Строгальный резец для формирования объемных микроструктур рисунка гравюры в функциональном слое металлографской формы на автоматизированном гравировальном программно-аппаратном комплексе

 

Резец 1 содержит цилиндрический хвостовик 5 и рабочую часть 6, включающую: плоскую переднюю поверхность (П) 7 с боковыми режущими кромками 8 и 9 и профилированную заднюю П. Одна из боковых режущих кромок 8 образована линией пересечения передней П 7 с прилегающим к ней плоским участком задней П. Угол наклона каждой режущей кромки 8 и 9 относительно продольной оси 12 хвостовика 5 конструктивно определен заданным углом наклона соответствующей боковой стенки профиля формируемых микроструктур. Рабочая часть 6 образована двумя участками 15 и 16: цилиндрическим (участок 15), выполненным с диаметром меньшим диаметра хвостовика 5 и соосно сопряженным с последним. А также непосредственно режущим (участок 16), который пространственно ограничен передней и задней, а также затыловочной П, конструктивно образующей по линии ее пересечения с передней П 7 вторую боковую режущую кромку 9. Задняя П образована тремя сопряженными под углами участками, два из которых являются плоскими и пространственно ориентированы под острыми углами к передней П 7, а третий выполнен радиусным и конструктивно является продолжением ограниченной зоны П цилиндрического участка 15. Затыловочная П выполнена плоской и пространственно ориентирована под острыми углами к передней П 7 и к оси 12 участка 15. Режущие кромки 8 и 9 передней П 7 пересекаются на оси 12 симметрии участка 15, образуя вершину 20 передней П 7 в точке пересечения. Ось 12 лежит в плоскости передней П 7. Углы наклона плоских участков задней П и затыловочной П относительно плоскости передней П 7 выбраны из условия исключения контакта участков задней П затыловочной П с обработанными поверхностями формируемых микроструктур в процессе строгания. Предусмотрены варианты. 2 н.п.и 8 з.п. ф-лы, 20 ил.

Полезная модель относится к широкому спектру областей современной техники, промышленная реализация объектов которой связана с использованием микро- и/или нанометрической технологии. В частности, полезная модель может быть использована при автоматизированном формировании субмикронных структур рельефа в функциональных слоях металлографских печатных форм (клише), которые используются в производстве различного вида ценных бумаг (требующих высокой степени защищенности от подделки), а также в других областях техники для получения рисунка (рельефа) заданной конфигурации и глубины с субмикронным разрешением структур этого рисунка (рельефа).

Полезная модель может быть использована в области обработки строганием в рамках реализации Государственной программы внедрения современного уровня достижений в сфере «нанотехнологий» в ведущих отраслях техники, определяющих уровень экономического развития страны в целом.

Преимущественное направление использования - автоматизированная мехатронная обработка резанием (строганием) функционального слоя металлографской печатной формы со сложным пространственным профилем и формой (в плане) формируемых в функциональном слое профильных структур фрагментов рисунка гравюры с высокой степенью точности. То есть, заявленное техническое решение может быть успешно реализовано при изготовлении печатных форм для металлографской печати, используемых для производства денежных знаков /банкнот/ и иных ценных бумаг.

В современном уровне производства различного вида ценных бумаг их качество характеризуется, в том числе, и степенью их защищенности от несанкционированного воспроизводства. В настоящее время известны различные технологии формирования защитных признаков на ценных бумагах, в том числе: допечатных, печатных и послепечатных. Наиболее простыми и технологически доступными являются печатные защитные признаки, поскольку их формирование на ценной бумаге производится одновременно с осуществлением процесса печати, в частности, металлографской.

Следовательно, данные защитные признаки должны быть сформированы непосредственно на печатной форме и, оптимально, чтобы они были сформированы одновременно с формированием объемных микроструктур рисунка гравюры печатной формы, в частности -металлографской. Это требует развития и использования новых технологических процессов и реализующих эти процессы инструментов для производства печатных форм и специального оборудования для их реализации.

