Устройство для крепления режущего инструмента Советский патент 1990 года по МПК B23C5/26 

Фиг.1

ложенным в нем шомполом с окном, в котором находятся два клиновых элемента. Устройство снабжено упругим кольцом 4 с резьбовым отверстием. Винт, установленный в этом отверстии, имеет возможность радиально перемещать один из клиновых элементов, который контролирует с вторым клиновым элементом, взаимодействующим в радиальном направлении с упругим кольцом 4. На боковой цилиндрической поверхности корпуса 1 выполнено углубление, образующее с внутренней цилиндрической поверхностью кольца 4 некруглое отверстие, в котором установлен палец, предназначенный для передачи крутящего момента на

инструмент 3. Упругое кольцо 4 выполнено выступающим за опорный торец корпуса 1, а инструмент 3 базирован на опорном кольце. На сопряженных наружных цилиндри- ческих поверхностях корпуса и упругого кольца выполнены лыски. Соседние лыски на корпусе и кольце смещены друг относительно друга на угол а 360°/2п, где п - число лысок, причем угол а выбран с учетом ширины лысок bi и bz соответственно на наружной цилиндрической поверхности упругого кольца 4 и цилиндрической поверхности корпуса I, а также диаметров DI и D2 указанных поверхностей. 2 ил.

Изобретение предназначено для механической обработки материалов и может быть использовано преимущественно на фрезерных и расточных станках. Цель изобретения - повышение эффективности виброгашения за счет демпфирования вибраций от радиально направленных составляющих переменных усилий резания. Устройство состоит из корпуса 1 с расположенным в нем шомполом с окном, в котором находятся два клиновых элемента. Устройство снабжено упругим кольцом 4 с резьбовым отверстием. Винт, установленный в этом отверстии, имеет возможность радиально перемещать один из клиновых элементов, который контролирует со вторым клиновым элементом, взаимодействующим в радиальном направлении с упругим кольцом 4. На боковой цилиндрической поверхности корпуса 1 выполнено углубление, образующее с внутренней цилиндрической поверхностью кольца 4 некруглое отверстие, в котором установлен палец, предназначенный для передачи крутящего момента на инструмент 3. Упругое кольцо 4 выполнено выступающим за опорный торец корпуса 1, а инструмент 3 базирован на опорном кольце. На сопряженных наружных цилиндрических поверхностях корпуса и упругого кольца выполнены лыски. Соседние лыски на корпусе и кольце смещены друг относительно друга на угол α=360°/2N, где N-число лысок, причем угол α выбран с учетом ширины лысок B₁ и B₂ соответственно на наружной цилиндрической поверхности упругого кольца 4 и цилиндрической поверхности корпуса 1, а также диаметров D₁ и D₂ указанных поверхностей. 2 ил.

Изобретение относится к области механической обработки материалов, может быть использовано преимущественно на фрезерных и расточных станках и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 975251.

Целью изобретения является повышение эффективности виброгашения за счет демпфирования вибраций от раднально направленных составляющих переменных усилий резания.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, вид спереди; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство для крепления режущего инструмента состоит из корпуса 1 и шомпола 2, на резьбовой конец которого крепится инструмент 3, например фреза. Между корпусом 1 и упругим кольцом 4 с наружным и внутренним диаметрами DI и Dg соответственно, в резьбовом отверстии которого установлен винт 5 для перемещения клиновых элементов 6 и 7, установлен палец 8 (фиг. 1). Последний установлен в некруглом отверстии, образованном поверхностями корпуса 1 и упругого кольца 4, и предназначен для передачи крутящего момента М« от шпинделя станка.

На наружной поверхности упругого кольца 4 и поверхности корпуса 1 выполнено равное число лысок шириной bi и Ъ% соответственно. Соседние лыски упругого кольца 4 и корпуса 1 смещены одна относительно другой на угол а. Инструмент 3 базирован на торце упругого кольца 4.

При скачкообразном изменении во времени силы резания, действующей на инструмент 3, например при выходе режущего клина из зоны резания, при наличии трещин и твердых включений в материале обрабатываемой заготовки, от режущей части инструмента 3 в радиальном направлении передается некоторая «избыточная

составляющая силы резания. При этом тангенциальная составляющая силового воздействия смещает палец 8 в некруглоЧ отверстии, образованном корпусом 1 и упругим кольцом 4. В результате смещения

5 пальца 8 происходит растяжение упругого кольца 4 и диссипация энергии упругих деформаций за счет возникновения сил трения на площадках контакта пальца 8 с поверхностями некруглого отверстия и поверхностей упругого кольца 4 с корпусом 1

0 и инструментом 3. Передаваемая радиальная составляющая силы резания либо упруго деформирует корпус 1 инструмента 3 над лысками шириной упругого кольца 4, либо упругое кольцо 4 совместно с инструментом 3 над лысками шириной В2 кор5 пуса 1. Гарантированное демпфирование радиальной составляющей «избыточной силы резания при любом направлении ее воздействия обеспечивается при существовании непрерывного зазора между инструмен.. том 3 и корпусом 1, т. е. когда угол а между лысками выбран из условия

a(arcsin-Ј- -f-arcsin-),

Число лысок п на каждой из поверх- 5 ностей может быть получено из зависи360 .

п

В случае, если Ь,

2«Г

0

а (a resin -Hi- -f a resin -),

на поверхности упругого кольца 4 появляются участки одновременного контакта с режущим инструментом 3 и корпусом I. Через такие участки жесткий удар от радиальной составляющей передается без эф- фективного виброгашения.

Если величина а- (arcsin- -(-arcsin)

.

составляет более 8-10°, то площадь контакта упругого кольца 4 с инструментом 3 и корпусом 1 существенно уменьшается, что может привести к уменьшению эффективности гашения тангенциальных составляющих сил резания и к снижению прочности соединения в целом.

Глубину лысок необходимо выбирать из условия равенства максимального прогиба корпуса 1 (упругого кольца 4) требуемой величине проскальзывания инструмента, которая для торцовых черновых фрез в условиях тяжелого резания составляет 0,1-0,5 мм.

Использование предлагаемого устройства, обладающего повышенной эффективностью виброгашения, позволяет повысить режимы резания в 1,2-1,4 раза и стойкость инструмента на 30-50% при сохранении требуемой точности и качества обрабатываемой детали.

Формула изобретения

Устройство для крепления режущего инструмента по авт. св. № 975251, отличающееся тем, что, с целью повышения

оС

0

0

эффективности виброгашения, упругое кольцо выполнено выступающим за опорный торец корпуса и предназначено для взаимодействия с базовой поверхностью инструмента, а на наружной цилиндрической поверхности упругого кольца и на сопряженной с ним цилиндрической поверхности корпуса выполнены лыскк, причем соседние лыс- ки на упругом кольце и корпусе смещены относительно друга на угол

а 360°/2п.

где п - количество лысок на каждой из поверхностей, причем угол а выбран из условия

а (arcsirs---harcsin---),

LALft.

где о-, - ширина лысок на наружной цилиндрической поверхности упругого кольца; Ьг - ширина лысок на цилиндрической

поверхности корпуса; DI -диаметр наружной цилиндрической

поверхности упругого кольца; Т) -диаметр цилиндрической поверхности корпуса.