Режущая пластина Советский патент 1993 года по МПК B23B27/16 B23B27/00 

Целью изобретения является повышение стойкости режущих пластин путем выполнения передней поверхности пластины, обеспечивающей необходимую прочность режущего клина инструмента в зависимости от величины действующей нагрузки.

Это достигается за счет того, что в режущей пластине, выполненной в виде многогранника и имеющей переднюю и расположенную под углом к ней заднюю поверхности, режущие кромки, упрочняющую фаску, наклонную к плоскости располо- жения кромок, и стружколомающую канавку, расположенные по периметру на передней поверхности, уплотняющая фаска выполнена в виде трех участков, угол наклона которых к плоскости расположения режущих кромок определяемся соответственно соотношениями

-5° yi + 15°;/2 yi +«; 2 yi + a 2

Уз

vj Ю СО

g

СП

где yi - угол наклона первого участка фаски, прилегающего к режущей кромке;

Yi - угол наклона среднего участка фа ски (второго);

уз угол наклона третьего участка;

ее- задний угол пластины. При этом третий участок упрочняющей фаски выполнен большей ширины, чем первые два.

Выполнение упрочняющей фаски в виде трех участков позволяет повысить стойкость режущей пластины за счет распределения действующих в процессе резания нагрузок на переднюю поверхность при обеспечении прочности режущего клина.

Снижение действующих нагрузок при обеспечении прочности режущего клина в различные моменты резания обеспечивается выполнением участков фаски под соответствующими углами наклона у, уг и. уз к плоскости расположения режущих кромок. Значения углов у,у2, уз определены экспериментальным путем. Увеличение угла наклона первого участка фаски yi выше +15° приводит к снижению прочности режущего клина и увеличению износа и скола режущей кромки инструмента. Уменьшение угла yi ниже -5° приводит к увеличению сил резания и повышенному износу режущей кромки.

Изменение отношения + a в сторону увеличения угла наклона второго участка фаски уг приводит к потере прочности режущего клина, в сторону уменьшения yz - к повышению сил резания,

В обоих случаях увеличивается износ инструмента. Изменение соотношения

2 vi f ft уз --f:n ... в сторону увеличения угла

наклона третьего участка фаски уз приводит к потере прочности режущего клина и. ухудшению теплоотвода из зоны резания, в . сторону уменьшения уз - к увеличению сил резания и интенсивному износу.инструмента. Ширина участков упрочняющей фаски зависит от износа Ьз инструмента по задней поверхности и рассчитывается по формуле С пз tg а, где а - задний угол.

Ширина Ci первого унастка фаски ограничена окончанием периода приработки инструмента, который составляет обычно Из 0,2-0,25 мм и равна Ci 0,04-0,06 мм.

Ширина С2 второго участка фаски ограничена окончанием периода нормального износа пластины пз 0,45-0,55 мм и равна С2 0,04-0,06 .мм.

Ширина Сз третьего участка фаски составляет 0,04-0,2 мм и выбирается в соответствии с веяичиной критерия затупления пластины, который для жаропрочных материалов составляет Из 0,6-0,8.мм, а для конструкционных сталей hs . 0,8-1.5 мм.

При ширине Ci первого участка фаски 0,04 мм происходит потеря прочности режущего клина. Дальше 0,06 - увеличиваются силы резания и износа пластины.

При ширине 2-го участка фаски меньше 0,04 мм происходит увеличение сил резания

в связи со смещением первого и третьего участка фаски. Больше 0,06 мм происходит потеря прочности режущего клина и увеличивается износ инструмента.

При ширине третьего участка выше 0,2 мм ухудшает отвод и завивание стружки, а также увеличивает силы резания. Уменьшение ширины больше 0,04 мм приводит к потере прочности режущего клина, что снижает общую стойкость инструмента.

В целом все отличительные признаки позволяют повысить стойкость режущей пластины,

На фиг. 1 - вид пластины, план; на фиг.

2 - сечение А-А на фиг. 1.

Режущая пластина в виде многогранника содержит переднюю 1 и расположенную прд,углом а к ней заднюю 2 поверхности, режущие кромки 3, упрочняющую фаску 4,

наклоненную к плоскости расположения режущих кромок 3 и стружколомающую канавку 5, расположенные по периметру на передней поверхности 1. Упрочняющая фаска 4 выполнена в виде трех участков, угол

наклона которых к плоскости расположения режущих кромок 3 определяется соответственно соотношениями

30

- 5° yi + 15° ; у2 yi + а ;

УЗ

2yi +а

где yi - угол наклона первого участка 6 фаски 4, прилегающего к режущей кромке 3; У2 - угол наклона среднего участка 7 фаски 3;

уз - угол наклона третьего участка 8 фаски 3; «-заднийугол пластины.