При обработке функционального слоя металлографских печатных форм максимально возможная точность формирования контуров и профилей элементов формируемого рельефа (в частности, выступов, образующих директные линии, а, соответственно, и канавок, посредством которых образованы эти выступы) необходима именно по боковым граням этих структур. Именно от этих участков формируемого рельефа зависит качество печатной формы и, соответственно, оттисков с нее. Очевидно, что при удалении материала функционального слоя из пространства между выступами (директными линиями) при формировании донных участков выемок допустима более грубая обработка, поскольку точность изготовления донных участков формируемых структур (выемок) в значительно меньшей степени оказывает влияние на качество получаемых посредством металлографской печатной формы оттисков.

Из уровня техники известен строгальный резец для формирования объемных микроструктур рисунка гравюры в функциональном слое металлографской формы на автоматизированном гравировальном программно-аппаратном комплексе, содержащий цилиндрический хвостовик и рабочую часть в виде трехгранной пирамиды с поперечным сечением в форме равнобедренного треугольника, включающую: плоскую переднюю поверхность с двумя боковыми режущими кромками и одной поперечной, а также профилированную заднюю поверхность. При этом, одна из боковых режущих кромок образована линией пересечения передней поверхности с прилегающим к ней плоским участком задней поверхности, а угол наклона каждой боковой режущей кромки относительно продольной оси симметрии хвостовика конструктивно определен технологически заданным углом наклона соответствующей боковой стенки профиля формируемых объемных микроструктур рисунка гравюры (RU, 2179094, C1, 2002 г.).

К недостаткам данного известного из уровня техники решения следует отнести относительно невысокие стойкость и точность обработки (вследствие значительного нагрева в процессе резания и, соответственно, значительных температурных деформаций инструмента) и ограниченные технологические функции, вследствие невозможности осуществления качественной обработки по криволинейным траекториям с малым радиусом кривизны.

Объясняется это тем, что описанная выше конструкция строгального резца (с учетом используемой в настоящее время технологии формирования рельефа в функциональном слое изделия посредством обработки на станках с ЧПУ) позволяет осуществлять его поворот в материале обрабатываемого изделия (т.е., без подъема резца) на угол, примерно, в пределах 25°. Данная форма резца (в виде вытянутого равнобедренного треугольника) ограничивает угол его поворота на месте (в объеме снимаемого припуска) без подъема резца, поскольку задняя кромка врезается в материал припуска, отгибается и быстро разрушается.

Из уровня техники известен строгальный резец для формирования объемных микроструктур рисунка гравюры в функциональном слое металлографской формы на автоматизированном гравировальном программно-аппаратном комплексе, содержащий цилиндрический хвостовик и рабочую часть в виде правильной трехгранной усеченной пирамиды, включающую: плоскую переднюю поверхность с двумя боковыми режущими кромками и одной поперечной, а также профилированную заднюю поверхность. При этом, одна из боковых режущих кромок образована линией пересечения передней поверхности с прилегающим к ней плоским участком задней поверхности, а угол наклона каждой боковой режущей кромки относительно продольной оси симметрии хвостовика конструктивно определен технологически заданным углом наклона соответствующей боковой стенки профиля формируемых объемных микроструктур рисунка гравюры (RU, 2311271, C1, 2006 г.).

К недостаткам данного известного из уровня техники решения следует отнести относительно невысокие стойкость и точность обработки (вследствие значительного нагрева в процессе резания и, соответственно, значительных температурных деформаций инструмента) и ограниченные технологические функции, вследствие невозможности осуществления качественной обработки по криволинейным траекториям с малым радиусом кривизны.

Объясняется это исключительно конструктивными особенностями резца и геометрией его режущей части.

В основу заявленной полезной модели была положена задача создания резца с такой геометрией, которая могла бы обеспечить расширение эксплуатационных возможностей инструмента путем оптимизации геометрии его режущей части, при повышении стойкости инструмента и точности обработки за счет снижения нагрева инструмента (и, как следствие, снижение температурных деформаций) путем снижения трения в процессе технологического цикла обработки.

Снижение трения в процессе технологического цикла позволяет снизить нагрев резца 1, и, следовательно, повысить его стойкость и снизить температурные деформации, отрицательно влияющие на точность обработки.

Таким образом, техническим результатом, обеспечиваемым заявленной конструкцией резца, является повышение стойкости (а, следовательно, и срока эксплуатации) инструмента и точности обработки при расширении функциональных возможностей.

