Ротационный резец Советский патент 1984 года по МПК B23B27/12 

4. Резец попп.1-3, отличаю.щ и и с я тем, что крайние конические или цилиндрические поверхности выполнены эксцентрично относительно оси втулки с направлением смещения эксцентриситетов, противоположным друг другу.

5. Резец по пп.1-4, отличающийся тем что концевые участки упругой втулки выполнены с буртами, внутренние поверхности ко торых параллельны одна другой и наклонены к оси втулки под некоторым углом.

1. РОТАЦИОННЫЙ РЕЗЕЦ с чашечным режущим элементом, консольно закрепленным на оси, установленной на двух радиальных и двух упорных опорах, расположенньк на противоположном от режущего элемента конце оси и опирающихся с двух сторон на крьппку корпуса резца, отличающийся тем, что, с целью увели- ; чения долговечности и стойкости резда, 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, a 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 равно | 0,2-0,6, где d и D - соответственно диаметр оси в радиальных опорах резца и диаметр режущего элемента, a расстояние между радиальными опорами резца меньше 2D, йо больше величины, определяемой из вьфажения I/lfd - d, см, где 1 - расстояние между радиальными опорами резца, см; внутренний диаметр оси рез ца, см, при этом отношение величины консольного вьшета режущего элемента к его диаметру равно (Л С Jl 0,2-0,7, D 1., - величина консольного вылета где Q К е режущего элемента резца, 2. Резец поп.1, отличающийся тем, что отношение длины ближайшей от режущего элемента радиальной опоры, измеренной вдоль оси резца, к диаметру режущего элемента X) равно 1 ,15-0,5, где lop- длина опоры резца. 3. Резец поп.1, отличающ и и с я тем, что упругая .втулка, наружная поверхность которой вьтолнена в виде цилиндрической и двух крайних конических, цилиндрических или сферических поверхностей, имеет на концах продольные пазы, расположенные с неравномерным окружным шагом.

1 i

Изобретение относится к обработке металлов резанием.

Известен ротационный резец, состоящий из режущего элемента, консольно установленного на оси, расположенной на радиальных опорах,, и двух упорных подшипников, расположенных на противоположном от режущего элемента конце оси и опирающихся с двух сторон ла крышку корпуса C13В 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 качения ближайшей от режущего элемента опоры в этом случае представляет собой не окружность, а эллипс, что отрицательно сказьгоается на долговечноети радиальной опоры, стойкости режущего элемента, а следовательно, и долговечности ротационного .резца в целом. Кроме того, повышенное радиальное биение режущей кромки резца относительно оси, возникающее при износе радиальной опоры, уменьшает стойкость режущего элемента.

Целью изобретения является увеличение долговечности и стойкости ротационногЬ резца.

( Указанная цель достигается тем, что резец снабжен упругой втулкой, установленной в корпусе коаксиально ближайшей от режущего элемента радиальной опоре, при этом втулка имее переменную жесткость по длине с цент рирующим участком посредине, а концевые части втулки имеют гарантированный зазор относительно внутренней стенки корпуса и состоят из двух участков переменной жесткости, изменяющейся по периметру от границы участков в противоположных направлениях от максимального значения, при этом максимальные и минимальные значения величин жесткости проти-воположных концов втулки относительно друг друга под углом 180°.

Переменная жесткость втулки по длине обеспечивается выполнением двух ее крайних участков коническими,-цилиндрическими или сферическими. Переменная жесткость по периметру обес-печивается 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

d

0,2-0,6,

... .,

D

где d и D - 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 меньле двух диаметров режущего элемента, но больше величины

1 ,ТсГ - d , см,

где d и d - соответственно наружный

и внутренний диаметр 5 оси резца, см;

, 1 - расстояние между радиальными опорами резца, см. Уменьшение расстояния между радиальными опорами резца, выходящее за 10 указанные пределы, уменьшает долгоI вечность ротационногорезда и стойкость режущего элемента. Увеличение расстояния между опорами, по сравнению с рекомендуемым, лишь увеличивает 15 ки металлоемкость ротационного резца и не улучшает его долговечности..-. Величина консольного выпета режущего элемента обеспечивает оптимальную долговечность ротационного резца и стойкость режущего элемента в том случае, когда отношение величины консольного выпета режущего элемента к его диаметру равно , 0,2 - 0,7, где 1. - величина консольного вылета режущего г лемента. Безвибрационная работа ротшдионно го резца, его оптимальная долговечность и стойкость режущего элемента обеспечиваются в том случае, когда отношение длины ближайшей от режущего элемента радиальной опоры, измере ной вдоль оси резца к диаметру режущего элемента находится в пределах 0,15 - 0,5, где 1оп длина опоры резца. На фиг. 1 изображен ротационный резец, общий вид; на фиг, 2 - упрУ(Ная втулка; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2;-на фиг. 4 - сечение В-Б -н фиг. 2; на фиг. 5 и 6 - примеры использования упругой втулки. Ротационный резец состоит из чашечного режущего элемента 1, закрепленного гайкой 2 на консольном участ ке оси 3, которая смонтирована на дв радиальных .опорах 4 и 5, выполнейных в виде роликовых радиальных игол чатых подшипников. Ближайшая от режущего элемента радиальная опора 4 установлена в корпусе 6 посредством упругой втулки 7. Между радиальными

опорами резца установлена распорная втулка 8, Осевое перемещение радиальных опор ограничивают стопорные кольца 9 и 10. Два упорных подшипника 11 и 12 расположены по обе стороны от крьш1ки корпуса 13, которая крепится к 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 образом, чтобы равнодействующая сила резания действовала в плоскости симметрии втулки, проходящей через участминимальной и максимальной жесткости или в плоскос,ти близкой к ней. Отклонение линии действия равнодействующей силы от плоскости симметрии втулки не должно превьш1ать угла 8 , Участки минимальной жестк;ости торцовых частей втулки располагаются в направлении изгиба консоли оси. Наличие центрирующего участка на поверхности втулки позволяет обеспечить необходимую точность при сборке ротационного резца. Ротационный резец работает следующим об зазом. В результате вращения обрабатывае ° Д « продольной подачи 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 гарантироварный зазор концевых частей втулки оч носительно корпуса резца 6 позволяют ей в пределах упругой деформации концевых участков самоустанавливать смонтированное в ней наружное кольцо радиальной опоры параллельно лигнии изгиба по оси резца. Тела качения радиальной опоры 4 контактируют с осью резца и внутренней дорожкой качения наружного кольца всей длиной игольчатых: роликов, что увеличивает долговечность резца и стойкость режу-. -щего элемента. Конструкций упругих втулок, изоб-; 2, фиг. 5, позволяраженных на фиг. ют самоустанавливать радиальн то опору в пределах упругости концевых шругостр 1-, 1з; частей втулки Упругая втулка, изображенная на фиг. 6, позволяет самоустанавливать

.радиальную опору в пределах упругой деформаций, ограниченной величиной радиального зазора бурта относительно корпуса резца / . Дальнейшая деформация втулки происходит за счет пластического деформирования ее буртов.

Испытания предложенной конструкции ротационного резца показали ее эффективность. Резец обладает повышенной долговечностью, виброустойт чивостью, жесткостью, уменьшенными динамическими нагрузками на радиальную опору.

« u

Фиг. 2

6-в