Резец для вибрационного резания по обработке колесных пар подвижного состава железнодорожного транспорта

 

Полезная модель относится к металлообработке и может быть использована в качестве резца для обработки колесных пар подвижного состава железнодорожного транспорта. Резец для вибрационного резания по обработке колесных пар подвижного состава железнодорожного транспорта содержит выполненную с верхним и нижним металлическими слоями державку, в которой расположена режущая пластина, узел ее крепления, укосину, установленную в пазах, выполненных на внутренних поверхностях верхнего и нижнего металлических слоев державки, композиционный материал, размещенный в полости между укосиной, верхним и нижним металлическими слоями державки, в полости у головки резца размещен термостойкий композиционный материал, укосина выполнена в виде соединенных между собой ромбов с каналами в стенках, которые заполнены виброгасящим композиционным материалом, полость внутри ромбов заполнена композиционным материалом, а один из ромбов имеет заливное отверстие с крышкой, державка имеет пазы треугольного сечения, размещенные на вертикальных гранях державки в одной плоскости поперечного сечения, а на горизонтальных гранях пазы имеют сечение в виде усеченного конуса, клинья, упруго-деформируемые 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, причем в пазах на горизонтальных гранях установлены пружины, один конец которых упирается в вершину усеченного конуса, а другой - в клин. 3 ил.

Полезная модель относится к металлообработке 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 верхнего и нижнего металлического слоя державки, в которой расположена режущая пластина, узла крепления, укосины, установленной в пазах, выполненных на внутренних поверхностях верхнего и нижнего металлических слоев державки, в полости между укосиной и верхним и нижним металлическими слоями размещен композиционный материал, а в полости у головки резца размещен термостойкий композиционный материал, причем укосина выполнена в виде соединенных между собой ромбов, с каналами в стенках, которые заполнены виброгасящим композиционным материалом, ромбы расположены по всей длине державки, а полость внутри ромбов заполнена композиционным виброгасящим материалом, а один из ромбов имеет заливное отверстие с крышкой. (RU 87376, В23В 27/00, 24.06.2009).

Недостатком данного резца 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 амплитуды и частоты колебаний во всех направлениях.

Технический результат достигается тем, что в резце для вибрационного резания по обработке колесных пар подвижного состава железнодорожного транспорта, содержащем выполненную с верхним и нижним металлическими слоями державку, в которой расположена режущая пластина, узел ее крепления, укосину, установленную в пазах, выполненных на внутренних поверхностях верхнего и нижнего металлических слоев державки, композиционный материал, размещенный в полости между укосиной, верхним и нижним металлическими слоями державки, в полости у головки резца размещен термостойкий композиционный материал, укосина выполнена в виде соединенных между собой ромбов с каналами в стенках, которые заполнены виброгасящим композиционным материалом, полость внутри ромбов заполнена композиционным материалом, а один из ромбов имеет заливное отверстие с крышкой, державка имеет пазы треугольного сечения, размещенные на вертикальных гранях державки в одной плоскости поперечного сечения, а на горизонтальных гранях пазы имеют сечение в виде усеченного конуса, клинья, упруго-деформируемые 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, причем в пазах на горизонтальных гранях 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 по обработке колесных пар подвижного состава железнодорожного транспорта (фиг.1) содержит комбинированную державку 1, режущую пластину 2, установленную на державке 1 посредством узла крепления 3 - прихвата, в свою очередь державка 1 состоит из верхнего 4 и нижнего 5 металлических слоев, укосины 6, полость 7 у головки резца заполнена термостойким, композиционным материалом, а остальная внутренняя полость 8 державки 1 заполнена композиционным материалом, причем укосина 6 выполнена в виде соединенных между собой ромбов, распределенных по внутренней полости 8 державки 1, с каналами в стенках, заполненных виброгасящим композиционным материалом, один из ромбов имеет заливное отверстие 10 с крышкой 11. Полость 9, находящаяся внутри ромбов, заполнена композиционным материалом на основе жидкого стекла, а полость внутри укосины 6 заполнена виброгасящим композиционным материалом, например вибропласт, визомат M1 или vibro damper 13, также через крышку 11 можно использовать другие композиционные материалы и таким образом добиться оптимальной жесткости резца, остальная полость 8 заполнена полимерным материалом, например каринекс, люст-рекс, стернит. Укосина 6 установлена в пазах 12. В державке 1 выполнены горизонтальные пазы 13, имеющие форму усеченного конуса, смещенные относительно друг друга вдоль оси, в которых вставлены клинья 14, фиксируемые зажимом 15, установленном в рамке 16, имеющей горизонтальные внутренние стенки 17 клиновидной формы. На этой же державке 1 выполнены и вертикальные пазы 18 (фиг.2, 3), но без смещения вдоль ее оси (в одной плоскости), в которые вставлены клинья 19, фиксируемые зажимом 20, также установленным в рамке 16. Клинья 14 и 19 могут иметь любую стержнеобразную форму и могут быть выполнены из различных материалов. В случае, если они выполнены цилиндрическими, что предпочтительнее, их тела выполняют полыми, эти полости заполняют вязким наполнителем 21 на основе жидкого стекла, герметизируют с торцов с использованием, например винтов 22, а клинья 14 поджимаются в свою очередь пружинами 23.

Устройство работает следующим образом.

Жесткость конструкции обеспечивает ромбическая часть. Полость 7, находящаяся под режущей пластиной 2 и заполненная термостойким материалом, хорошо гасит колебания и обладает достаточной прочностью и выдерживает температурные колебания в процессе работы резцом. Винты 22 закручивают в клинья 14 и 19 с определенным усилием, задавая необходимое давление. Затем зажимом 20 устанавливают натяг в вертикальных пазах рамки 6 в вертикальной плоскости, а другим зажимом 15 стягивают клинья 14, создавая с помощью пружин 23 необходимое давление в горизонтальных пазах 13. При этом резцу задают определенную жесткость и коэффициент демпфирования в двух направлениях: осевом и тангенциальном. При резании за счет заданных динамических характеристик державки 1 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 15, который воздействует на пружины 23, и зажима 20 обеспечивает возможность стабилизации частотных характеристик процесса резания по всей длине заготовки, что обеспечивает повышение точности обработки.

Резец для вибрационного резания по обработке колесных пар подвижного состава железнодорожного транспорта, содержащий выполненную с верхним и нижним металлическими слоями державку, в которой расположена режущая пластина, узел ее крепления, укосину, установленную в пазах, выполненных на внутренних поверхностях верхнего и нижнего металлических слоев державки, при этом в полости между укосиной, верхним и нижним металлическими слоями державки размещен композиционный материал, а в полости у головки резца размещен термостойкий композиционный материал, причем укосина выполнена в виде соединенных между собой ромбов с каналами в стенках, которые заполнены виброгасящим композиционным материалом, а полость внутри ромбов заполнена композиционным материалом, при этом один из ромбов выполнен с заливным отверстием с крышкой, отличающийся тем, что он снабжен упругодеформируемыми клиньями, зажимами, рамкой, пружинами, при этом на вертикальных гранях державки в одной плоскости поперечного сечения выполнены пазы треугольного сечения, а на горизонтальных гранях - в виде усеченного конуса, упругодеформируемые клинья 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 в пазах на горизонтальных гранях установлены пружины, один конец которых упирается в вершину усеченного конуса, а другой - в клин.



 

Наверх