То есть, обеспечивается возможность осуществления технологического цикла строгания по любым криволинейным траекториям без ущерба для качества формируемых в функциональном слое металлографской печатной формы профильных объемных микроструктур и изделия в целом.

Поставленный технический результат согласно первого варианта исполнения резца (см. п.п.1-4 формулы) достигается посредством того, что в строгальном резце для формирования объемных микроструктур рисунка гравюры в функциональном слое металлографской формы на автоматизированном гравировальном программно-аппаратном комплексе, содержащем цилиндрический хвостовик и рабочую часть, включающую: плоскую переднюю поверхность с двумя боковыми режущими кромками и профилированную заднюю поверхность; при этом, одна из боковых режущих кромок образована линией пересечения передней поверхности с прилегающим к ней плоским участком задней поверхности, а угол наклона каждой режущей кромки относительно продольной оси симметрии хвостовика конструктивно определен технологически заданным углом наклона соответствующей боковой стенки профиля формируемых объемных микроструктур рисунка гравюры, согласно полезной модели, рабочая часть образована двумя участками: цилиндрическим, выполненным с диаметром меньшим диаметра хвостовика и, при этом, соосно сопряженным с последним, а также непосредственно режущим, который пространственно ограничен передней и задней поверхностями, а также затыловочной поверхностью, конструктивно образующей по линии ее пересечения с передней поверхностью вторую боковую режущую кромку; задняя поверхность образована тремя сопряженными под заданными углами участками, два из которых являются плоскими и пространственно ориентированы под острыми углами к передней поверхности, а третий выполнен радиусным и конструктивно является продолжением ограниченной зоны поверхности упомянутого цилиндрического участка рабочей части; затыловочная поверхность выполнена плоской и пространственно ориентирована под острыми углами к плоскости передней поверхности и к продольной оси симметрии упомянутого цилиндрического участка рабочей части; боковые режущие кромки передней поверхности пересекаются на оси симметрии цилиндрического участка рабочей части, образуя вершину передней поверхности в точке пересечения; при этом упомянутая ось симметрии лежит в плоскости передней поверхности; кроме того, упомянутые углы наклона плоских участков задней поверхности и затыловочной поверхности относительно плоскости передней поверхности выбраны из условия исключения контакта участков задней поверхности и затыловочной поверхности с обработанными поверхностями профильных структур в процессе строгания, в том числе, по криволинейным траекториям.

Целесообразно на прилегающих к передней поверхности участках задней и затыловочной поверхностей выполнять заточные микрометрические ленточки, плоскости которых расположены под острым углом к плоскости передней поверхности, а также под углом к прилегающим к передней поверхности участкам задней и затыловочной поверхностей.

Одна из режущих кромок, образованная прилегающим к передней поверхности плоским участком задней поверхности, может быть либо совмещена с продольной осью симметрии цилиндрического участка рабочей части или может быть расположена под углом к указанной продольной оси симметрии.

