Режущая пластина Советский патент 1992 года по МПК B23B27/00 

Изобретение относится к металлобра- ботке, а именно к режущим пластинам с переменными физико-механическими свойствами по объему, и является дополните/1б- ным к основному авт. св. Мз 1459816.

Известная режущая пластина состоит из двух слоев различной твердости: нижнего (подложки) и верхнего (режущего).

В вершинах пластины нижний слой со стороны передней грани выполнен в виде двух плавно сопряженных поверхностей: выпуклая сферическая поверхность пересе- .кается с вогнутой тороидальной поверхностью по дуге окружности. При этом выпуклая сферическая поверхность соответствует форме поля напряжений, а вогнутая тороидальная поверхность - форме теплового поля, источник которых расположен на передней грани.

Однако такая пластина будет иметь низкую стойкость при обработке жаропрочны материалов. Поскольку при их обработке

возникают значимые источники тепла со стороны задних граней инструмента.

Цель изобретения - увеличение эксплуатационной стойкости пластины за счет повышения тепловой прочности.

Поставленная цель достигается тем, что в режущей пластине по авт. св. № 1459816, состоящей в вершинах из двух слоев различной среды, нижний слой со стороны задних граней выполнен из участков вогнутых сфероидальных поверхностей, плавно сопряженных между собой и с поверхностями со стороны передней грани посредством выпуклых тороидальных поверхностей.

Отношение наибольшей толщины верхнего (режущего) слоя к толщине всей пластины составляет от 1 /3 до 1/2.

Предлагаемая режущая пластина отличается от прототипа тем, что нижний слой со стороны задних граней выполнен из участков вогнутых сферических поверхностей, плавно сопряженных между собой и с поXI

СЛ

4

CJ

со, ч

КЭ

верхностями со стороны передней грани посредством выпуклых тороидальных поверхностей.

На чертеже представлена вершина режущей пластины, изометрия.

Вершина режущей пластины содержит два слоя различной твердости: нижний слой (подложка) 1 и верхний слой (режущий) 2. Нижний слой 1 со стороны главной задней грани 3 и вспомогательной задней грани 4 выполнен из участков вогнутых сфероидальных поверхностей 5, плавно сопряженных между собой и с поверхностями 6 со стороны передней грани 7 посредством выпуклых тороидальных поверхностей 8.

Режущая пластина работает следующим образом.

Под действием сил резания в вершине пластины возникают напряжения сжатия. Если эти напряжения достигают критической величины для материала верхнего (режущего) слоя, то в месте сопряжения возможен скол. Но прочновяэкий материал нижнего слоя (подложки), выполненный со стороны задних граней из участков вогнутых сфероидальных поверхностей, плавно сопряженных между собой и с поверхностями со стороны передней грани посредством выпуклых тороидальных поверхностей, препятствует сколу верхнего слоя.

Температура на участке контакта режущего слоя с обрабатываемым материалом высока (1000°С и более), далее по мере удаления от этого участка в тело пластины температура снижается. Распределение температуры в теле режущей пластины может быть определено с помощью металлографического анализа. Линии изотерм это вогнутые кривые, а поверхности - это вогнутые сфероидальные поверхности, что доказано многочисленными исследованиями,

Если изменить форму поверхности сопряжения верхнего и нижнего слоев, т.е.

учесть форму тепловых полей в виде вогнутых сфероидальных поверхностей со стороны задних граней, то верхний слой (более твердый, а следовательно, и более теплостойкий), распределенный по нижнему слою, будет препятствовать размягчению нижнего слоя, а в целом режущая пластина будет более теплостойкой.

Изготовление предложенной конструкции режущей пластины осуществляют путем прессования нижнего слоя из порошка при низком давлении (100-200 кг /см3), затем в пресс-форму дозируют порошок верхнего режущего слоя и прессуют совместно с нижним слоем при давлении 1000-1500 кг/см2,

далее полученную заготовку спекают.

В качестве материала при изготовлении нижнего слоя может быть использован маловольфрамовый твердый сплав К НТ 30, а в качестве верхнего режущего слоя - вольфрамовый твердый сплав ВК10ХОМ или ВК60М.

Использование предлагаемой режущей пластины по сравнению с прототипом позволяет увеличить эксплуатационную сгойкость за счет повышения теплсаой прочности на 10-15 %.

Формула изобретения

1.Режущая пластина по авт. св. № 1459816, отл и ч а ю щаяся тем,

что, с целью увеличения эксплуатационной стойкости за счет повышения тепловой прочности, нижний слой со стороны задних границ выполнен из участков вогнутых сфе- роидальных поверхностей, плавно сопряженных между собой и с поверхностями со стороны передней грани посредством выпуклых тороидальных поверхностей.

2.Пластина по п. 1, отл ича ю щаяся тем, что отношение наибольшей толщины

верхнего (режущего) слоя к толщине всей пластины составляет 1/3 до 1/2.

Использование: в металлообработке, а именно в режущих пластинах с переменными физико-механическими свойствами по объему. Режущая пластина состоит из двух слоев различной твердости. Нижний слой со стороны задних граней выполнен из участков вогнутых сфероидальных поверхностей, плавно сопряженных между собой и с поверхностями со стороны передней грани по- средством выпуклых тороидальных поверхностей. В режущей пластине отношение наибольшей толщины верхнего (режущего) слоя к толщине всей пластины составляет от 1/3 до 1/2. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.