РЕЗЦОВЫЙ БЛОК Российский патент 1999 года по МПК B23B29/04 B23B25/06 

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано в прецизионных металлорежущих станках токарной группы.

Известен блок для жесткого закрепления резца (см. SU а.с. 545418, B 23 B 29/04, 05.02.77), устанавливаемый в резцедержатель суппорта токарного станка и содержащий полый корпус с гнездом, стакан с набором виброгасящих элементов и действующими на них прижимными устройствами, а также расположенный внутри корпуса толкатель, который установлен на эластичном подвесе.

Это известное решение не позволяет изменять положение резца относительно корпуса при резании.

Известен резцовый блок (см. SU а.с. 523762, B 23 B 29/04, 05.08.76), который содержит подпружиненный в осевом направлении относительно корпуса резец, тело которого сопряжено с корпусом посредством винтового соединения. При этом усилие пружины выбрано из условия соответствия радиальной составляющей усилия резания, возникающей в процессе обработки.

Также известен резцовый блок для прецизионного металлорежущего станка (см. US пат. 3434375 A, B 23 B 29/04, 25.03.69), принятый за прототип как имеющий наибольшее количество общих существенных признаков. Этот блок содержит корпус с гнездом, в котором размещены установленный с возможностью осевого перемещения относительно своей оси резец и кинематически связанный с ним пьезоэлемент, предназначенный для электрического соединения с системой управления.

Недостатком этого решения является невозможность управлять положением резца в зависимости от уровня колебаний в процессе резания, что приводит к увеличению погрешностей размеров и формы обрабатываемой детали.

Задачей изобретения является повышение точности и быстродействия обработки путем адаптивного управления уровнем относительных колебаний между заготовкой и резцом в процессе прецизионного резания.

Поставленная задача решается за счет того, что резцовый блок для прецизионного металлорежущего станка, содержащий корпус с гнездом, в котором размещены установленный с возможностью осевого перемещения относительно своей оси резец и кинематически связанный с ним пьезоэлемент, предназначенный для электрического соединения, снабжен дополнительным пьезоэлементом и закрепленным на корпусе стержнем. При этом корпус резца выполнен с замкнутой по периметру полостью и в ней расположен стержень с установленными на двух его противоположных боковых сторонах пьезоэлементами. Кроме того, один из пьезоэлементов сопряжен с подпятником, винта, размещенного в хвостовой части корпуса резца.

На чертеже изображен резцовый блок в разрезе.

Резцовый блок содержит корпус 1, в котором расположен резец 2, в прямоугольном пазу которого размещен стержень 3 и пьезоэлементы 4. Пьезоэлементы 4 установлены на противоположных сторонах стержня 3 и электрически соединены с системой управления (не показано). Сторона одного из пьезоэлементов 4 сопряжена с подпятником 5 винта 6, размещенного в хвостовой части резца 2. Стержень 3 жестко укреплен на корпусе 1, а корпус 1 установлен на суппорте станка (не показано).

Работает резцовый блок следующим образом.

При возникновении колебаний вследствие изменения припуска и т.д. в замкнутой динамической системе станка при прецизионном резании сигнал обратной связи, сформированный в результате измерения относительного перемещения между заготовкой (не показано) и корпусом 1, от системы управления (не показано) поступает на пьезоэлементы 4. В результате чего резец 2 получает микроперемещение вдоль своей оси относительно корпуса 1 Это перемещение резца 2 компенсирует изменение относительного перемещения эквивалентной упругой системы в зоне резания.

Изобретение предназначено для использования в прецизионных металлорежущих станках токарной группы. Резцовый блок содержит корпус 1 с гнездом, в котором размещены установленный с возможностью осевого перемещения относительно своей оси резец 2 и кинематически связанные с ним пьезоэлементы 4, предназначенные для электрического соединения с системой управления. При этом резцовый блок снабжен стержнем 3, который с двумя установленными на его боковых поверхностях пьезоэлементами 4 размещен в замкнутой по периметру полости, выполненной в корпусе резца 1. В результате наблюдается повышение точности и быстродействия обработки путем адаптивного управления уровнем относительных колебаний между заготовкой и резцом. 1 ил.

Резцовый блок для прецизионного металлорежущего станка, содержащий корпус с гнездом, в котором размещены установленный с возможностью осевого перемещения относительно своей оси резец и кинематически связанный с ним пьезоэлемент, предназначенный для электрического соединения с системой управления, отличающийся тем, что блок снабжен дополнительным пьезоэлементом и закрепленным на корпусе стержнем, при этом резец выполнен с замкнутой по периметру полостью и в ней расположен стержень с установленными на двух его противоположных боковых сторонах пьезоэлементами.