СМЕННАЯ РЕЖУЩАЯ МНОГОГРАННАЯ РЕЗЬБОВАЯ ПЛАСТИНА СО СТРУЖКОЛОМОМ Российский патент 2013 года по МПК B23G5/02 

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано в металлообработке для выполнения токарных операций по обработке наружной и внутренней резьбы различного профиля.

Известна сменная режущая многогранная резьбовая пластина, имеющая на передней поверхности стружколом, выполненный в виде выступающей поверхности, позволяющая осуществлять различные резьбонарезные операции (каталог фирмы VARGUS - «Токарный инструмент. Решения в резьбонарезании», 2010 г., с.12).

Недостатком сменной режущей многогранной резьбовой пластины, имеющей на передней поверхности стружколом, выполненный в виде выступающей поверхности, является недостаточное обеспечение стабильного стружколомания в процессе нарезания внутренней резьбы.

Известна также сменная режущая многогранная резьбовая пластина, оснащенная стружколом и устанавливаемая в корпусе резца на основную плоскость посадочного места, где стружколом выполнен в виде заглубления, имеющего плоское дно (каталог фирмы SANDVIK - «Основной каталог», 2008 г., с 10 геометрия С - прототип).

Недостатком известной сменной режущей многогранной резьбовой пластины со стружколомом, выполненным в виде заглубления, является несовершенство конструкции стружколомающего элемента резьбовой пластины, приводящее к нестабильному стружколоманию при обработке наружной и внутренней резьбы различного профиля и диаметра.

Данным изобретением решается задача обеспечения стабильного стружколомания в процессе обработки наружной и внутренней резьбы различного профиля и диаметра резьбы за счет изменения конструкции стружколома сменной режущей многогранной резьбовой пластины в совокупности с нижеприведенными признаками.

Для этого предлагается сменная режущая многогранная резьбовая пластина, оснащенная стружколомом, снабженным тремя последовательно размещенными и взаимно сообщающимися вогнутыми сферическими поверхностями с центрами сферических поверхностей, расположенными на проекции биссектрисы угла профиля резьбовой пластины, и радиусами сферических поверхностей, увеличивающимися от вершины резьбовой пластины к ее геометрическому центру.

Сущность изобретения состоит в том, что в известной сменной режущей многогранной резьбовой пластине, выбранной в качестве прототипа, стружколом выполнен в виде заглубления с плоским дном, а в предлагаемой резьбовой пластине стружколом имеет три последовательно размещенные и взаимно сообщающиеся вогнутые сферические поверхности, расположенные на проекции биссектрисы угла профиля сменной режущей многогранной резьбовой пластины, что позволяет стабилизировать стружколомание в течение всего процесса резьбонарезания.

Отличительными признаками сменной режущей многогранной резьбовой пластины от прототипа является выполнение сменной режущей резьбовой пластины со стружколомом, снабженным тремя сферическими, последовательно размещенными и взаимно сообщающимися вогнутыми сферическими поверхностями, которые для обеспечения стабильного процесса стружколомания при различной величине удаляемого материала расположены с центрами сферических поверхностей на проекции биссектрисы угла профиля резьбовой пластины и радиусами сферических поверхностей, увеличивающимися от вершины резьбовой пластины к ее геометрическому центру, величинами r₁=0,10h, r₂=0,15h, r₃=0,20h соответственно, где h - высота резьбового профиля пластины с увеличивающимися высотами образуемых кромок сферических сопряжений в направлении, перпендикулярном основной плоскости пластины, на величину для каждой из сферических поверхностей пластины соответственно h₁=0,05h, h₂=0,15h, h₃=0,27h и смещением центров сообщающихся сферических поверхностей соответственно на величину l₁=0,20h, l₂=0,3h, l₃=0,55h, при этом образующие дна сферических поверхностей в наивысших углубленных точках расположены по касательной к образующей окружности радиуса R=1,5h с координатами центра окружности относительно вершины резьбовой пластины: в направлении биссектрисы угла профиля резьбовой пластины - L=0,15h и в направлении, перпендикулярном основной плоскости резьбовой пластины, - Н=0,85h.

Выполнение стружколома сменной режущей многогранной резьбовой пластины в виде трех последовательно размещенных и взаимно сообщающихся вогнутых сферических поверхностей радиусами r₁, r₂, r₃, с центрами, расположенными с увеличенными высотами l₁, l₂, l₃ и смещенными на величину h₁, h₂, h₃ дна сферических поверхностей, касательно к окружности R с координатами центра L и Н в соответствии с решением задачи, изложенной выше, по сравнению со стружколомом в виде заглубления, повышает прочность передней поверхности резьбовой пластины, благодаря увеличению площади сечения по проекции биссектрисы угла профиля резьбовой пластины.

Указанные конструктивные признаки необходимы и достаточны во всех случаях выполнения сменной режущей многогранной резьбовой пластины со стружколомом с достижением указанного технического результата.

Экспериментальные исследования показали, что количество взаимно сообщающихся и последовательно размещенных вогнутых сферических поверхностей, равное трем, с указанными значениями параметров r₁, r₂, r₃, расположенными с увеличенными высотами l₁, l₂, l₃, расположенными со смещением на величину h₁, h₂, h₃ дна сферических поверхностей, касательно окружности R с координатами центра L и Н резьбовой пластины, является оптимальным для обеспечения стабильного стружколомания в процессе резания.

