Дослідження та вдосконалення збірних різців для поперечного точіння на важких верстатах

Abstract

В статті наведені дослідження збірних прорізних різців для важких токарних і карусельних верстатів, які призначені для прорізання глибоких пазів шириною від 32 до 40 мм у деталях типу тіл обертання. У якості методів досліджень використовувалося імітаційне моделювання тривимірного напружено-деформованого стану збірних конструкцій різців, імітаційне моделювання динамічної поведінки інструментів: гармонійний аналіз (аналіз власних частот); перехідний процес навантаження різальної пластини під час врізання інструменту в деталь (реакція на східчасте навантаження); реакція конструкції на гармонійне навантаження. У якості дослідного інструментарію використаний метод скінчених елементів. В процесі досліджень виконаний порівняльний аналіз конструкцій збірних різців з точку зору міцності різальної пластини інструменту та жорсткості її закріплення в корпусі інструмента. Проаналізований вплив способу базування різальної пластини в корпусі інструменту, її конструктивних параметрів та конструктивних параметрів елементів вузлу закріплення. Запропоновано конструктивне вдосконалення вузлу механічного закріплення.

The article presents studies of prefabricated slotting cutters for heavy lathes and rotary machines designed for cutting deep grooves with a width of 32 to 40 mm in parts such as rotating bodies. The research methods used were simulation modeling of the three-dimensional stress-strain state of prefabricated cutter structures, simulation modeling of the dynamic behavior of tools: harmonic analysis (analysis of natural frequencies); transient process of loading the cutting plate when cutting the tool into a part (reaction to a step load); response of a structure to a harmonic load. The finite element method was used as an experimental tool. In the process of research, a comparative analysis of the designs of prefabricated cutters was carried out in terms of the strength of the tool cutting plate and the rigidity of its fastening in the tool body. The influence of the method of basing the cutting insert in the tool body, design parameters and design parameters of the elements of the fastening unit are analyzed. A constructive improvement of the mechanical fastening unit has been proposed.