Поставленный технический результат согласно второго варианта исполнения резца (см. п.п.5-10) достигается посредством того, что в строгальном резце для формирования объемных микроструктур рисунка гравюры в функциональном слое металлографской формы на автоматизированном гравировальном программно-аппаратном комплексе, содержащем цилиндрический хвостовик и рабочую часть, включающую: плоскую переднюю поверхность с двумя боковыми режущими кромками и одной поперечной, а также профилированную заднюю поверхность; при этом, одна из боковых режущих кромок образована линией пересечения передней поверхности с прилегающим к ней плоским участком задней поверхности, а угол наклона каждой боковой режущей кромки относительно продольной оси симметрии хвостовика конструктивно определен технологически заданным углом наклона соответствующей боковой стенки профиля формируемых объемных микроструктур рисунка гравюры, согласно полезной модели, рабочая часть образована двумя участками: цилиндрическим, выполненным с диаметром меньшим диаметра хвостовика и, при этом, соосно сопряженным с последним, а также непосредственно режущим, который пространственно ограничен передней и задней поверхностями, а также затыловочной поверхностью, конструктивно выполненной в виде двух сопряженных под углом плоских участков, конструктивно образующих по линии их пересечения с передней поверхностью вторую боковую режущую кромку и поперечную режущую кромку; задняя поверхность образована тремя сопряженными под заданными углами участками, два из которых являются плоскими и пространственно ориентированы под острыми углами к передней поверхности, а третий выполнен радиусным и конструктивно является продолжением ограниченной зоны поверхности упомянутого цилиндрического участка рабочей части; упомянутые плоские участки затыловочной поверхности пространственно ориентированы под острыми углами к плоскости передней поверхности, при этом один из плоских участков затыловочной поверхности, образующий поперечную режущую кромку, расположен под прямым углом к продольной оси симметрии цилиндрического участка рабочей части, а другой участок затыловочной поверхности, образующий боковую режущую кромку, расположен под острым углом к указанной продольной оси; ось симметрии цилиндрического участка рабочей части лежит в плоскости передней поверхности; при этом упомянутые углы наклона плоских участков задней поверхности и затыловочной поверхности относительно плоскости передней поверхности выбраны из условия исключения контакта участков задней поверхности и затыловочной поверхности с обработанными поверхностями профильных структур в процессе строгания, в том числе, по криволинейным траекториям.

Целесообразно, чтобы на прилегающих к передней поверхности участках задней и затыловочной поверхностей были бы выполнены заточные микрометрические ленточки, плоскости которых расположены под острым углом к плоскости передней поверхности, а также под углом к прилегающим к передней поверхности участкам задней и затыловочной поверхностей.

Одна из боковых режущих кромок, образованная прилегающим к передней поверхности плоским участком задней поверхности, может быть либо совмещена с продольной осью симметрии цилиндрического участка рабочей части или может быть расположена под углом к упомянутой продольной оси симметрии.

Продольная ось симметрии цилиндрического участка рабочей части может проходить через середину поперечной режущей кромки.

Точка пересечения одной из боковых режущих кромок с поперечной режущей кромкой может быть расположена на продольной оси симметрии цилиндрического участка рабочей части.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного технического решения, позволил установить, что не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками и связями между ними, идентичными всем существенным признакам заявленного технического решения, а выбранный из выявленных аналогов прототип, как наиболее близкий по совокупности признаков аналог, позволил выявить совокупность существенных (по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату) отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленные технические решения соответствуют условию патентоспособности «новизна» по действующему законодательству.

Заявленные варианты конструктивного исполнения асимметричного строгального резца, а также непосредственно объемные микроструктуры рисунка гравюры, включая их геометрию, формируемые посредством данных резцов, иллюстрируются графическими материалами:

Фиг.1 - общий вид асимметричного строгального резца (вид со стороны передней поверхности по п.п.1, 2, и 3 формулы);

Фиг.2 - вид А по фиг.1;

Фиг.3 - вид Б по фиг.2;

Фиг.4 - вид В по фиг.1;

Фиг.5 - профиль формируемой (в функциональном слое металлографской печатной формы) объемной микроструктуры посредством резца по фиг.1

Фиг.6 - общий вид асимметричного строгального резца (вид со стороны передней поверхности по п.п.1, 2, и 4 формулы);

Фиг.7 - вид Г по фиг.6;

Фиг.8 - вид Д по фиг.7;

Фиг.9 - вид Е по фиг.6;

Фиг.10 - профиль формируемой (в функциональном слое металлографской печатной формы) объемной микроструктуры посредством резца по фиг.6;

Фиг.11 - общий вид асимметричного строгального резца (вид со стороны передней поверхности по п.п.1, 5, 6, 7 и 10 формулы);

Фиг.12 - вид Ж по фиг.11;

Фиг.13 - вид З по фиг.12;

Фиг.14 - вид И по фиг.11;

Фиг.15 - профиль формируемой (в функциональном слое металлографской печатной формы) объемной микроструктуры посредством резца по фиг.11

Фиг.16 - общий вид асимметричного строгального резца (вид со стороны передней поверхности по п.п.1, 5, 6, 8 и 10 формулы);

Фиг.17 - вид К по фиг.16;

Фиг.18 - вид Л по фиг.17;

Фиг.19 - вид М по фиг.16;

