Способ заточки режущего лезвия инструмента Советский патент 1993 года по МПК B24B3/36 

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при заточке лезвийного инструмента.

Цель изобретения - повышение качества и производительности процесса заточки.

Использование при установке упора, выполненного в виде геометрического тела : клиновидной формы с плоскими рабочей и нерабочей гранями и длиной ребра, равной длине режущего лезвия и сопряженного ра-. бочей гранью с боковой поверхностью основания увеличивает жесткость лезвия за счет исключения консольного положения лезвия (нависания), что предотвращает деформацию, вызывающую неплоскостность обеих граней, снижающую качество инструмента.

Расположение ребра упора от базовой поверхности основания на расстояний h обеспечивает условия формирования лезвия с заданным радиусом округления режущей кромки, который является качественным показателем инструмента.

Введение лезвия в,контакт по всей его длине с ребром упора и выполнение съема

припуска до контакта шлифовального круга с ребром упора позволяет формировать за счет пластической деформации под действием равнодействующей сил резания Р, направленной внутрь угла заострения режущего клина, заданный радиус округления режущей кромки.

Кроме того, на самой кромке лезвия со-. здаетс я более качественная с точки зрения износостойкости инструмента уплотненная структура материала.

Таким образом, улучшение качества достигается за счет образования заданного радиуса округления (появление возможности его минимизировать, т.е. выполнить более .острым), обеспечения плоскостности обеих граней и получения более износостойкой структуры. Отсутствие заусенца позволяет исключить операцию доводки, что в итоге повышает производительность за счет снижения трудоемкости.

На фиг. 1 приведена схема, дающая представление о механизме образования заусенца; н а фиг. 2 - схема реализации спо«

Ё

оо

Ј о ел ел

соба; на фиг. 3 - схема для расчета величины h; на фиг. 4 - механизм формирования заданного радиуса округления.

Клиновидный упор 1 сопряжен рабочей поверхностью 2 с боковой поверхностью 3 основания 4 и образуете базовой поверхностью 5 основания угол а. Ребро 6 упора 1 расположено от базовой поверхности 5 основания 4 на расстоянии h р (1 + cos «). Затачиваемый инструмент 7, расположенный на базовой поверхности 5, необрабатываемой гранью 8 находится в контакте по всей длине лезвия с ребром 6 упора 1 на участке, определяемом радиусом округления кромки R изношенного инструмента (затачиваемого). Обрабатываемая грань 9 подвергается воздействию шлифовального круга К), вектор скорости резания которого Vpea. направлен в сторону, определяемую направлением угла заострения /3.

При формировании режущего клина с заданным радиусом округления р и углом заострения/., упор 1, сопряженный рабочей поверхностью 2 с боковой поверхностью 3 основания 4 выдвигают над базовой поверхностью 5 на величину h /9(1 + cos а). Затем устанавливают затачиваемый инструмент 7 на базовую плоскую поверхность 5 основания 4 и вводят в контакт с ребром 6 упора 1 по образующей лезвия затачиваемого инструмента 7 с радиусом округления R.

При обработке грани 9 шлифовальным кругом 10 под действием сил резания происходит постепенно нарастающая по мере уменьшения оставшегося припуска на за точку, деформация прикромочного участка со стороны необрабатываемой грани 8 и заполнение регламентированного промежутка между рабочей поверхностью 2 упора 1 и базовой поверхностью 5 основания 4, степень которой находится в зависимости от условий шлифования и свойств обрабатываемого материала. Обработка грани 9 производится до касания шлифовального круга 10 ребра б упора 1 с возможностью обработки нерабочей грани 11 в зависимости от величины угла у.

Деформация прикромочного участка, из которого формируется режущая кромка с заданными геометрическими параметрами, возможна при условии расположения вектора деформирующей силы Р между плоскостями, содержащими необрабатываемую грань 8 и рабочую поверхность 2 упора 1 и образующими угол а. Исходя из того, что рассматриваемая деформация происходит в результате действия равнодействующей Р нормальной Ру и тангенциальной PZ составляющих силы резания, направление- к.ото.

