СМЕННАЯ МНОГОГРАННАЯ ПЛАСТИНА Российский патент 1995 года по МПК B23B27/00 B23B27/16 

Изобретение относится к механической обработке сплавов типа титановых.

Известна наиболее близкая по технической сущности и достигаемому результату к изобретению многогранная режущая вставка для точения вязких материалов, подобных сталям, стружколомающий рельеф которой выполнен в виде плоскодонных фасонных канавок, расширяющихся от вершины, совмещенных с уступом, у вершины имеющего форму трапецеидального выступа с разделяющими от канавок площадками у основания для уменьшения воздействия ударных нагрузок при прерывистом резании.

Однако в область применения этой пластины не входят вязкие сплавы типа титановых, которые обладают свойством восстанавливать первоначальную форму после деформации. В процессе точения таких сплавов после вторичной деформации от канавки на передней поверхности пластины стружка не сохраняет приданную ей форму и, разгибаясь, витки стружки теряют жесткость, поэтому при встрече с естественным препятствием не разрушается. Конструкция пластины становится не эффективной.

Задачей является разработка эффективной конструкции стружколомающих рельефов на сменных многогранных пластинах для точения на рациональных режимах резания сплавов типа титановых.

Существенным признаком, отличающим данное изобретение от аналога и обуславливающим его новизну, является наличие в конструкции стружколомающих рельефов отдельно выполненных уступов, размеры и ориентация которых взаимосвязаны с другими элементами. С помощью этих уступов при точении в процессе стружкообразования осуществляется дополнительная третичная деформация стружки с целью восстановления утраченной жесткости ее витков после предыдущей деформации.

Поставленная задача решается специальными конструкциями стружколомающих рельефов, различных для продольного и поперечного точения, состоящих из V-образных канавок переменной ширины и глубины с изломом боковых образующих, осуществляющих первичную и вторичную деформации стружки, и уступов, отдельно расположенных за V-образными канавками параллельно режущим кромкам с выступами у каждой вершины сменной многогранной пластины, осуществляющих третичную деформацию стружки. Уступы выполнены высотой 1,8.2,5 мм над вершинами пластины, при этом расстояние уступов от режущих кромок равно 1,7.2,2 мм, причем расстояние от уступов до вспомогательных режущих кромок на 0,1.0,5 мм больше расстояния от уступов до главных режущих кромок. V-образные канавки расширяются от вершины, при этом угол расположения V-образных канавок по отношению к главным режущим кромкам на 1.3^о меньше угла расположения V-образных канавок по отношению к вспомогательным режущим кромкам, а максимальная ширина V-образных канавок равна 1,1.1,4 мм.

На фиг. 1 4 показан общий вид сменных многогранных пластин различных форм: шестигранной и ромбической с углом при вершине 80^о, квадратной и трехгранной; на фиг.5 шестигранной пластины с углом при вершине 80^о, вид сбоку; на фиг. 6 вид по стрелке А на фиг.5; на фиг.7 разрез Б-Б на фиг.6; на фиг.8 разрез В-В на фиг.6; на фиг.9 принцип работы стружколомающих рельефов.

Пластина имеет верхнюю островную плоскость I, верхнюю горизонтальную площадку II, разделяющую V-образные канавки, образованные боковыми плоскостями III и V и передними поверхностями IV и VI, с вертикальными плоскостями уступа VII, заднюю плоскость VIII и опорную поверхность IХ (фиг.5. фиг.8).

Передняя поверхность IV с главной режущей кромкой, параллельной опорой поверхности IX, имеет передний угол γ=15.25^о, соединена в вершине с радиусом скругления r=0,6.1,6 мм со вспомогательной передней поверхностью VI с передним углом γ ₁=15.25^о и режущей кромкой, параллельной опорной поверхности IX.

