Режущий элемент ротационного резца Советский патент 1985 года по МПК B23B27/12 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при точении, растачивании и строгании заготовок из труднообрабатываемых материалов ротационными резцами Известен режущий элемент ротационного резца, выполненный .в форме кольца, имеющего боковую цилиндрическую или коническую поверхность, а с торцов плоскую и коническую поверхности, при этом кольцо у плоского основания выполнено с буртом по внутренней поверхности 1. Крепление режущего инструмента осуществляется путем создания растягивающих напряжений, действующих на внутреннюю поверхность кольцевого режущего элемента, что вызывает появление радиальных трещин в кольце как при заточке, так и при его эксплуатации, т. е. преждевременный выход из строя режущего элемента. Количество переточек режущего элемента по передней и задней поверхностям ограничено габаритами крепежного винта и толщиной стенок режущего элемента. Цель изобретения - увеличение надежности и долговечности работы режущего элемента. Указанная цель достигается тем, что в режущем элементе ротационного резца, выполненном в форме кольца, имеющего боковую цилиндрическую или коническую поверхность, а с торцов плоскую и коническую поверхности, кольцо у плоского основания выполнено с буртом по внутренней поверхности и с переменной радиальной жесткостью. Кроме того, отношение внутреннего диаметра бурта к наружному диаметру режущего элемента находится в пределах 0,2 i 0,8 где d - внутренний диаметр бурта; D - наружный диаметр режущего элемента. Высота бурта определяется из соотнощенияh (0,05-0,2) см. Минимальная толщина кольца режущего элемента определяется из выражения а (0,1-0,5) У D см На фиг. 1 изображен режущий элемент, выполненный в виде кольца с буртом по внутренней поверхности у плоского основания; на фиг. 2 - то же, выполненный с переменной радиальной жесткйстью (внутренние и наружные поверхности которого расположены эксцентрично друг относительно друга), вид сверху. Режущий элемент ротационного резца (фиг. 1) выполнен в виде кольца 1, имеющего с торцов плоскую 2 и коническую S поверхности. Наружная поверхность 4 выполнена конической с углом конуса Л. Кольцо 1 у плоского основания 2 выполнено с буртом 5 по внутренней поверхности. Высота бурта - h; внутренний диаметр бурта-d; минимальная толщина кольца -а; высота режущего элемента - Н; наружньш диаметр режущего элемента - D (фиг. 1 и 2). Режущий элемент ротационного резца может быть выполнен с переменной радиальной жесткостью (фиг. 2). Внутренняя поверхность 6 выполнена эксцентричной относительно наружной поверхности 4. е - величина смещения эксцентриситета; Oi точка пересечения осей симметрии наружной поверхности 4; Ог - точка пересечения осей симметрии внутренней поверхности 6. Исполнением внутренней поверхности относительно наружной эксцентричной обеспечивается переменная радиальная жесткость режущего элемента. Последняя может быть достигнута выполнением внутренней поверхности по эллипсу и т. д. Режущий элемент ротационного резца работает следующим образом. Указанными поверхностями режущий элемент устанавливается на оси (не показано). Крепление режущего элемента осуществляется путем создания напряжений сжатия. действующих на торцовую поверхность бурта 5, перпендикулярно плоскому онованию 2 (не показано). Наличие бурта у плоского основания 2 в результате нагрева режущего элемента в процессе обработки делает незначительным линейное расщирение величины высоты бурта, что повышает надежность крепления, упрощает его конструкцию. В процессе обработки результирующая сила резания (в основном ее радиальная составляющая) вызывает радиальную упругую деформацию режущего элемента, которая распределяется по обе стороны от точки приложения усилий резания. Вследствие неравномерной радиальной жесткости режущего элемента упругие деформации распределяются асимметрично относительно точки приложения радиальной нагрузки и направлены по окружности кольца навстречу друг другу. Ввиду непрерывного вращения режущего элемента в процессе обработки его упругая деформация происходит непрерывно. Непрерывно действующее радиальное усилие резания и переменная радиальная жесткость кольца обеспечивают возникновение вынужденных колебаний режущего элемента, которые направлены навстречу, взаимно ослабляя друг друга. Частота вынужденных колебаний режущего элемента ввиду неодинаковой жесткости его деформируемых частей также неодинакова. При обработке таким режущим элементом исключено совпадение частот колебаний деформируемых частей, т. е. явление резонанса, при котором происходит разрушение режущего элемента. Режущий элемент в процессе обработки нагревается, вследствие чего на его наружной поверхности возникают напряжения растяжения, а на внутренней- напряжения сжатия. Их отрицательное действие на кольцо проявляется в том, что

последнее упруго деформируется в местах его наименьшей жесткости. Это предотвращает разрушение режущего элемента.

Изобретение позволяет увеличить коэффициент использования твердого сплава до 0,8. Наличие бурта у кольцевого режущего элемента упрощает конструкцию крепления режущего элемента у оси резца.

Фиг.

1. РЕЖУЩИЙ ЭЛЕМЕНТ РОТАЦИОННОГО Р.ЕЗЦА, выполненный в форме кольца, имеющего боковую цилиндрическую или коническую поверхность, а с торцов плоскую и коническую поверхности, при этом кольцо у плоского основания выполнено с буртом по внутренней поверхности, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности и долговечности работы режущего элемента, кольцо выполнено с переменной радиальной жесткостью. 2. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что отношение внутреннего диаметра бурта к наружному диаметру режущего элемента находится в пределах 0,2 ё 0, D где d - внутренний диаметр бурта; D - наружный диаметр режущего элемента. 3. Элемент по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что высота h бурта определяется из соотношения h