Сущность изобретения поясняется чертежами (фиг.1, фиг.2). На фиг.1 показана сменная режущая резьбовая многогранная пластина (трехгранная) со стружколомом на каждой грани, снабженным тремя последовательно размещенными и взаимно сообщающимися вогнутыми сферическими поверхностями, а на фиг.2 показан профиль и сечение стружколома в проекции биссектрисы угла профиля резьбовой пластины.

Выполнение стружколома в виде трех вогнутых последовательно сообщающихся сферических поверхностей, расположенных вдоль биссектрисы угла резьбового профиля, радиусами r₁, r₂, r₃, увеличивающимися от вершины резьбовой пластины к ее геометрическому центру в направлении, перпендикулярном основной плоскости пластины, на величину для каждой из сферических поверхностей пластины l₁=0,20h, l₂=0,3h, l₃=0,55h и со смещениями h₁=0,05h, h₂=0,15h, h₃=0,027h, образующих дно стружколома с наивысшими углубленными точками K₁, K₂, К₃, касательными к образующей окружности радиуса R=1,5h, с координатами центра окружности О относительно вершины резьбовой пластины в направлении биссектрисы угла профиля резьбовой пластины - L=0,15h и в направлении, перпендикулярном основной плоскости резьбовой пластины, - Н=0,85h соответственно, позволяет контролировать стружколомание. При этом все радиусы сферических поверхностей стружколома проявляют свою значимость последовательно от наименьшего по величине r₁ до наибольшего r₃ в зависимости от условий резания удаляемого материала и связаны установленной зависимостью r₁=0,10h, r₂=0,15h, r₃=0,20h соответственно с высотой резьбового профиля h.

Использование сменной режущей многогранной резьбовой пластины со стружколомом предлагаемой конструкции позволяет расположить вогнутые последовательно сообщающиеся сферические поверхности необходимой и достаточной величины при достижении требуемой прочности пластины для дробления и отвода стружки из зоны резания в целях повышения качества обработанной поверхности и уменьшения шаржирования детали, а выполнение их с увеличенными высотами образующих кромок и расположение дна сферических поверхностей по касательной к окружности снижают силы резания, увеличивает стойкость режущей кромки резьбовой пластины. Увеличение стойкости резьбовой пластины позволяет уменьшить количество ее замен при обработке. Это приводит к сокращению вспомогательного времени по сравнению с прототипом на установку и наладку пластины и повышению производительность труда.

Режущая пластина имеет стружколом, резьбовой профиль с вершиной и основную плоскость. Для обеспечения стабильного стружколомания стружколом выполнен в виде трех последовательно размещенных и взаимно сообщающихся вогнутых сферических поверхностей с центрами сферических поверхностей, расположенными на биссектрисе угла профиля резьбовой пластины и радиусами r сферических поверхностей, увеличивающимися от вершины резьбовой пластины к ее геометрическому центру, с величинами r₁=0,10h, r₂=0,15h, r₃=0,20h соответственно, где h - высота резьбового профиля пластины с увеличивающимися от вершины высотами образуемых кромок сферических сопряжении в направлении, перпендикулярном основной плоскости пластины, на величину для каждой из сферических поверхностей пластины соответственно h₁=0,05h, h₂=0,15h, h₃=0,027h, и со смещением от вершины центров сообщающихся сферических поверхностей соответственно на величину l₁=0,2h, l₂=0,3h, l₃=0,55b. При этом образующие дна сферических поверхностей расположены по касательной к образующей окружности радиуса R=1,5h с координатами L, Н центра окружности относительно вершины резьбовой пластины в направлении биссектрисы угла профиля резьбовой пластины L=0,15h и в направлении, перпендикулярном основной плоскости резьбовой пластины H=0,85h. 2 ил.

Сменная режущая многогранная резьбовая пластина, имеющая стружколом, резьбовой профиль с вершиной и основную плоскость, отличающаяся тем, что стружколом выполнен в виде трех последовательно размещенных и взаимно сообщающихся вогнутых сферических поверхностей с центрами сферических поверхностей, расположенными на биссектрисе угла профиля резьбовой пластины, и радиусами r сферических поверхностей, увеличивающимися от вершины резьбовой пластины к ее геометрическому центру, с величинами r₁=0,10h, r₂=0,15h, r₃=0,20h соответственно, где h - высота резьбового профиля пластины, с увеличивающимися от вершины высотами образуемых кромок сферических сопряжений в направлении, перпендикулярном основной плоскости пластины, на величину для каждой из сферических поверхностей пластины соответственно h₁=0,05h, h₂=0,15h, h₃=0,027h, и со смещением от вершины центров сообщающихся сферических поверхностей соответственно на величину l₁=0,2h, l₂=0,3h, l₃=0,55h, при этом образующие дна сферических поверхностей расположены по касательной к образующей окружности радиуса R=1,5h, с координатами L, Н центра окружности относительно вершины резьбовой пластины в направлении биссектрисы угла профиля резьбовой пластины L=0,15h и в направлении, перпендикулярном основной плоскости резьбовой пластины H=0,85h.