РЕЗЕЦ

Техническое решение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано в качестве резца для чистовой и черновой обработки.
Известен резец, в державке которого имеется полость с помещенным в ней пружинящим амортизатором, воздействующим на пружинящую головку резца через шток (А.С. 418279 МПК В23В 27/00, Бюл. №9, 05.03.1974 г.).
Данная конструкция не обеспечивает надежную безвибрационную работу резца в резонансных режимах.
При токарной обработке заготовок с неравномерным припуском в технологической системе станка возникают колебания, частота которых определяется собственной частотой инструмента и заготовки. В результате на поверхности резания образуются вибрационные волны. При резании «по следу» в системе могут установиться регенеративные автоколебания с частотой, близкой к частоте ее собственных колебаний. Возникает резонанс, который приводит к резкому возрастанию амплитуды колебаний, ухудшению качества обработанной поверхности, увеличению износа инструмента.
Частота колебаний определяется по формуле:
где k - коэффициент; с - жесткость системы, Н/м; m - масса, кг.
Как следует из формулы, для отстройки системы от резонансной частоты необходимо изменять динамические характеристики системы, в частности, жесткость.
7
Известны конструкции, в которые, с целью защиты технологического оборудования от вибраций путем изменения динамических характеристик системы, вводится элемент с переменной жесткостью. Виброизолятор рессорного типа (А.С. 2299370 МПК
F16F 7/08, 20.05.2007 г.), содержит упругие элементы, коническую винтовую пружину, которая закреплена своим большим основанием к пластине, расположенной в верхней части виброизолятора, а меньшее основание конической пружины связано с платформой для установки виброизолируемого объекта.
Задачей предлагаемого технического решения является обеспечение защиты технического оборудования от вибраций путем разработки резца с переменной жесткостью с целью отстройки системы от условий, при которых возникает резонанс.
Сущность технического решения заключается в том, резец, в державке которого выполнено отверстие с помещенным в него пружинным амортизатором со штоком, отличающийся тем, что пружинный амортизатор выполнен коническим.
На фиг. представлен резец с державкой 1, на которой установлена режущая пластина 2. В державке 1 выполнено отверстие 3, в котором последовательно размещены шток 4 и коническая пружина 5. Со стороны заднего торца отверстие закрыто пробкой 6.
Устройство работает следующим образом.
При изменении силы резания в системе возникают колебания. Пружинная головка державки 1 смещается на некоторую величину, вызывая смещение штока 4. Тот, в свою очередь, воздействует на коническую пружину 5. Коническая пружина 5 имеет нелинейную жесткостную характеристику: с увеличением нагрузки происходит замыкание витков большего диаметра как самых мягких; тем самым они выключаются из работы, а жесткость пружины в целом увеличивается. Это приводит к увеличению динамической жесткости инструмента в целом и изменению его частоты колебаний.
В результате при точении на поверхности резания образуются вибрационные волны разной длины. В таких условиях в системе при резании «по следу» не возникает резонанс и наиболее опасные регенеративные автоколебания.