10

15

20

.25

30

35

40

45

50

55

рой по отношению к плоскости резания определено усповиями обработки, угол а представляет собой сумму углов заострения режущего лезвия / и упора у, а /3 + у, при назначении угла а достаточно анализировать только величину угла заострения упора.у с учетом фиксированного значения углаД

Известно, что угол наклона вектора равнодействующей силы Р определяется соотношением величин составляющих силы резания Рг и Ру и характеризуется коэффициентом шлифования Кшл. Рл/Ру, который является одним из показателей процесса, В зависимости от условий обработки он может принимать различные значения, например, при шлифовании кругами из сверхтвердых материалов Кшл. 0,2-0,5. Таким образом, с точки зрения поставленной цели, наиболее целесообразно выполнять назначение угла а с учетом характеристики процесса шлифования:

« у 4-Д где у .arctg КШл.

Величина h назначается из условия достижения заданного радиуса округления/5 и определяется в зависимости от р и ее, последний из которых и характеризует через коэффициент шлифования КШл. условия обработки.

Из приведенной схемы (фиг. 3) величина h определяется выражением:

h р + p( f cos a) т.к. DAB DOC как углы со взаимно перпендикулярными сторонами.

Пример. При заточке по передней поверхности ножа бумагорезальной машины из стали 9ХС с твердостью HRC62 и радиусом округления режущей кромки изношенного инструмента R 0,5 мм и углом заострения Д 20° необходимо получить радиус округления р 10 мкм и обеспечить плоскостность обеих граней при отсутствии заусенца,

Для этого рабочую поверхность упора сопрягают с боковой поверхностью основания с образованием между рабочей поверхностью упора и базовой поверхностью основания угол а у-Д 16 + 20 36°, при Кшл. 0,3 16°. Затем выдвигают кромку упора на величину h /э(1 + cos a) 10(1 + + cos36°) 18 мкм, устанавливают затачиваемый инструмент на базовую поверхность основания, вводят в контакт по всей длине лезвия с кромкой упора закрепляют и производят съем припуска до контакта шлифовального круга с кромкой упора,

.Съем.припуска происходит за счет последовательных проходов вдоль кромки

шлифовального круга с характеристикой 12А2х45° 200x51x40x20x3 ЛД 200/160 М101 100% с режимами обработки: Скорость резания V 30 м/сек Поперечная подача Snon. 0,005 мм/дв.ход Продольная подача Snp. 6 м/мин. На финишной стадии операции величина Snon. снижается до 0,002 мм/дв.ход., что вызвано предотвращением существенного нарушения кромки упора.

По сравнению, с прототипом, несмотря на дополнительные затраты по более тщательной установке инструмента и упора, выигрыш в производительности происходит за счет исключения операции для удаления за- усе ща.

Улучшение же качества заточенного инструмента по сравнению с прототипом достигается за счет получения регламентированного радиуса округления, исключения неплоскостности граней и образования более износостойкой структуры материала,- .Формула изобретен ил Способ заточки режущего лезвия инст- румента шлифовальным кругом, при кото- ром необрабатываемую смежную грань лезвия сопрягают с базовой поверхностью основания, а вектор скорости резания направляют в сторону, определяемую направлением режущего клина, отличающий- с я тем, что, с целью повышения качества и

производительности процесса заточки, берут упор, выполненный в виде геометрического тела клиновидной формы с плоскими рабочей и нерабочей гранями и длиной ребра, равной длине режущего лезвия, формируют на основании боковую поверхность и сопрягают с ней рабочую грань упора, при этом ребро упора располагают от базовой поверхности основания на величину Ь, определяемую по формуле

(1 +cosa}.

гдер - формируемый радиус округления режущего лезвия;

a -j3+y- угол между рабочей гранью упора и базовой поверхностью основания, равный a -ft +у,. где / - угол заострения затачиваемого лезвия; ..-.. -.

у arctg Кшл угол при вершине клиновидного упора;

у-угол при вершине клиновидного упора;

к - Pz

К-шл. 5-т ТУ

Кшл. - коэффициент шлифования при обработке материала лезвия, а лезвие для заточки вводят в контакт по всей его длине с ребром упора и производят съем припуска до контакта шлифовального круга с ребром упора.

Использование: область машиностроения и может быть использовано при заточке лезвийного инструмента. Сущность изобретения: при формировании режущего клина берут упор 1, выполненный в виде геометрического тела клиновидной формы, и устанавливают его таким образом, что его ребро 6 располагается от базовой поверхности 5 основания 4 на величину h p( +cos а). Съем припуска при этом производят до контакта шлифовального круга 10с ребром 6 упора 1. 4 ил.: