РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ Российский патент 1997 года по МПК B23B27/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к обработке металлов резанием.

Известны конструкции режущих инструментов, согласно которым их рабочая часть выполнена в виде пластины из твердых и других сплавов [1]
Недостатком их является сложность контроля износа режущей части инструмента различными методами (газового анализа, температурным и др.)
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату и заявленному техническому решению является режущий инструмент [2] прототип, содержащий пластину, выполненную из твердых сплавов.

Недостатком данной конструкции является то, что с использованием режущего инструмента этого типа не контролируется максимальный и критический износ режущего инструмента в процессе резания методом газового анализа.

Заявляемое техническое решение направлено на повышение точности обработки за счет обеспечения возможности контроля величины износа режущего инструмента в течение всего процесса резания.

Это достигается тем, что в режущем инструменте, состоящим из державки с режущим элементом, в виде пластины, выполненной составной из двух материалов с различной интенсивностью газовыделения в процессе резания, согласно изобретению часть режущей пластины с более высокой интенсивностью газовыделения выполнена в виде ставки, расположенной перпендикулярно к передней поверхности режущей пластины с выходом на вспомогательную заднюю грань последней. Вставка выполнена из материала с более высокой интенсивностью газовыделения в процессе резания по сравнению с основным материалом пластины и установлена перпендикулярно передней поверхности пластины. Ширина вставки меньше длины допустимого максимального износа задней поверхности инструмента и высота вставки меньше или равна высоте пластины, но больше величины допустимого критического износа по вспомогательной поверхности. Расстояние от вершины до наиболее удаленной от ее грани вставки меньше или равно длине допустимого максимального износа задней поверхности инструмента. Вставка может быть расположена параллельно продольной оси инструмента. При этом износ основного материала пластины и вставки осуществляется одновременно, что позволяет постоянно контролировать величину износа режущего инструмента в течение всего процесса резания по факту повышенного уровня газовыделения, что повышает надежность контроля процесса резания. Вследствие чего сокращаются затраты на эксплуатацию инструмента, так как уменьшаются расходы на контроль точности обрабатываемых заготовок, и расходы связанные с поломками инструмента.

На фиг. 1 показана конструкция токарного станка; на фиг. 2 схема контроля процесса резания и диагностики инструмента.

Токарный резец (фиг. 1) состоит из крепежной части 1 и режущей части, выполненной в виде однородной пластины 2 со вставкой 3 толщиной 1,5 2 мм и расположенной на расстоянии 0,5 1 мм от вершины инструмента. Вставка расположена параллельно основной оси инструмента, что связано с переточкой инструмента. Пластина 2 выполнена из твердого сплава Т15К6, обеспечивающего при контакте с обрабатываемой поверхностью пониженный уровень газообразования. Вставка 3 выполнена из материала ВК8, обеспечивающего при контакте с обрабатываемой поверхностью заготовки повышенный уровень образования некоторых газов, например оксидов азота, углерода, серы и т.д. Основная пластина 2 может иметь различную конфигурацию в плане, например, трехгранную или четырехгранную. Вставка 3 может быть соединена методом пайки или спеканием в процессе изготовления. Использование современных методов порошковой металлургии позволяет изготавливать биметаллические пластины различной формы, что упрощает изготовление и эксплуатацию инструмента.

В процессе работы режущего инструмента осуществляется анализ концентрации оксида азота или углерода в доне обработки. Для этого обычно используют газоанализаторы типа ГИАМ-5М или ОХА-645ХЛ. Резец резцедержателя 4 (фиг. 2) станка своей рабочей частью контактирует с заготовкой 5. В зоне резания установлена заборная трубка 6, связанная с газоанализатором 7 и исполнительным устройством 8. В начальный момент времени с заготовкой 5 контактирует пластина 2 из твердого сплава Т15К6 и вставка 3. Касание основной пластины 2 и вставки 3 осуществляется на всем протяжении резания. Контроль величины износа режущего инструмента осуществляется на всем протяжении обработки по факту повышения уровня газовыделения, что увеличивает надежность контроля резания. Газ из зоны обработки через заборную трубку 6 поступает от газоанализатора 7, затем электрический сигнал от газоанализатора 7 поступает на исполнительное устройство 8 и либо дает сигнал о потере инструментом необходимых режущих свойств и заданной точности, либо оказывает управляющее воздействие.

Использование: машиностроение, в частности, обработка металлов резанием. Сущность изобретения: режущий инструмент содержит державку и составную режущую пластину, части которой имеют различную интенсивность газовыделения в процессе резания. Часть режущей пластины с более высокой интенсивностью газовыделения выполнена в виде вставки и расположена перпендикулярно передней поверхности режущей пластины с выходом на вспомогательную заднюю поверхность последней. При этом ширина вставки выполнена меньше длины допустимого максимального износа по задней поверхности, а высота вставки выполнена меньшей или равной высоте режущей пластины, но больше величины допустимого критического износа по вспомогательной поверхности. Расстояние между вершиной инструмента и гранью вставки, наиболее от нее удаленной, выполнено меньшим или равным длине допустимого максимального износа задней поверхности инструмента. 1 з.п. ф., 2 ил.

1. Режущий инструмент, содержащий державку и составную режущую пластину, части которой имеют различную интенсивность газовыделения в процессе резания, отличающийся тем, что часть режущей пластины с более высокой интенсивностью газовыделения выполнена в виде вставки и расположена перпендикулярно передней поверхности режущей пластины с выходом на вспомогательную заднюю поверхность последней, при этом ширина вставки выполнена меньше длины допустимого максимального износа задней поверхности, а высота вставки выполнена меньшей или равной высоте режущей пластины, но больше величины допустимого критического износа по вспомогательной поверхности, причем расстояние между вершиной инструмента и гранью вставки, наиболее от нее удаленной, выполнено меньшим или равным длине допустимого максимального износа задней поверхности инструмента. 2. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что вставка расположена параллельно продольной оси инструмента.