Устройство для стабилизации сил резания при механической обработке Советский патент 1980 года по МПК B23Q11/04 

Изобретение относится к станкостроению. Известно устройство для стабилизации сил резания при механической обработке, содержащее резцедержатель, резец, установленный в резцедержателе с возможностью осевого пере мещения, и пружину Ц. Целью изобретения является обеспечение автоматического регулирования подачи. Цель достигается тем, что на хвостовике резца выполнена выпуклая фасонная поверхность, а на пружине установлен с возможностью контакта с фасонной поверхностью шарик. На фиг. 1 Показано устройство для стабилизации сил резания при механической обработке В корпусе Державки 1 подвижно в его осевом направлении установлен хвостик резца 2, имеющий на своем конце выпуклую фасонную поверхность 3, с которой контактирует шарик 4, подпружиненный в направлении, перпендикулярном к оси вращения обрабатываемой детали, пружиной 5, второй конец которой упирается в резьбовую пробку 6. Для ограничения левого крайнего положения резца 2 (относительно корпуса державки) предусмотрен упор 7. Фасонная поверхность 3 имеет такой профиль, при котором осевая составляющая Р от «ормальной силы, возникающей в зоне взаимодействия подпружиненных шариков с фасонной поверхностью, всегда остается постоянной, т.е. независимой от положения резца 2 в корпусе державки 1 и,степени сжатия пружины 5. Профиль фасонной поверхности (в прямоугольной системе координат , проведенной через начальное положение шарика и ось пружины) определяется по формуле , Уо у-и1- « 2 где X и У - координаты эквидистанты (фиг. 1), описываемой центром шарика при его условном перемещении относительно фасонной поверхности 3 (в действительности фасонная поверхность 3 перемещается относительно шарика), Пщ - радиус шарика, л - угол давления в зоне контакта шарика с фасонной поверхностью и координаты профиля эквидистанты 0 0ц связаны зависимостью X,(y-Sj.-(,, соответственно величина начальной силы сжатия пружины и величина осевой силы, обеспечивающей стабильный поджчм режущего инструмента к обрабатываемой детали, 5 - величина возможного перемещения шарика в радиальном направлении (S 0,7О, 8-Гш))и - жесткость пружины. Т j - величина перемещения инстр мента относительно корпуса державки, при ко тором шарик будет контактировать с точкой перехода поверхности 3 в плоскую, параллель ную оси вращения детали 2,.-5 . а также угол oi, равен А . iP.yJ SlP.fZ.y. Устройство работает следующим образом. При вращении детали 8 и перемещении кор пуса державки 1, смонтированной, например в резцедержателе токарного станка, в осевом направлении с постоянной подачей S резцом 2 производится обработка детали (снятие опре деленного слоя металла). При этом в случае равенства осевой силыР, с осевой составляющей от силы резания, резец 2 наз вдится в неподвижном состоянии относительно корпуса державки 1. В случае возрастания осевой составляющей от силы резания, резец 2 несколь ко отстает от перемещающегося с постоянной подачей 5 корпуса державки. При этом фасонная поверхность 3, взаимодействующая с шариком 4 и находящаяся в осевом движении по отнощению к последнему, приводит к дополнительному сжатию пружины 5. Однако вследствие уменьшающегося угла давлению об значение силы Р.остается постоянным. Таким образом, отставание резца 2 способствует автоматическому снижению величины его подачи в осевом направлении (при постоянной осевой силе Р.,). Этим обеспечивается стабилизация СИЛ резания при механической обработке, увеличение долговечности работы инструмента и точности обработки деталей. Для повышения чувствительности устройства целесообразно хвостовик 2 устанавливать в подшипниках качения. Предлагаемое устройство одновременно является предохранительным от поломок инстру мента. Если сила резания резко увеличится, то шарик 4 после истечения определенного промежутка времени окажется на плоской поверхности резца 2 и никакой дальнейшей подачи инструмента не происходит. Формула изобретения Устройство для стабилизации сил резания при механической обработке, содержащее резцедержатель, резец, установленный в резцедержателе с возможностью осевого перемещения, и пружину, отличающееся тем, что, с целью обеспечения автоматического регулирования подачи, на хвостовике резца выполнена выпуклая фасонная поверхность, а на пружине установлен с возможностью контакта с фасонной поверхностью шарик. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 121646, кл. В 23 В 29/14, 1958.