АКТИВНЫЙ РЕЗЕЦ Российский патент 2001 года по МПК B23B37/00 

Изобретение относится к станкостроению, а именно к устройствам режущего инструмента, активизированного сложными виброколебаниями.

Известен активный резец, содержащий державку-корпус, в которой вмонтированы колебательные контуры с питанием от двух генераторов (см. SU 1068236, B 23 B 37/00, 1984).

Недостатком данного устройства является отсутствие сложных виброколебаний на режущей кромке резца в момент обработки детали, что снижает частоту и производительность.

Задачей изобретения является разработка резца с многостепенными широкополосными виброколебаниями, в том числе и крутильными, на режущей кромке.

Поставленная задача решается тем, что в корпус-державку резца вварен предварительно закрученный сильфон, заканчивающийся режущей пластиной, внутри к торцу которого прикреплен пьезостолб из пластин, скрепленных между собой и заканчивающихся шихтованной шайбой, соединенной через диамагнетик с ферритовым магнитом в виде керна, висящего в зазоре соосно с корпусом-державкой, к подпятнику и ферритового магнита прокладки из диамагнетика, шихтованной втулки с обмоткой поверх нее, кроме того, эта обмотка помещена в диэлектрический винт-контакт, ввернутый в торец корпуса-державки. Контакт пъезоэлемента осуществляется пружинящим контактом через углеродную смазку. К обмотке и пъезостолбу подключают одновременно два генератора, при этом пъезостолб может включаться параллельно и последовательно.

Проведенный патентно-литературный обзор существующих источников информации показал, что совокупность существующих признаков, изложенных в формуле изобретения и заключающихся в наличии комбинированного корпуса-державки резца с приваренным предварительно закрученным сильфоном, заканчивающимся штангой с режущей пластиной, внутри сильфона на стороне торца штанги укреплен пъезостолб, снабженный шихтованной шайбой, диамагнетиком и магнитным керном, висящим соосно с корпусом-державкой в зазоре к подпятнику-магниту, снабженному диамагнетиком и шихтованной втулкой, помещенной внутрь катушки винта-контакта, ввернутого в торец корпуса-державки, причем контакт пъезостолба подключен через пружинный контакт и углеродную дорожку через обмотку катушки и разделительный конденсатор к двум генераторам.

Сформулированная формула изобретения, пути ее решения, а также средства, с помощью которых осуществлено решение, ранее не известны, следовательно, совокупность существенных признаков соответствует критерию "существенные отличия".

На чертеже (см. а)) представлена схема резца. Резец содержит корпус-державку 1, к которому приварен предварительно закрученный сильфон 2, изнутри к торцевой стороне пъезостолба 5, сильфона 2 прикреплен пъезостолб 3, запаянный в последовательную (см. а)) или параллельную цепь (см. б),в)). На свободно висящем торце 5 пъезостолба 3 укреплены шихтованная шайба 4, набранная из тонкой электротехнической стали, далее через диамагнитную шайбу 5 укреплен ферритовый магнит 6 в виде керна, висящего соосно c корпусом-державкой в зазоре Δ по отношению к подпятнику 7 из ферритового магнита , укрепленного через диамагнетик 8 к шихтованной шайбе 9, вокруг шайбы 9 размещена обмотка 10. Подпятник 7, диамагнетик 8, шайба 9 и обмотка 10 укреплены в винте 11, являющемся контактом запитки резца. Углеродная дорожка 12 соединяет пъезостолб 3 с контактом-винтом 11. Углеродная дорожка 12 соединена пружинящим контактом 13 с диэлектрическим винтом 14 и пъезостолбом 3, спаянным контактами 15. К внешнему торцу 16 сильфона 3 приварена штанга 17 с режущей пластиной 18. Генераторы 19 и 20 включены к резцу согласно схемам б) или в). Конденсатор C1 - разделительный.

Устройство работает следующим образом.

При подаче импульсов от генераторов 19 и 20 запитывается обмотка 10 вместе с пъезостолбом 3. Обмотка 10 работает на низкой звуковой частоте, а пъезостолб - на ультразвуке. Причем предварительно закрученный сильфон 2 совершает еще и крутильные колебания. Эти колебания передаются на штангу 17 и режущую пластину 18. Пъезостолб 3 закреплен одной стороной к торцу 16 и висит в зазоре Δ, заканчивается шихтованной шайбой 4 из электротехнической стали. В момент подачи тока на электромагнит 10 между керном и подпятником 7 появляются силы левитации. Поэтому сильфон 3 совершает сложные колебания, в том числе и крутильные. Подключение пъезостолба возможно по схемам б) или в). Конденсатор C1 не пропускает низкочастотные колебания на пъезостолб.

Применение резца на суперфинишных операциях облегчает обработку материалов.

Изобретение относится к станкоинструментальной технике и может быть применено в суперфинишной обработке и для обработки сверхтвердых материалов. Для облегчения обработки материалов за счет многостепенных широкополосных колебаний, в том числе крутильных, резец содержит корпус-державку, к которой приварен предварительно закрученный сильфон. Внутри корпуса укреплен пьезостолб, к свободному концу пьезостолба укреплены через диамагнетик шихтованная шайба, заканчивающаяся магнитом с керном, соосно через воздушный зазор расположен подпятник из магнита и укреплен с диамагнетиком на шихтованную шайбу с обмоткой вокруг. Кроме того, обмотка помещена внутрь винта-контакта, второй контакт пьезостолба - углеродная смазка. Катушка и пьезостолб включены последовательно или параллельно на два генератора. 1 ил.

Активный резец, содержащий державку-корпус, в которой вмонтированы колебательные контуры с питанием от двух генераторов, отличающийся тем, что он снабжен винтом-контактом с катушкой, подпятником-магнитом, диамагнетиком и шихтованной втулкой, размещенной внутри катушки, и приваренным к державке-корпусу предварительно закрученным сильфоном, на свободном конце которого размещена штанга с режущей пластиной, внутри сильфона на стороне торца штанги укреплен пьезостолб с шихтованной шайбой, диамагнетиком и магнитным керном, подвешенным соосно державке-корпусу с зазором относительно упомянутого подпятника-магнита, при этом пьезостолб соединен через пружинный контакт, углеродную дорожку, обмотку упомянутой катушки и разделительный конденсатор с двумя генераторами.