Устройство для получения корня стружки Советский патент 1985 года по МПК B23B25/02 

Изобретение относится к механической об работке и может быть использовано для получения корня стружки при исследовании процессов резания. Целью изобретения является повышение точности получения корня стружки путем повышения быcтpoдeйcтй я устройства вследствие установки в, укорпусе устройства на од ной оси с резцедёржкой Ъкобы, сопряженной с нижней опорной поверхностью резцедержки клинового элемента,распоДоженного между скобой и резцедержкой, и бойка, расположен ного на скобе с возможмбстью регулировки и взаимодействия с резцедержкой. На фигЛ схематически изображено устройство с гибкой связью прихвата с корпусом; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 то же, с жесткой связью прихвата с корпусом. Устройство для получения корня стружки содержит корпус 1, установленный в резцедержателе станка и снабженный зажимным винтом 2. На корпусе 1 на оси 3 установлены резцедержка 4 с режущей пластиной 5 и устройством 6 для отрезки стружки и выполненная в виде скобы опора 7, фиксируемая в исходном положении относительно корпуса 1 срезаемым резьбовым штифтом 8 Для обеспечения жесткости в процессе резания резцедержка 4 и скоба 7, установленные на оси 3 корпуса 1, поджимаются к последнему гайкой 9, а резцедержка 4 опирается своей опорной поверхностью А на скобу 7. Резцедержка 4 обладает небольшими жесткостью, массой и моментом инерции, а необходимая жесткость при резании обеспечивается массивной скобой 7. Кроме того, устройство снабжено клиновым элементом 10, который воздействуя при нанесении по нему удара на опорную поверхность А резцедержки 4 и скобу 7, вызывает разрушение срезаемого резьбового штифта 8 и разгон поворачиваюшейся на оси 3 скобы 7 относительно корпуса 1 и резцедержки 4, а также поджим остающейся на месте резцедержки 4 к зажимному винly 2. Скоба 7 снабжена регулируемым бойком 11, выполненным в виде винта и установленным таким образом, чтобы в исходном положении между ним и внешней повер ностью Б резцедержки 4 существовал зазор Д, а при повороте скобь 7 под действием клинового элемента 10 он вступал в контакт с внешней поверхностью Б резцедержки 4 и вызывал быстрый (вследствие масси ности разогнавшейся до высокой скорости скобы 7 и малого момента инерции резцедержки 4) поворот резцедержки 4 и отвод ее от зоны резания. Быстрота отвода резцедержки 4 от зоны резания обеспечивает высокую точность корня стружки и надежность его получения в контакте с любым инструментальным материалом., Для закрепления в процессе резания на резцедержке 4 режущей пластины 5 служит прихват 12, опирающийся на внешнюю поверхность Б резцедержки 4 и прижимающий режущую пластину 5 ко дну гнезда 13 резцедержки 4. При этом для получения корт ня стружки в контакте с целой режущей пластиной 5 (с целью, например, последующего измерения силы их сцепления) прихват 12 может быть соединен с корпусом 1 ибкой связью (тросиком) 14 и прижат к резцедержке 4 и режущей пластине 5 зажимным винтом 2 (фиг. 1). Такая установка прихвата 12 ведет к тому, что при отводе резцедержки 4 от зоны резания режущая пластина 5, ничем не увлекаемая, освобождается и остается целиком в контакте с обрабатываемым материалом. А для получения корня стружки в контакте со сколовщейся небольшой частью режущей пластины 5 (с уменьщения трудоемкости приготовления микрошлифа) прихват 12 может быть жестко связан с резцедержкой 4 винтом 15 (фиг. 3), что обеспечивает при получении корня стружки вывод режущей пластины 5 из зоны резания вместе с резцедержкой 4 и скалывание ее части, контактирующей с обрабатываемым материалом. В процессе получения корня резцедержка 4 подпирается до воздействия на нее регулируемого бойка И к зажимному винту 2 через прихват 12 или винт 15 соответственно. Выполняя роль упора для резцедержки 4 в обоих рассмотренных случаях, зажимной винт 2 в первом из них служит дополнительно для крепленкя режущей пластины 5 прихватом 12 на резцедержке 4. Таким образом, предлагаемое устройство реализует два принципа получения корня стружкн, являясь универсальным . Для обес печения полноты передачи кинематической энергии от прямолинейно движущегося клинового элемента 10 поворачивающейся скобе 7 рабочая поверхность В клинового элемента 10, контактирующая со скобой 7, выполнена цилиндрической с достаточно большим радиусом закругления. Устройство работает следующим образом. В исходном положении скоба 7 фиксируется относительно корпуса I срезаемым резьбовым штифтом 8. Режущая пластина 5 устанавливается в гнездо 13 резцедержки 4.

