Резцедержатель Советский патент 1978 года по МПК B23B29/04 

Изобретение относигся к стенкам и усгройствам для обработки алмазов, в° частное ти к резцедержагелям для закрепления алмаз ных резцов при их изготовлении. Известен резцедержатель для закрепления алмазных резцов при их изготовпенаи, в кор пусе которого расположена подпружиненная державка с головкой резца fl. Недостагком этого резцедержагепя являем ся то, что вследствие температурного расши рения алмазного резца и державки в результате нагрева алмаза при шлифовании, он не обеспечивает заданную величину подачи алмаза при его обработке, а следовательно, и качество заточки резца. В момент соприкосновения обрабатываемого алмаза .с планшайбой станка ciyjpocTb подачи алмаза воэрастает на величину линейного температурное го расширения головки резца и державки и превышает заданную скорость подачи (НЁЬ. пример, при заточке резцов для нарезания дифракционных решеток в 2-3 раза), что приводит к увеличению внутренних напряжений в алмазе, а также к появлению дефектов на рабочей поверхности планшайбы. В результате этого ухудшается чистота поверхности граней резца и возникают микросколы на режущей кромке алмазного резца. Цель изобретения - повышение качества изготовления алмазных резцов посредством компенсации линейного температурного расширения державки, головки резца и самого резца. Для этого корпус выполнен в виде цилиндра, переходящего в конус, причем вершина конуса направлена в сторону резца, а на державке установлен с возможностью взаимодействия с конусом корпуса элемент, вь1по/ь ненный в виде тора. Кроме того параметры державки и головки резца, элемента, выполненного в виде тора и конус.а корпуса, а также величины коэффициентов линейного температурного расширения материалов, из которых они изгптоилены, связаны соотношением ,(Ъа.-1И--,,Н СЧ-ЬОд CKa-2niSm -t)CvtOct8:t гдер( - коэффициент линейного температур ного расширения материала головки резва; 2, коэффициент линейного гемперат ного расширения материала державки; еЛа - коэффициент линейного температурного расширения материала элемента, выполненного в виде тора; Hj - длина головки резца; Н2 длина усгупа державки; R. - радиус тора в плоскости, параллельной оси державки; радиус гора в плоскости, перпен дикулярной оси державки; t/i - температура алмазного резца до шлифования; t.- температура головки резца при шлифовании; tj- температура державки при шлифовании;1ц - температура элемента, выполнен ного в виде тора; f - угол при вершине конуса корпуса На чертеже изображен резцедержатель, обший вид. Резцедержатель имеет корпус 1 с штиф тами 2. В корпусе установлена державка . 3 с элементом 4, выполненным в виде тор с радиусом R и11., державка имеет уступ и закрепленную в ней головку 6 резца. Державка прижага пружиной 7 к конусу ко пуса 8 с углом при вершине Т . Усилие прижима державки к посадочному корпусу регулируется гайкой 9, Резцедержатель работает следующим об разом. В начальный момент шлифования темп ратура головки 6 резца резко возрастает, Температура державки с уступом 5 и элемента 4, выполненного в виде тора, за «чет теплопроводности материала также по вышается. Это приводит к линейному темпе ратурному расширению головки резца и уо тупа 5 державки и к увеличению скорости подачи резца на планшайбу. Вследствие наг рева элемента 4 увеличивается его линейный размер по диаметру в плоскости, пер пендшсулярной оси державки, это приводит к смещению тора по конусу корпуса 8 в сторону, обратную от алмаза, что компенсирует удлинение головки резца и / державки, вызванное нагревом алмазного резца. Это позвоЛяет сохранить постоянной скорость подачи резца на планшайбу при его шлифовании. Смещение державки вдоль ,ее оси в направлении, противоположном алмазу, обеспечивается пружиной 7, Усилие прижима эпеменга 4 к конусу корпуса регулируют так, чтобы оно превышало давление на резец при