Фиг.20 - профиль формируемой (в функциональном слое металлографской печатной формы) объемной микроструктуры посредством резца по фиг.16;

В графических материалах отдельные элементы конструкции строгального резца, а также элементы объемных профильных микроструктур, формируемых в функциональном слое металлографской печатной формы обозначены следующими позициями:

1 - резец (строгальный асимметричный);

2 - микроструктура (объемная рисунка гравюры);

3 - слой (функциональный металлографской печатной формы 4);

4 - форма (металлографская печатная);

5 - хвостовик (цилиндрический резца 1);

6 - часть (рабочая резца 1);

7 - поверхность (передняя плоская рабочей части 6 резца 1);

8 - кромка (режущая боковая поверхности 7);

9 - кромка (режущая боковая поверхности 7);

10 - поверхность (задняя профилированная рабочей части 6 резца 1);

11 - участок (плоский задней поверхности 10, прилегающий к передней поверхности 7);

12 - ось (продольная симметрии хвостовика 5 и, соответственно, цилиндрического участка 15 рабочей части 6);

13 - стенка (боковая профиля формируемой микроструктуры 2);

14 - стенка (боковая профиля формируемой микроструктуры 2);

15 - участок (цилиндрический рабочей части 6);

16 - участок (режущий рабочей части 6);

17 - поверхность (затыловочная режущего участка 16);

18 - участок (плоский задней поверхности 10);

19 - участок (радиусный задней поверхности 10;

20 - вершина (передней поверхности 7);

21 - ленточки (микрометрические заточные);

22 - кромка (режущая поперечная передней поверхности 7);

23 - участок (плоский затыловочной поверхности 17, образующий по линии пересечения с передней поверхностью 7 вторую боковую режущую кромку 8);

24 - участок (плоский затыловочной поверхности 17, образующий по линии пересечения с передней поверхностью 7 поперечную режущую кромку 22);

25 и 26 - точки (пересечения боковых режущих кромок 8 и 9, соответственно, с поперечной режущей кромкой 22).

Асимметричный строгальный резец 1 для формирования объемных микроструктур 2 рисунка гравюры в функциональном слое 3 металлографской печатной формы 4 на автоматизированном гравировальном программно-аппаратном комплексе, согласно первого варианта исполнения (см. п.п.1-4 формулы полезной модели) содержит следующие конструктивные элементы.

Строгальный резец 1 содержит цилиндрический хвостовик 5 и рабочую часть 6, включающую: плоскую переднюю поверхность 7 с двумя боковыми режущими кромками 8 и 9 и профилированную заднюю поверхность 10. При этом, одна из боковых режущих кромок 8 образована линией пересечения передней поверхности 7 с прилегающим к ней плоским участком 11 задней поверхности 10. Угол наклона каждой режущей кромки 8 и 9 относительно продольной оси 12 симметрии хвостовика 5 конструктивно определен технологически заданным углом наклона соответствующей боковой стенки 13 и 14 профиля формируемых объемных микроструктур 2 рисунка гравюры. Рабочая часть 6 образована двумя участками 15 и 16: цилиндрическим (участок 15), выполненным с диаметром меньшим диаметра хвостовика 5 и, при этом, соосно сопряженным с последним, а также непосредственно режущим (участок 16). Режущий участок 16 пространственно ограничен передней и задней поверхностями 7 и 10, соответственно, а также затыловочной поверхностью 17, которая конструктивно образует по линии ее пересечения с передней поверхностью 7 вторую боковую режущую кромку 9. Задняя поверхность 10 образована тремя сопряженными под заданными углами участками 11, 18 и 19, два из которых (участки 11 и 18) являются плоскими и пространственно ориентированы под острыми углами к передней поверхности 7, а третий (участок 19) выполнен радиусным и конструктивно является продолжением ограниченной зоны поверхности упомянутого цилиндрического участка 15 рабочей части 6. Затыловочная поверхность 17 выполнена плоской и пространственно ориентирована под острыми углами к плоскости передней поверхности 7 и к продольной оси 12 симметрии упомянутого цилиндрического участка 15 рабочей части 6 (которая, т.е., указанная ось 12 конструктивно является продолжением продольной оси 12 хвостовика 5, совпадающей с осью шпинделя комплекса). Боковые режущие кромки 8 и 9 передней поверхности 7 пересекаются на оси 12 симметрии цилиндрического участка 15 рабочей части 6, образуя вершину 20 передней поверхности 7 в точке пересечения. При этом упомянутая ось 12 симметрии лежит в плоскости передней поверхности 7. Кроме того, упомянутые углы наклона плоских участков 11 и 18 задней поверхности 10 и затыловочной поверхности 17 относительно плоскости передней поверхности 7 выбраны из условия исключения контакта участков 11, 18 задней поверхности 10 и затыловочной поверхности 17 с обработанными поверхностями профильных объемных микроструктур 2 в процессе строгания, в том числе, по любым криволинейным траекториям. Это позволяет практически исключить трение между соответствующими участками задней поверхности 10, затыловочной поверхности 17 и сформированными в функциональном слое 3 элементами объемных микроструктур 2.