В зависимости от вида требующегося корня стружки (в контакте с целой режущей пластиной 5 или с ее сколовщейся частью) прихват 12 крепится к корпусу 1 тросиком

14с последующим прижимом его к внешней поверхности Б резцедержки 4 и режущей пластине 5 зажимным винтом 2 (при этом осуществляется крепление режущей пластины 5 на разцедержке 4) либо жестко крепится к резцедержке 4 винтом 15 (при этом также осуществляется крепление режущей пластины 5 в гнезде 13 резцедержки 4) с последующим воздействием на винт

15зажимного винта 2 (см. фиг. 1 и 3 соответственно). Воздействуя на прихват 1 (фиг. 1) или на винт 15 (фиг.З), зажимной винт 2 давит через них и на резцедержку 4, прижимая ее опорной поверхностью А к скобе 7,- зафиксированной относительно корпуса 1 срезаемым резьбовым резьбовым штифтом 8. После этого резцедержка 4 и скоба 7 дополнительно поджимаются к корпусу 1 гайкой 9 для исключения возможности их перемещения вдоль оси 3 в процессе резания. Устройство готово к работе.

Для получения корня стружки во время резания производят удар по клиновому элементу 10, который взаимодействует с опорной поверхностью А резцедержки 4 и скобой 7, стремясь раздвинуть их, с силой, бопьщей силы нанесенного удара в К раз, где К - котангенс угла между рабочими поверхностями клинового элемента 10. При этом резцедержка 4, упираясь в зажимной винт 2 через прихват 12 (фиг. 1) или винт 15 (фиг. 3), остается на месте, и процесс резания продолжается. В это время скоба 7 под действием создаваемой цилиндрической рабочей поверхностью В клинового элемента 10 силы большой величины, разрушая срезаемый резьбовой штифт 8, поворачивается вокруг оси 3 с увеличивающейся скоростью. Цилиндрическая рабочая поверхность В клинового элемента 10 во время его поступательного перемещения все время остается в контакте с поворачивающейся скобой 7 участком малой кривизны, что увеличивает несущую способность контакта, т. е. передаваемое усилие. Поворачиваясь с большим ускорением вокруг оси 3, масивная скоба 7 в свою очередь воздействует на клиновой элемент 10, а через него - на резцедержку 4, поджимая ее к зажимному винту 2 ,с большой силой, обусловленной инерцией скобы 7. Эта сила значительно превосходит действующие на резцедержку 4 силы резания, резцедержка 4 под действием сил резания не поворачивается, а по-прежнему остается в исходном положении. Одновременно со скобой 7 вокруг оси 3 поворачивается и гайка 9, что влечет за собой ослабление силы поджима скобы 7 и резцедержки 4 к корпусу 1, а следовательно, и сил трения между ними, вносящих сопротивление повороту.

В процессе поворота скобы 7 зазор д между регулируемым бойком 11 и внешней по10верхностью Б резцедержки 4 быстро уменьшается. При уменьщении зазора и до нуля происходит удар установленного на набравшей скорость массивной скобе 7 регулируемого бойка 11 по внешней поверхности Б

15 разцедержки 4, вызывающий почти мгновенное (вследствие малого момента инерции резцедержки 4 и значительного ослабления сил трения между ней и корпусом 1, выданного частичным отвинчиванием гайки 9) приобрете0ние ею скорости, значительно превосходящей скорость резания, набранной к этому моменту скобой 7, ее поворот вместе со скобой 7 вокруг оси 3 с больщой скоростью и быстрый отвод от зоны резания, обечпечиваю5щий высокую степень точности получаемого корня стружки даже при больших скоростях резания. Одновременно происходит обрезка стружки в устройстве 6 для отрезки стружки. В исходном положении величина зазорал

0 выбирается таким образом, чтобы как можно большая часть энергии клинового элемента 10 была передана скобе 7 и вплоть до момента удара регулируемого бойка 11 по внешней поверхности Б резцедержки 4 ,

5 действующая на последнюю со стороны клинового элемента 10 сила превышала силу резания и резцедержка 4 оставалась в исходном положении.

0

При быстром отводе резцедержки 4 от зоны резания режущая пластина 5 освобождается и остается в контакте с заготовкой и стружкой, а прихват 12 при этом падает и повисает на тросике 14 (фиг. 1) либо, в

5 случае жесткого крепления прихвата 12 на резцедержке 4 винтом 15, выводится из зоны резания вместе с резцедержкой 4, а ее часть, контактируюшая при резании с обрабатьшаемым материалом, за счет сил ад0гезии скальшается и остается в контакте с корнем стружки. Причем во втором случае ввиду увеличения резкости отвода резцедержки 4 от зоны резания происходит скалывание режущей пластины 5 из любого инстру5ментального материала.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОРНЯ СТРУЖКИ, содержащее установленную в корпусе с возможностью поворота на осн резцедержку с режущей пластиной и верхней и нижней опорными поверхностями, зажимной винт и прихват для крепления пластины, резьбовой штифт, одним концом закрепленный в корпусе, и механизм для отрезки стружки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности получения корня стружки, оно снабжено установленной на одной осн с резцедержкой скобой, связанной с вторым концом резьбового штифта и сопряженной с 1гажней опорной поверхностью резцедержки, клиновым элементом, расположенным между скобой и нижней опорной поверхностью резцедержки и установленым на скобе с возможностью регулировки и взаимодействия с верхней опорной поверхностью резцедержки бойком. (Л 30 со