СБОРНЫЙ РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ МИРЗАКАНДОВА А.Р. Российский патент 1994 года по МПК B23B27/16 

Изобретение относится к обработке металлов резанием, в том числе для тяжелых условий работы.

Известны конструкции резцов, закрепляющие режущие элементы без отверстия как наиболее прочные.

В резце И. С. Терешкова режущий элемент прижимается к главной боковой поверхности гнезда, параллельной режущей кромке. В этом случае гарантируется фиксация элемента от воздействия осевой составляющей силы Р_х.

В известном резце элемент крепления перемещается в плоскости, параллельной главной режущей кромке, т. е. предотвращено смещение элемента от воздействия радиальной составляющей силы Р_у. Предпола- гается, что контакт с главной боковой поверхностью гнезда будет достигнут за счет сложной конфигурации режущего элемента ("заплечики"), но резец, выполненный в металле, снабжен боковой прижимной планкой, что свидетельствует о недостаточности базирования.

Наиболее близким по технической сути является резец, содержащий державку, в гнезде которой установлен режущий элемент без отверстия, закрепляемый тягой с прямой осью. Под воздействием нажимного элемента тяга отклоняется от первоначального положения и прижимает элемент к поверхностям гнезда буртиком, взаимодейст- вующим с главной и вспомогательной задними поверхностями элемента.

Недостатком конструкции является отсутствие зависимости между рациональным распределением усилия закрепления режущего элемента и реальными силами резания, способными переориентировать элемент в гнезде в процессе работы.

В предлагаемой конструкции этот недостаток устраняется следующим образом. В гнезде резца установлен режущий элемент, выполненный, например, в виде монолитной усеченной призмы, контактирующей со всеми поверхностями гнезда - опорой, главной и вспомогательной боковыми. Фиксация его осуществляется с помощью крепежного элемента, выполненного в виде тяги с изогнутой осью, контактирующий с режущим элементом в зоне пересечения главной и вспомогательной задних поверхностей с опорой, а хвостовик тяги расположен параллельно результирующей силе резания.

Практический расчет углов перемещения крепежного элемента сводится к графо-аналитическому построению и решению треугольников сил, составляющих результирующую.

На фиг. 1 показан пример нахождения угла в плане плоскости, в которой перемещается крепежный элемент.

При угле в плане режущей кромки ϕ= 45^о соотношение сил резания примерно следующее: P_z : P_y : P_x = 1 : 0,4P_z : 0,25P_z.

Тогда R₁= = = 0,47P_z , где R₁ - результирующая в горизонтальной плоскости.

На фиг. 2 показан пример нахождения угла перемещения крепежного элемента относительно опорной поверхности гнезда при наиболее распространенном главном заднем угле α= 8^о.

R = = = 1,1P_z, где R_z - главная результирующая сила.

Таким образом, для резца с углом в плане ϕ= 45^о угол положения крепежного элемента относительно режущей кромки близок 75^о, относительно опорной поверхности гнезда - 73^о. Эти углы могут меняться в зависимости от обрабатываемого материала, заданного режима резания. Достаточно экспериментальным путем установить составляющие силы резания для группы операций и с их учетом проектировать конкретный инструмент. Но принцип должен быть сохранен - усилие закрепления по направлению совпадает с результирующей силой резания.

На фиг. 3 показан пример конкретного выполнения резца 60х60х400.

Форма режущего элемента рассчитывается таким образом, чтобы результирующая проходила мимо отверстия.

На фиг. 4 показано сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 4.

Отверстие некоторым образом ослабляет вершину гнезда, но эта зона не является наиболее нагруженной и соответственно опасной на режущем элементе.

Такая система крепления позволяет применить инструмент в широком диапазоне металлообработки, включая с поверхностным разогревом, так как упрощен подвод внутреннего охлаждения.

Использование: обработка металлов резанием. Сущность изобретения: режущий инструмент содержит державку, в гнезде которой установлен режущий элемент, закрепляемый тягой, предназначенной для взаимодействия с его главной и вспомогательной задними поверхностями. Тяга и режущий элемент размещены в державке из условия расположения пятна контакта между ними в зоне пересечения главной и вспомогательной задних поверхностей режущего элемента с его опорной поверхностью. Хвостовик тяги расположен параллельно результирующей силе резания. 5 ил.

Сборный режущий инструмент, содержащий державку, в гнезде которой установлен режущий элемент, закрепляемый тягой, предназначенной для взаимодействия с главной и вспомогательной задними поверхностями, отличающийся тем, что тяга и режущий элемент размещены в державке из условия расположения пятна контакта между ними в зоне пересечения главной и вспомогательной задних поверхностей режущего элемента с его опорной поверхностью, а хвостовик тяги расположен параллельно результирующей силе резания.