При этом третий участок упрочняющей фаски 4 выполнен большей ширины С, чем первые два участка.

Перед началом работы режущая пласти- на крепится на державке резца (не показа- но); В начале работы нагрузку воспринимает первый участок упрочняющей фаски 4. В этот момент (период приработки) необходимая прочность пластины обеспечивается выполнением упрочняющей фаски 4 под углом наклона yi к плоскости расположения режущих кромок 3 в пределах от -5 до +15° на ширине Ci 0,04-0,06 мм. По мере износа пластины возрастают силы ре- зания и в работу вступает второй участок упрочняющей фаски 4, при этом прочность режущего клина обеспечивается выполнением угла наклона этого участка, равным +а на ширине фаски С2 0,04-0,06 мм. Когда действующие нагрузки начинают

значительно увеличиваться - начало участка повышенного износа - работает третий участок упрочняющей фаски А. Его прочность обеспечивается выполнением угла наклона

фаски в пределах уз - на ширине 0,04-0,2 мм.

Такое конструктивное выполнение упрочняющей фаски на режущей пластине по- зволяет рационально распределить действующие нагрузки в процессе резания, снизить износ сколы и поломки пластины, и, тем самым увеличить ее общую стойкость.

Пример. Проводились испытания резцов с механическим креплением режущих пластин из материала ВК100М, на токарном станке 1бк20.

Параметры пластины при обработке сплава на никелевой основе марки ЭИ698 определялись следующим образом (пример 4): упрочняющая фаска выполнялась в виде трех наклонных участков, угол наклона первого участка, прилегающего к режущей кромке был взят равным +10°

т.е.

yi

+10°, задний угол о. 12°. Угол наклона среднего участка фаски определялся из соотношения

Ъ yi +а +10° +12° 22°. Угол наклона третьего участка фаски

2 ( + 10°)+ 12°

16°

При этом ширина каждого участка фаски соответственно равна: С1 0,04мм, С2 0,05 мм, Сз - 0,08 мм.

В остальных случаях расчет производился аналогично.

10

15

20

25 Результаты эксперимента приведены в таблице.

Для сравнения применялись серийные конструкции пластик по ГОСТ п. 11-14 с плоской передней позерхкос ью и углом , п. 15 - резец, оснащенный пластиной с шириной фаски Ci 0,1 мм. передним углом фаски у .-7° углом наклона стружкоотводной канавки у 11°.

Результаты испытаний показали, что стойкость пластины предложенной конструкции в 3-3,5 раза больше по сравнению с базовым объектом.

Формула изобретения

Режущая пластина в виде многогранника с передней и расположенной под углом к ней задней поверхностями и режущими кромками с упрочняющей фаской, наклоненной к плоскости расположения режущих кромок, и стружколомающей канавкой, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости за счет обеспечения прочности режущего клина, упрочняющая фаска выполнена в виде трех участков, угол наклона которых к плоскости расположения режущих кромок определяется соответственно:

- 9 15°;У2 У1 + а; уз (2 yt +й)/2.

где yi - угол наклона первого участка фаски, прилегающего к режущей кромке;

yi- угол наклона среднего участка фаски;

УЗ - угол наклона третьего участка фаски;

си-задний угол пластины, при этом третий участок упрочняющей фаски выполнен большей ширины, чем первые

Два1

I

X

А

Использование: в машиностроении, а именно в мехакообработке, в токарных резцах для обработки материалов. Режущая пластина в виде многогранника содержит переднюю и расположенную к ней под углом заднюю поверхность, режущие кромки, упрочняющую фаску, наклонную к плоскости расположения режущих кромок, и стружколо- мающую канавку. Упрочняющая фаска выполнена в виде трех участков, угол наклона которых к плоскости расположения режущих кромок определяется соответственно соотно- шениями: -5 yi 4-15; г yi+а; уз (2 yi +«): 2, где yt - угол наклона 1-го участка фаски, прилегающей к режущей кромке; yi - угол наклона среднего участка фаски; уз - угол наклона третьего участка фаски; а- задний угол пластины. Третий участок упрочняющей фаски выполнен большей ширины, чем первые два участка. 2 ил., 1 табл. 00 С

фиэ.1

фи. 2