимальные и минимальные значения величин жесткости проти воположных концов втулки относительно друг друга под углом 180Переменная жесткость втулки по длине обеспечивается выполнением двух ее крайних участков коническими, цилиндрическими или сферическими, Переменная жесткость по периметру обеспечивается выполнением на крайних участких втулки продольных пазов с неравномерным окружным шагом.Кроме того, крайние конические, цилиндрические или сферические поверхности выполняются эксцентрично относительно, оси втулки с направлением смещения эксцентриситетов, противоположным друг другу, что также обеспечивает переменную жесткость как по длине втулкИ, так и по периметру. Концевые участки упругой втулки выполнены с буртами, внутренние поверхности которых параллельны одна другой и наклонены к оси втулки под некоторым углом.Отношение диаметров оси в радиальных опорах резца и режущего элемента равно где д и Э - соответственно диаметр оси в опорах и диаметр режущего элемента, Дальнейшее увеличение диаметра режущего элемента приводит к увеличению усилий резания.Расстояние между радиальными опорами резца выбирается из условия его оптимальной долговечности. Оно меньяе двух диаметров режущего элемента, но больше величины1100048 з1 ЪЯ - дф, см,где Й и Й - соответственно наружныйи внутренний диаметр оси резца, см;1 - расстояние между радиальными опорами резца, см,Уменьшение расстояния между радиальными опорами резца, выходящее за 10 указанные пределы, уменьшает долговечность ротационного резца и стойкость режущего элемента, Увеличение расстояния между опорами, по сравнению с рекомендуемым, лишь увеличивает 15 металлоемкость ротационного резца и не улучшает его долговечности.:, Величина консольного вылета режущего элемента обеспечивает оптимальную долговечность ротационного резца и ,щ стойкость режущего элемента в том случае, когда отношение величины консольного вылета режущего элемента к его диаметру равно= 0 2 - 0,7,1 к где 1 - величина консольного вылетаКрежущего элемента.Безвибрационная работа ротационно ь го резца, его оптимальная долговеч.ность и стойкость режущего элемента обеспечиваются в том случае, когда отношение длины ближайшей от режущего элемента радиальной опоры, измерен 35 ной вдоль оси резца к диаметру режущего элемента находится в пределах= 0,15 - 0,5,40 Ротационный резец состоит из чашечного режущего элемента 1, закреа-, 11 ленного гайкой 2 на консольном участке оси 3, которая смонтирована на двух радиальных .опорах 4 и 5, выполнейных в виде роликовых радиальных иголь" чатых подшипников. Ближайшая от режущего элемента радиальная опора 4 установлена в корпусе 6 посредством упругой втулки 7, Между радиальными игольчатых роликов, что увеличивает долговечность резца и стойкость режу-щего элемента фгде 10- длина опоры резца.На фиг. 1 изображен ротационный резец, общий вид; на фиг. 2 - упруная втулка; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2;-на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 и 6 - примеры использования упругой втулки,опорами резца установлена распорнаявтулка 8, Осевое перемещение радиальных опор ограничивают стопорные кольца 9 и 10. Два упорных подшипника 11 и 12 расположены по обе стороны от крышки корпуса 13, которая крепитсяк корпусу 6. Осевые зазоры в ротационном резце выбираются гайкой 14, которая опирается на упорный подшипник 12. Упругая втулка 7 устанавливается в корпусе резца 6 таким обра"зом, чтобы равнодействующая силарезания действовала вплоскости симметрии втулки, проходящей через участки минимальной и максимальной жесткости или в плоскости близкой к ней. Отклонение линии действия равнодействующей силы .от плоскости симметрии втулки не должно превышать угла 8 ф. Участки минимальной жесткости торцовых частей втулки располагаются в/направлении изгиба консоли оси. Наличие центрирующего участка на поверхности втулки позволяет обеспечить необходимую точность при сборке ротационного резца.сРотационный резец работает следующим образом.В результате вращения обрабатываемой детали и продольнойподачи резца режущий элемент 1 вместе с осью 3 вращается. В процессе обработки ось 3 под действием усилий резания изгибается. Переменная жесткость упругой втулки по длине, наличие на концевых частях втулки участков минимальной жесткости, расположенных в направлении изгиба оси, а также гарантированный зазор концевых частей втулки оэносительно корпуса резца 6 позволяют ей в пределах упругой деформацииконцевых участков самоустанавливатьсмонтированное в ней наружное кольцо радиальной опоры параллельно ли. -нии изгиба по оси резца. Тела качения радиальной опоры 4 контактируютс осью резца и внутренней дорожкойкачения наружного кольца всей длиной Конструкций упругих втулок, изоб-; раженных на фиг. 2, фиг, 5, позволяют самоустанавливать радиальную опору в пределах упругости концевых частей втулки 1 ., 1 ; 1 1 .Упругая втулка, изображенная на фиг. 6, позволяет самоустанавливатьра иальную опору в пределах упругойдеформации, ограниченной величинойрадиального зазора бурта относительно корпуса резца Р . Дальнейшая деформация втулки происходит за счетпластического деформирования еебуртов. Испытания предложенной конструкции ротационного резца показали ееэффективность. Резец обладает повышенной долговечностью, виброустой-, 5 чивостью, жесткостью, уменьшеннымидинамическими нагрузками на радиальную опору.1100048 Составитель С. Чукаор М. Товтин Техред Л,Коцюбияк рректор Г.Ог ул. Проектн ил аз 4529/10 Тираж 1037ВНИИНИ Государственного копо делам изобретений и113035, Москва, Ж, Раушск Н 1 П "Патент", г. Ужг Подписноитета СССРткрытийя наб., д, 4/