Снижение трения в процессе технологического цикла позволяет снизить нагрев резца 1, и, следовательно, повысить его стойкость и снизить температурные деформации, отрицательно влияющие на точность обработки. Таким образом, заявленная конструкция резца позволяет повысить его стойкость (а, следовательно, и срок эксплуатации) и точность обработки при расширении функциональных возможностей - т.е., обеспечивается возможность осуществления технологического цикла строгания по любым криволинейным траекториям без ущерба для качества формируемых в функциональном слое 3 металлографской печатной формы профильных объемных микроструктур 2 и изделия в целом.

На прилегающих к передней поверхности 7 участках 11 задней и затыловочной поверхностей 10 и 17, соответственно, целесообразно выполненять заточные микрометрические ленточки 21 (в графических материалах условно показаны утолщенными линиями в увеличенном масштабе), плоскости которых должны быть расположены под острым углом к плоскости передней поверхности 7, а также под углом к прилегающим к передней поверхности 7 участкам 11 задней и затыловочной поверхностей 10 и 17, соответственно.

В зависимости от формы профиля формируемых микроструктур 2 одна из режущих кромок, в частности, кромка 9, образованная прилегающим к передней поверхности 7 плоским участком 11 задней поверхности 10, может быть: либо совмещена с продольной осью 12 симметрии цилиндрического участка 15 рабочей части 6; либо расположена под углом к продольной оси 12 симметрии цилиндрического участка 15 рабочей части 6.

Асимметричный строгальный резец 1 для формирования резанием объемных дискретных профильных микроструктур 2 рисунка гравюры в функциональном слое 3 металлографской формы 4 на автоматизированном гравировальном программно-аппаратном комплексе, согласно второго варианта исполнения (см. п.п.5-10 формулы полезной модели), содержит следующие конструктивные элементы.

Строгальный резец 1 содержит цилиндрический хвостовик 5 и рабочую часть 6, включающую: плоскую переднюю поверхность 7 с двумя боковыми режущими кромками 8, 9 и одной поперечной режущей кромкой 22, а также профилированную заднюю поверхность 10. При этом, одна из боковых режущих кромок (кромка 8) образована линией пересечения передней поверхности 7 с прилегающим к ней плоским участком 11 задней поверхности 10. Угол наклона каждой боковой режущей кромки 8 и 9 относительно продольной оси 12 симметрии хвостовика 5 конструктивно определен технологически заданным углом наклона соответствующей боковой стенки 13 и 14 профиля формируемых объемных микроструктур 2 рисунка гравюры. Рабочая часть 6 образована двумя участками 15 и 16: цилиндрическим (участок 15), выполненным с диаметром меньшим диаметра хвостовика 5 и, при этом, соосно сопряженным с последним, а также непосредственно режущим (участок 16). Режущий участок 16 пространственно ограничен передней и задней поверхностями 7 и 10, соответственно, а также затыловочной поверхностью 17. Затыловочная поверхность 17 конструктивно выполнена в виде двух сопряженных под углом плоских участков 23 и 24, конструктивно образующих по линии их пересечения с передней поверхностью 7 вторую боковую режущую кромку 9 (участок 23) и поперечную режущую кромку 22 (участок 24). Задняя поверхность 10 образована тремя сопряженными под заданными углами участками 11, 18 и 19, два из которых (участки 11 и 18) являются плоскими и пространственно ориентированы под острыми углами к передней поверхности 7. Третий участок 19 выполнен радиусным и конструктивно является продолжением ограниченной зоны поверхности упомянутого цилиндрического участка 15 рабочей части 6. Упомянутые плоские участки 23 и 24 затыловочной поверхности 17 пространственно ориентированы под острыми углами к плоскости передней поверхности 7. При этом один из плоских участков (участок 24) затыловочной поверхности 17, образующий поперечную режущую кромку 22, расположен под прямым углом к продольной оси 12 симметрии цилиндрического участка 15 рабочей части 6. Другой участок 23 затыловочной поверхности 17, образующий вторую боковую режущую кромку 9, расположен под острым углом к указанной продольной оси 12. Ось 12 симметрии цилиндрического участка 15 рабочей части 6 лежит в плоскости передней поверхности 7. При этом упомянутые углы наклона плоских участков 11 и 18 задней поверхности 10 и затыловочной поверхности 17 относительно плоскости передней поверхности 7 выбраны из условия исключения контакта участков 11 и 18 (а также 19) задней поверхности 10 и затыловочной поверхности 17 с обработанными поверхностями профильных объемных микроструктур 2 в процессе строгания, в том числе, по любым криволинейным траекториям.

