Резец для вибрационного резания

Полезная модель относится к металлообработке длинномерных осесимметричных тел вращения и может быть использована в качестве резца для обработки колесных пар подвижного состава железнодорожного транспорта. Резец для вибрационного резания содержит режущую часть с державкой прямоугольного сечения, снабженную автоколебательной системой, использующей соединение «паз-клин», которое выполнено на каждой грани державки поперек ее оси в промежутке между смежными гранями, при этом пазы имеют треугольное сечение и размещены на вертикальных гранях державки в одной плоскости поперечного сечения, а на горизонтальных гранях - в разных плоскостях поперечного сечения, клинья, которые могут быть выполнены цилиндрическими и/или полыми и, заполненными вязким наполнителем и загерметизированы с торцов, упруго-деформируемые и зафиксированы в пазах зажимами, размещенными в рамке, охватывающей контур державки и имеющей установочные упоры треугольного сечения, вершины которых размещены на горизонтальных гранях державки в разных плоскостях поперечного сечения, причем пазы на горизонтальных гранях имеют сечение в виде усеченного конуса, в которых установлены пружины, один конец которых упирается в вершину усеченного конуса, а другой в клин. Технический результат - повышение точности обработки. 2 з.п. ф-лы, ил.3.

Полезная модель относится к металлообработке длинномерных осесимметричных тел вращения и может быть использована в качестве резца для обработки колесных пар подвижного состава железнодорожного транспорта.

Известен резец, содержащий режущую пластину, закрепленную на державке с опорной поверхностью и двумя продольными сквозными пазами, в которых установлена пластина с ребрами, размещенными с натягом в продольных пазах под углом 45-60° к опорной поверхности (SU 1342604, В23В 27/10, 07.10.1987 г).

Недостатком данного резца является виброударный характер процесса резания из-за сопротивления силам резания только сил трения, что приводит к уменьшению точности обработки.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является резец, состоящий из режущей части с державкой прямоугольного сечения, снабженной автоколебательной системой, использующей соединение «паз-клин», которое выполнено на каждой грани державки поперек ее оси в промежутке между смежными гранями, при этом пазы имеют треугольное сечение и размещены на вертикальных гранях державки в одной плоскости поперечного сечения, а на горизонтальных гранях - в разных плоскостях поперечного сечения, клинья выполнены цилиндрическими и/или полыми с полостями, заполненными вязким наполнителем и загерметизированы с торцов, упруго-деформируемые и зафиксированы в пазах зажимами, размещенными в рамке, охватывающей контур державки и имеющей установочные упоры треугольного сечения, вершины которых размещены на горизонтальных гранях державки в разны плоскостях поперечного сечения (RU 2292990, В23В 27/00, 18.11.2004).

Недостатком данной системы является невозможность восприятия полного спектра амплитуд колебаний в горизонтальном направлении, что приводит к возрастанию динамической нагрузки на резец, повышенному износу поверхностей клиньев и, как следствие, увеличенному расходу режущего инструмента и ухудшению качества обработанной поверхности.

Задача полезной модели - повышение точности обработки посредством снижения сил резания при вибрационной обработке в связи с поддержанием на определенном уровне амплитуды и частоты колебаний в горизонтальном направлении.

Технический результат достигается тем, резец для вибрационного резания, содержащий режущую часть с державкой прямоугольного сечения, снабженной автоколебательной системой, использующей соединение «паз-клин», которое выполнено на каждой грани державки поперек ее оси в промежутке между смежными гранями, при этом пазы имеют треугольное сечение и размещены на вертикальных гранях державки в одной плоскости поперечного сечения, а на горизонтальных гранях - в разных плоскостях поперечного сечения, клинья, которые могут быть выполнены цилиндрическими и/или полыми и, заполненными вязким наполнителем и загерметизированы с торцов, упруго-деформируемые и зафиксированы в пазах зажимами, размещенными в рамке, охватывающей контур державки и имеющей установочные упоры треугольного сечения, вершины которых размещены на горизонтальных гранях державки в разных плоскостях поперечного сечения, причем пазы на горизонтальных гранях имеют сечение в виде усеченного конуса, в которых установлены пружины, один конец которых упирается в вершину усеченного конуса, а другой в клин.

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами: на фиг.1 приведен общий вид резца для вибрационной обработки, на фиг.2 - сечение А-А, на фиг.3 - сечение Б-Б.

Резец для вибрационного резания (фиг.1) содержит режущую часть 1 и державку 2, на которой выполнены горизонтальные пазы 3, имеющие форму усеченного конуса, смещенные относительно друг друга вдоль оси державки 2, в которых вставлены клинья 4, фиксируемые зажимом 5, установленном в рамке 6, имеющей горизонтальные внутренние стенки 7 клиновидной формы. На этой же державке 2 выполнены и вертикальные пазы 8 (фиг.2, 3), но без смещения вдоль ее оси (в одной плоскости), в которые вставлены клинья 9, фиксируемые зажимом 10, также установленным в рамке 6. Клинья 4 и 9 могут иметь любую стержнеобразную форму и могут выть выполнены из различных материалов. В случае, если они выполнены цилиндрическими, что предпочтительнее, их тела выполняют полыми, эти полости заполняют вязким наполнителем 11 на основе жидкого стекла, герметизируют с торцов с использованием, например винтов 12, а клинья 4 поджимаются в свою очередь пружинами 13.

Устройство работает следующим образом.

Винты 12 закручивают в клинья 4 и 7 с определенным усилием, задавая необходимое давление. Затем зажимом 8 устанавливают натяг в вертикальных пазах рамки 6 в вертикальной плоскости, а другим зажимом 5 стягивают клинья 4, создавая с помощью пружин 13 необходимое давление в горизонтальных пазах 3. При этом резцу задают определенную жесткость и коэффициент демпфирования в двух направлениях: осевом и тангенциальном. При резании за счет заданных динамических характеристик державки 2 по двум направлениям возникают комплексные продольно-тангенциальные колебания, реализуя механизм вибрационного резания, при этом за счет продольно-тенгенциальных колебаний инструмента происходит демпфирование поперечных смещений вращающейся заготовки. Регулирование усилий зажима 5, который воздействует на пружины 13, и зажима 8 обеспечивает возможность стабилизации частотных характеристик процесса резания по всей длине заготовки, что обеспечивает повышение точности обработки.

1. Резец для вибрационного резания, содержащий режущую часть с державкой прямоугольного сечения, снабженной автоколебательной системой, использующей соединение «паз-клин», которое выполнено на каждой грани державки поперек ее оси в промежутке между смежными гранями, при этом пазы имеют треугольное сечение и размещены на вертикальных гранях державки в одной плоскости поперечного сечения, а на горизонтальных гранях - в разных плоскостях поперечного сечения, клинья, упругодеформируемые и зафиксированные в пазах зажимами, размещенными в рамке, охватывающей контур державки и имеющей установочные упоры треугольного сечения, вершины которых размещены на горизонтальных гранях державки в разных плоскостях поперечного сечения, отличающийся тем, что пазы на горизонтальных гранях имеют сечение в виде усеченного конуса, в которых установлены пружины, один конец которых упирается в вершину усеченного конуса, а другой в клин.

2. Резец для вибрационного резания по п.1, отличающийся тем, что клинья выполнены цилиндрическими.

3. Резец для вибрационного резания по п.1 или 2, отличающийся тем, что клинья выполнены полыми, а полости заполнены вязким наполнителем и загерметизированы с торцов.