Задний угол пластины одинаков у главной и вспомогательной задних поверхностей и составляет α=α₁7.10^о (фиг.5, 7, 8). Боковые плоские поверхности III и V наклонены, составляют с верхней горизонтальной площадкой II угол 45. 90^о и образуют с передней поверхностью V-образную канавку, ширина которой пропорционально увеличивается на расстоянии l(l') равное 1/4.1/3 длины режущей кромки, до максимального значения для профиля главной режущей кромки b₁=1,1.1,4 мм и для профиля вспомогательной режущей кромки b₃=1,3.1,6 мм под углом расположения канавок ζ ζ ₁0.8^о (фиг.6).

Глубина канавок переменная и прямо пропорционально зависит от величины передних углов γ и γ₁ угла расположения канавок ζ и ζ₁ и угла наклона боковой поверхности V-образной канавки III и V (фиг.7 и 8). Рабочая вертикальная плоскость уступа VII проходит на одинаковом расстоянии b=1,6.2,0 мм от главной и b₂=1,7.2,2 мм от вспомогательной режущих кромок, перпендикулярна площадке II, параллельной опорной поверхности IX, имеет высоту h=1,8.2,5 мм, у вершины пластины соединяется со вспомогательными плоскостями Х, которые образуют выступ в форме пирамидки длиной 1,0.2,5 мм, вершина которой лежит в точке пересечения боковых поверхностей V-образной канавки III и V с горизонтальной площадкой II (фиг.5 фиг.8).

Процесс стружколомания обеспечивается при точении с подачами 0,1.0,7 мм/об с глубиной резания 0,5.7,0 мм.

В процессе резания в зоне Г (фиг.9) при внедрении режущего клина пластины происходит образование стружки и ее первичная деформация. Разогретая стружка при сходе встречается на своем пути в зоне Д с боковой поверхностью V-образной канавки, подвергаясь вторичной деформации, которая за счет специальной канавки происходит в продольном и поперечном сечениях стружки одновременно. Изгиб стружки в поперечном сечении придает ей дополнительную жесткость, что особенно важно при точении с малыми подачами.

После вторичной деформации стружка сплавов типа титановых разгибается, витки ее увеличиваются в диаметре, жесткость витков теряется. С целью сохранения жесткости витков стружки конструкция пластины предусматривает дополнительную деформацию. Третичная деформация стружки осуществляется в зоне Е с помощью уступов VII и X. Далее сходящие витки стружки на своем пути встречаются с естественным препятствием (задняя поверхность пластины VIII или необработанная поверхность заготовки) и под действием сил резания разрушается.

Предлагаемая конструкция стружколомающих рельефов на передней поверхности сменных многогранных пластин позволяет на практике получить стабильное разрушение стружки при широком диапазоне режимов, включая прерывистое резание сплавов типа титановых, что повышает производительность механической обработки, расширяет область применения сменных многогранных пластин, автоматизированного оборудования и повышает безопасность труда.

Использование: точение титановых сплавов. Сущность изобретения: передняя поверхность пластины состоит из уступов и V-образных канавок, расположенных под углом к режущим кромкам. Уступы выполнены высотой 1,8 2,5 мм отдельно от канавок и расположены параллельно режущим кромкам. При этом отстояние уступов от вспомогательных режущих кромок на 0,1 0,5 мм больше, чем от основных, составляя 1,7 2,2 мм. Угол расширения канавок у рельефа для продольного течения на 1.5° меньше, чем у рельефа для поперечного точения. Максимальная ширина V-образных канавок-1,1 1,4 мм. 9 ил.

СМЕННАЯ МНОГОГРАННАЯ ПЛАСТИНА с фасонной передней поверхностью, имеющей V-образные канавки, расположенные под углом к режущим кромкам, и уступы, расположенные за V-образными канавками, отличающаяся тем, что уступы выполнены высотой 1,8 2,5 мм над вершинами пластины и расположены параллельно режущим кромкам, при этом расстояние уступов от режущих кромок равно 1,7 2,2 мм, причем расстояние от уступов до вспомогательных режущих кромок на 0,1 0,5 мм больше расстояния от уступов до главных режущих кромок, при этом угол расположения V-образных канавок по отношению к главным режущим кромкам на 1
3^o меньше угла расположения V-образной канавки по отношению к вспомогательным режущим кромкам, а максимальная ширина V-образных канавок равна 1,1 1,4 мм.