Разработка конструкции демпфирующего резца с варьированием жесткости по длине державки

Цель исследования. Повысить эффективность производства, улучшить показатели качества изделий в машиностроении позволяют результаты научных исследований ведущих ученых, связанных с повышением эффективности процессов резания посредством конструктивных изменений токарного инструмента с целью снижения вибраций, которые свидетельствуют о том, что применение инструментов с виброгасящим эффектом в виде демпфирующих резцов позволяет успешно решить проблему наилучшей обработки деталей из различных конструкционных материалов. Известные конструкции демпфирующих резцов имеют ряд недостатков, связанных с  проблемой регулирования жесткости резцов, необходимостью  подбора материала корпуса резца с высоким демпфированием требуемой жесткости, или размещением его в державке по всей длине корпуса державки с выборкой, что приводит к перерасходу материала, обладающего свойством высокого демпфирования и повышает трудоемкость монтажа резца.

Методы. С целью повышения качества обработки и улучшения условий регулирования жесткостью резцов, снижения расхода демпфирующего  материала предлагается новая конструкция токарного резца. Увеличение эффективности демпфирования колебаний резца достигается за счет установки одного  конца  державки с выборкой в оболочке с полыми днищем и боковыми стенками, а второго конца державки в цилиндрической оболочке с полыми боковыми стенками. Закачкой воздуха в полости оболочек дистанционно бесступенчато варьируют жесткостями оболочек с соблюдением условия, что жесткость цилиндрической оболочки меньше жесткости второй оболочки.  

Результаты. Так как жесткости оболочек с закачанным в них воздухом различны, то в оболочке с  меньшей жесткостью возникает пара сил, модули которых больше модулей пары сил в другой оболочке. Поэтому в ней действует дополнительный восстанавливающий момент от пары сил, равных разности модулей сил в оболочках, что повышает эффективность демпфирования колебаний резца. Расположение демпфирующих оболочек автономно на расстоянии друг от друга позволяет снизить расход вулканизированного материала.  

Заключение. Предлагаемый демпфирующий резец с варьируемой жесткостью позволяет достичь технического результата по повышению качества обработки и снижению расхода демпфирующего вулканизированного материала.

обработка лезвийным инструментом, демпфирующий резец, державка, выборка, замкнутая эластичная оболочка, штуцер, конструкция, устойчивость резания, качество обработки

1. Инструментальное обеспечение механической обработки твердыми сплавами и композитами / Е.И. Яцун, В.В. Малыхин, О.С. Зубкова, С.Г. Новиков. Курск, 2016. С.160-224.

2. Демпфирующий резец: пат.2457077 Рос. Федерация: МПК В23 В27/00/ С.Г. Новиков, В.В. Малыхин, Е.И. Яцун и др. №2011106621/02; заявл.22.02.2011; опубл. 27.07.2012. Бюл.№21.

3. Малыхин В.В., Яцун Е.И., Новиков С.Г. Повышение эксплуатационных характери-стик демпфирующих резцов // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2012. №2. С.43-46.

4. Разработка конструкции экспериментального образца демпфирующего резца / В.В. Малыхин, Е.И. Яцун, С.Г. Новиков, А.А. Фадеев // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации: сборник научных трудов XI-ой Международной научно-практической конференции: в 4 т. Курск, 2014. Т. 4. С.234-238.

5. Малыхин В.В., Яцун Е.И., Новиков С.Г. Виброаккустическая диагностика состояния режущего инструмента и микронеровностей обработанной поверхности // Справочник. Инженерный журнал. 2014. №14. С.31-35.

6. Демпфирующий резец с управляемой жесткостью: пат.2535196 Рос. Федерация: МПК В23 В27/00/ С.Г. Новиков, В.В. Малыхин, Е.И. Яцун [и др.]. №2013113649/02; за-явл.26.03.2013; опубл. 10.12.2014. Бюл.№34.

7. Повышение устойчивости процесса точения демпфирующим резцом / С.Г. Но-виков, В.В. Малыхин, Е.И. Яцун [и др.] // Известия Юго-Западного государственного университета. 2011. №3(36). С.122-125.

8. Малыхин В.В., Яцун Е.И., Селезнев Ю.Н., Новиков С.Г. Разработка конструкций демпфирующих резцов // Химическая и нефтегазовое машиностроение 2016. №11. С.25-27.

9. Емельянов С.Г., Малыхин В.В., Яцун Е.И., Новиков С.Г. Демпфирующие резцы постоянной жесткости и упругой связью с системой «Станок-инструмент-деталь» // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2017. Вып. 8. Ч.2. С.22-31.

10. Яцун Е.И., Малыхин В.В., Новиков С.Г. Разработка и исследование конструкций демпфирующих резцов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2016. Вып. 8. Ч.1. С.287-296.

11. Малыхин В.В., Новиков С.Г., Новиков Ф.В. Резец с демпфирующими свойствами для станков с ЧПУ // ВIСНИК Харкївського нацjонального технiческого унiверситету сiльского господарства iменi Петра Василенка. Технiчнi науки. Випуск 118. «Технiчний сервiс АПК, Технiка та технологiї у сiльскогосподарському машиноборудованиi. Харкїв, 2013. С.147-148.

12. Патент РФ 2 479385, МПК51 В23В27/00. Демпфирующий резец с регулируемой жесткостью / Новиков С.Г., Малыхин В.В., Яцун Е.И [и др.]; патентообладатель ФБОУ ВПО «Юго-западный государственный университет». №2011141683/02.Заявл.13.10.2011. Опубл. 20.04.2013. Бюл. №11.

13. Патент РФ 2 511 193, МПК51 В23В27/00. Универсальный демпфирующий резец с регулируемой жесткостью / Новиков С.Г., Малыхин В.В., Яцун Е.И.[и др.]; патентообладатель ФГБОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет». № 2012144043/02. Заявл. 16.10.2012. Опубл.10.04.2014. Бюл. №10.

14. Патент РФ 2 621 939, МПК51 В23В27/00, Универсальный демпфирующий резец с управляемой жесткостью / Новиков С.Г., Малыхин В.В., Яцун Е.И.[и др.]; патентообладатель ФГБОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет». № 2015116208/02. За-явл. 28.04.2015. Опубл.08.06.2017. Бюл. №16.

15. Новая конструкция универсального демпфирующего резца с регулируемой жесткостью / С.Г. Новиков, В.В. Малыхин, Е.И. Яцун, Ф.В. Новиков // Физические и компьютерные технологии: труды 20-й Международной научно-практической конференции. Донецк: Лира, 2015. С.72-75.