Способ устранения вибрации при обработке металлов

Способ устранения вибрации при обработке металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СССР

Класс 49а, 1

4911, 1

М б320б

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрироепно а Е оро изобрепыний Госпмит при СИ i.,.Ð

ll г

А. И. 3(аширин

Способ устранения вибраций при обра

Заявлено 1 июля 1940 года в Наркот1станкостроения з

Опубликовано 29 февраля 1944 года

В результате исследовательской работы по вибрациям при резании металлов, проведенной изобретателем, установлено, что причинами самовозбуждения .вибраций при резании являются: а) определенная зависимость сил трения металла о резец от скорости, б), периодическое изменение рабочих углов ин струмента1 и в) периодическое изменение сечения стружки.

Для устра1нения вибраций при работе на 1станках уже известно применение, помимо основного резца, еще втброго резца, имеющего назначение гасить вибрации. Настоящим изобретением также предлагается устранять вибрации путем срезания одним из резцов волн, образующихся от другого резца на поверхности резаная при начавшихся вибрациях под определенным углом, но при этом ооздиотся различные условия трения на одном и другом резцах за счет различной их геометрии. Углы ), и ), наклона кромок обоих резцо1в подбириотся так, чтобы удовлетворять неравен1 я1пр ству 1 (),,+).,) ., где 1— длина волны и ри вибрации, р— глааный угол в плане и 1 — глубина резания.

На чертеже фиг 1 изображает диаметрально противоположное расположение двух резцов, фиг. 2— схематически иллюстрирует возникновение и гашение вибраций, фиг. 3 — показывает 1в двух проекцях борштангу, фиг. 4 — рамочную головку в трех проекциях, фиг. 5, 6 и 7 — торцевую, на1садную и со вставными ножами фрезы, выполненные согласно настоящему. изобретению.

Геометрия основного резца может быть любой, в зависимости от технологических условий обработки.

Установка и геометрия второго резца должны удовлетворять следующим условиям.

Второй резец устанавливается на одном супорте с основным, причем наиболее удобным расположением является диаметрг1льно противоположное, как показано на фит. 1 (однако, может быть и любое другое расположение на окружности обрабатываемого изделия).

Второй резец устанавливается на одинако1вую глубину резания с основным резцом и на небольшую толщину стружки (рекомендуется одна пятая или одна1 четвертая от размера общей подачи, ио; можно распределить толщину стружки да¹ 63206 же и поровну между обоими резцами).

Сумма углов наклонна режущих кромок обоих резцов должна удовлетворять следующему mepaiaeMству:

1 sin

tg (>,+>.,) ), - ° где >, и > — углы наклона режущих кромок основного и второго резцов, 1 — длина волны при вибрациях на поверхности резания в мм, р — главный угол в плане и глубина, резания в мм. Длина 1 может быть определена, если из вестна частота свободных колебаний

v . lооо системы — со из формулы 1 = где v — скорость резания в м/мнн.

Дейст вительно, из фиг. 2 легко

1 видеть, что условие ф>., где Ь вЂ” длина стружки по главной режущей кромке и

1 — длина волны на поверхности резания, выражает собою условие пересечения наклонной режущей кромкой (см. пунктирную линию на право и сторо не фиг. 2) одной целой волны (или больше) на поверхности резания, появившейся вследствие начавшихся вибраций.

Известно, что Ь=

sin

Таким образом получается выра1. sin y жение tg >,, или при наличии двух ра зличных углов и >., на обоих резца с (учитывая практически наличие неравенства), приближенно:

tg(>,, +>.„) —

Легко убедиться, что при условии пересечения главными режущими кромками каждого из резцов одной целой волны сечение снимаемой стружки будет у ка кдого резца rroleòîÿííî, даже при начавшихся вибрациях. Опыт же показал, что не только при наличии равен1 sin q ства tg >, = —,— ° но и при наличии приведенного выше неравенства, вибрации также затухают; обратное же неравенство дает худшие результаты.

Если угол наклона режущей кромки основного резца равен нулю, то у второго резца этот угол должен удовлетворять приведенному выше неравенству:

1 sin î

1о >, ь 2=

Углы в пла не у второго резца должны быть одинаковы с этими углами у основного.

Показа иная на фиг. 1 схема расположения основного 1 и второго

2 резцов конструктивно легко раз решается постановкой заднего резцедержателя (с продольным и поперечным перемещением) на каретке супорта.. Это особенно пригодно для обработки длинных изделий (валов, стволов орудий и т. п.).

Предлагаемый способ одинаково применим и для многолезвийного инструмента.

На фиг. 3 показана виброустойчивая борштанга, у которой передние грани общего ножа заточены так, что угол наклона: режущей кромки с одной стороны равен нулю, а с другой стороны ра вен указанной в ыше величине > . Режущую кромку по цилиндрической поверхности на сдной стороне также рекомендуется заточить под некоторым yr1 лом >,, причем > » = >,.

Крепление ножей в боршта иге может быть применено любое (на фиг. 3 показано клиновое крепление).

На фиг. 4 показана конструктивная схема виброустойчивов расточной головки с четырьмя вставными ножами. Углы наклона режущих кромок чередуются как в торцевой плоскости, так и по цилиндрической поверхности. Причем, если угол, наклона не равеа нулю в торцевой плоскости (» = „) у какоголибо ножа, то угол наклона кромки у этого ножа по цилиндрической поверхности должен быть равен нулю (> =О), и наоборот.

На фиг. 5 и 6 показаны виброустойчивые торцевые насадные фрезы: на фиг. 5 — цельный фрез и на фиг. 6 — со вставными ножами.

Соседние зубья имеют также чере№ б3206

Фиг. 1

Фиг. 2 г дующиеся углы наклона режущих кромок как по цилиндрической поверхности, так и в торцевой плоскости. На фйгурах показаны рекомендуемые средние значения углов.

На фиг. 7 показан виброустойчи вый конический насадный фрез сс вставными резцами, расположенными по изложенному выше способу.

Конструкция крепления ножей или резцов в сборных инструментах может быть применена любая.

Предмет изобретения

1, Способ устранения |вибраций при обработке металлов с применением двух одновременно работающих резцов, отл ич а ющ и йоя тем, что углы i, и, наклона кромок обоих резцов подбираются таким образом, чтобы удовлетворять

1 ° sin неравенству 1д(),+> ) где 1 длина волны при вибрациях на поверхности резания,,главный угол в плане и t — глубина резания.

2. Прием выполнения способа по п. 1, применительно к многолезвийHbIM инструментам (борштангам, фрезам и т. п.) с лезвиями, расположеннымн под различными углами к оси инструмента, о т л и ч а юшийся тем, что лезвия поочередно наклонены как в торцевой плоскости, так и IIOi цилиндрической поверхности с соблюдением неравенства, указанного a п. 1.

К авторскому свидетельству № 63206

Фиг. 5

Фиг. 4

А 0

Фиг. 6 л л ((4

Отв. редактор Д. А. Михайлов

Техн. редактор M. С. Бондарев

Л101629. Подписано к печати 14/VII 1945 г. Тираж 500 экз. Цена 55 к 3ак. 73

Типография Госпланиздата, им. Воровского, Калуга