Демпфирующий резец c автоматической сменой режущей пластины

Цель исследования. Важнейшей задачей в области машиностроения является увеличение эффективности производства за счет рационального использования оборудования, повышения производительности труда, уменьшения трудоемкости технологических операций при обеспечении требуемого качества. В неавтоматизированном производстве механизированы только рабочие движения инструмента. Установка, настройка и замена инструмента, а также контроль над его состоянием осуществляются оператором или наладчиком. Решение проблемы повышения производительности токарных операций возможно только путем автоматизации вспомогательных движений.
Одним из нескольких существующих способов сокращения вспомогательного времени является автоматическая замена неперетачиваемых режущих пластин в токарных резцах. Однако известные конструкции подобных сборных резцов не позволяют достичь требуемого качества обработки из-за неэффективности демпфирования возникающих в процессе резания вибраций. Точность обработки при резании во многом зависит от конструкции инструмента и используемых при его изготовлении материалов. Эти материалы в конструкции инструмента рассеивают энергию колебаний, таким образом уменьшают вибрацию и обеспечивают получение требуемой точности.
Целью и задачами разработки является повышение качества обработки и стойкости инструмента за счет конструктивных решений, увеличивающих жесткость резцов и значительно демпфирующих колебания при точении.
Методы. Использование материала с высоким демпфированием для снижения вибраций.
Результаты. Увеличение эффективности демпфирования колебаний резца за счет виброизоляции его сборных частей от державки материалом с высоким демпфированием.
Заключение. Предлагаемый демпфирующий резец с автоматической сменой режущей пластины позволяет достичь технического результата по повышению качества обработки, стойкости инструмента и увеличить время между сменами режущей пластины.

1. Пат. 2009768 Рос. Федерация: МПК5 В23В27/00. Резец. В.А. Рогов; заявитель патентообладатель Российский университет дружбы народов. №5014352/08; заявл. 02.12.91; опубл. 30.03.94. 3с.

2. Пат. 2 457 077 Рос. Федерация: МПК В23В27/0. Демпфирующий резец. С.Г. Новиков, В.В. Малыхин, Е.И. Яцун [и др.]; заявитель патентообладатель ФГБОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет» (ЮЗГУ). № 2011 106 621/02; заявл. 22.02.2011; опубл. 27.07.2012, Бюл. № 21.

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

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

5. 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 4т., Курск, 2014. Т. 4. С.234-238.

6. 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.

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

8. Пат. 2 535196 Рос. Федерация: МПК В23В27/00. Демпфирующий резец с управляемой жесткостью. С.Г. Новиков, В.В. Малыхин, Е.И. Яцун и [др.]; заявитель патентообладатель ФГБОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет» (ЮЗГУ). № 2013113649/02; заявл. 26.03.2013; опубл.10.12.2014, Бюл. № 34.

9. Демпфирующие резцы постоянной жесткости и упругой связью с системой «Станок-инструмент-деталь» / С.Г. Емельянов, В.В. Малыхин, Е.И. Яцун, С.Г. Новиков // 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. Пат. 2 479385 Рос. Федерация, МПК В23В27/00. Демпфирующий резец с регулируемой жесткостью / С.Г. Новиков, В.В. Малыхин, Е.И. Яцун [и др.]; патентообладатель ФБОУ ВПО «Юго-западный государственный университет» (ЮЗГУ). №2011141683/02; заявл. 13.10.2011. Опубл. 20.04.2013, Бюл. №11.

12. Пат. 2 511 193 Рос. Федерация, МПК В23В27/00. Универсальный демпфирующий резец с регулируемой жесткостью / С.Г. Новиков, В.В. Малыхин, Е.И. Яцун [и др.]; патентообладатель ФГБОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет» (ЮЗГУ). № 2012144043/02; заявл. 16.10.2012. Опубл.10.04.2014, Бюл. №10.

13. Пат. 2 621 939, Рос. Федерация, МПК В23В27/00. Универсальный демпфирующий резец с управляемой жесткостью / С.Г. Новиков, В.В. Малыхин, Е.И. Яцун [и др.]; патентообладатель ФГБОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет» (ЮЗГУ). № 2015116208/02. Заявл. 28.04.2015. Опубл.08.06.2017, Бюл. №16.

14. Инструментальное обеспечение процессов механической обработки твердыми сплавами и композитами / Е.И. Яцун, В.В. Малыхин, О.С. Зубкова, С.Г. Новиков. Курск, 2016. С.160-124.

15. А.С. 1252062 СССР кл. B23В27/16 Сборный резец / В. Л. Федоров, В.В. Копылова, Э.Н. Дьякова, патентообладатель Университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы № 4932261/08 заявл. 11.03.91; опубл. 23.05.93, Бюл. № 19.

16. Пат. 2 457 078 Рос. Федерация: МПК В23В27/00. Универсальный демпфирующий резец. С.Г. Новиков, В.В. Малыхин, Е.И. Яцун; заявитель патентообладатель ФГБОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет» (ЮЗГУ).- № 2010145193/02. Заявл. 03.11.2010. Опубл.27.07.2012. Бюл. № 21.

17. Пат. 2686500 21 Рос. Федерация: МПК В23В27/00. Демпфирующий резец. С.Г. Новиков, В.В. Малыхин, В.А. Волосухин, Р.В. Глаголев; заявитель патентообладатель ФГБОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет» (ЮЗГУ). № 2018133445; заявл. 21.09.2018. Опубл.29.04.2019. Бюл. № 13.

18. Пат. 1816540 СССР: МПК В23В27/16. Сборный резец. В.Л. Федоров, В.В. Копылов и Э.Н. Дымова; заявитель патентообладатель Российский университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы- №4932261/08; заявл. 11.03.91; опубл. 23.05.93. Бюл. № 19.

19. Новиков С.Г., Малыхин В.В., Яцун Е.И. Резцы с державкой в упругой вставке// Фізичні та комп'ютерні технології. Матеріали ХХ11 Міжнародної науково-практичної конференції, 7-9 грудня 2016, м. Харків, Д.: ЛІРА, 2016. С. 157-161

20. Вицко А. В. Автореферат магистерской работы. Разработка конструкции резца с расширенными технологическими возможностями для токарных станков с ЧПУ. https://masters.donntu.org/2004/mech/vitsko/diss/index.htm

21. Новиков С.Г., Малыхин В.В., Яцун Е.И. Конструкция демпфирующего резца с переменной жесткостью по длине державки // Известия Юго-Западного государственного университета. 2019. №1(23). С.31-42.