шлифовании. При шлифовании алмаза трение его о планшайбу увеличивает, темпера туру алмазной головки резца и державки, что приводит к увеличению их линейных размеров в направлении подачи на лН . ,(t2,-t,)(ti-to, СП где HJL - длина головки резца до шлифования;Н2 - дгшна уступа державки до шлифования;Х. - коэффициент линейного температурного расширения материала головки резца;fi.2 - коэффициент линейного температурного расширения материала державки; ti - температура резца до шлифования; t2 - -температура головки резца при шлифовании;tj - температура державки при шлифовании, При увеличении длины уступа державки и головки резца на ЛИ скорость подачи V резца на планшайбу увеличится на Д V за время шлифования йТ , в течение которого их температура повысится от t «до tj и t соответственно. ДН За промежуток времени дТтемпература элемента, выполненного в виде тора, увеличится до значения tt), поэтому диаметр D круга тора, по которому осуществляется контакт с конусом корпуса, получит приращение Л D . uD T)( , са) где -j- коэффициент линейного температурного расширения элемента, выполненного в виде тора. Увеличение линейных размеров тора приведет к его смешению дНд по конусу корпуса в направлении, противоположном удлинению головки-державки и алмазного резца ЛНо -uD-ctj . С) где С - угол при вершине конуса корпуса резцедержателя. При этом скорость Л V, перемещения дерсЖавки в направлении, обратном подаче равнаuV,- 15) Для того чтобы заданная скорость была постоянной, должно выполняться условиед V - Vi . О Подставляя .значения &V и uVj, получим lH.,Cta-- i). -0. (7) (гц-1О ctgJC Диаметр D , по которому тор касается конуса корпуса, выразится через параметры тора и конуса D 2(.-2Ri4in).(6) Подставляя Значение В в формулу (7), попучим выражение,связывающее параметры тора, конуса и материалов, из которых они изготовлены. (,)-.4 2:Cts-tO О CRa-2Ristni |.)CVt,)ctg| Таким образом, при снабжении державки элементом, выполненным в виде тора, ориен тированным конусом корпуса, и соотношении их параметров и материалов, из которых они изготовлены, достигается постоянная скорость подачи резца на планшайбу при его шлифовании и тем самьп повышается качество изготавливаемых алмазных резцов Формула изобретения 1. Резцедержатель для закрепления алмазных резцов при их изготовлении, в корпусе кото рого расположена подпружиненная державка с головкой резца, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изготовления алмазных резцов посредством компенсации линейного температурного расширения державки, головки резца и самого резца, корпус вьшолнен в виде цилиндра, переходящего в конус, причем вершина конуса направлена в сторону резца а на державке (установлен с возможностью взаимо. действия с конусом корпуса элемент, выпол ненный в.виде тора. 2. Резцедержатель по п. 1, отличают и и с я тем, что параметры державки и головки резца, элемента, вьшолненного в виде тора и конуса корпуса, а также величины коэффициентов линейного температурного расширения материалов, из которых они изготовлены,, связаны соотношением iHi(-b2.-t.L).(ts-ti) 2,,CR.2.-2RiStnajL)()ctui где «AJ; - коэффициент линейного температурного расширения материала голоыаг резца; Z. коэффициент линейного температур ного расширения материала державки; АJ - коэффициент линейного температтурного расширения материала элемента, выполненного в виде тора; длина головки резца; Hg- длина уступа державки; радиус тора в плоскости, параллельной оси державки; Uj.- радиус тора в плоскости, рерпендикулярной оси державки; tj - температура алмазного резца до шлифования; температура головки резца при шлифовании; tj - температура державки при шлифовании;t-K - температура элемента, выполненного в виде тора; J - угол при вершине конуса корпуса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Под.ред.доц. Космачева М Г. Алмазные инструменты в машиносгроенин, 1965, с . 119, рис. Ю.