Это позволяет практически исключить трение между соответствующими участками задней поверхности 10, затыловочной поверхности 17 и сформированными в функциональном слое 3 элементами объемных микроструктур 2.

Снижение трения в процессе технологического цикла позволяет снизить нагрев резца 1, и, следовательно, повысить его стойкость и снизить температурные деформации, отрицательно влияющие на точность обработки. Таким образом, заявленная конструкция резца позволяет повысить его стойкость (а, следовательно, и срок эксплуатации) и точность обработки при расширении функциональных возможностей - т.е., обеспечивается возможность осуществления технологического цикла строгания по любым криволинейным траекториям без ущерба для качества формируемых в функциональном слое 3 металлографской печатной формы профильных объемных микроструктур 2 и изделия в целом.

На прилегающих к передней поверхности 7 участках 11 задней и затыловочной поверхностей 10 и 17, соответственно, целесообразно выполнять заточные микрометрические ленточки 21 (в графических материалах условно показаны утолщенными линиями в увеличенном масштабе), плоскости которых расположены под острым углом к плоскости передней поверхности 7, а также под углом к прилегающим к передней поверхности 7 участкам 11 задней и затыловочной поверхностей 10 и 17, соответственно.

В зависимости от формы профиля формируемых микроструктур 2 одна из режущих кромок, в частности, кромка 9, образованная прилегающим к передней поверхности 7 плоским участком 11 задней поверхности 10, может быть: либо совмещена с продольной осью 12 симметрии цилиндрического участка 15 рабочей части 6; либо расположена под углом к продольной оси 12 симметрии цилиндрического участка 15 рабочей части 6.

Одна из боковых режущих кромок (кромка 8), образованная прилегающим к передней поверхности 7 плоским участком 11 задней поверхности 10, может быть: либо совмещена с продольной осью 12 симметрии цилиндрического участка 15 рабочей части 6; либо расположена под углом к продольной оси 12 симметрии цилиндрического участка 15 рабочей части 6.

Продольная ось симметрии 12 цилиндрического участка 15 рабочей части 6 может проходить через середину поперечной режущей кромки 22 (данный вариант исполнения в графических материалах условно не показан).

Точка 25 или 26 пересечения одной из боковых режущих кромок 8 и 9, соответственно, с поперечной режущей кромкой 22 может быть расположена на продольной оси 12 симметрии цилиндрического участка 15 рабочей части 6.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении, может быть использован для формирования объемных микроструктур металлографских печатных форм;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте нижеизложенной формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его использовании способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленный объект соответствуют требованию условия патентоспособности «промышленная применимость» по действующему законодательству.

1. Строгальный резец автоматизированного гравировального программно-аппаратного комплекса для формирования объемных микроструктур рисунка гравюры в функциональном слое металлографской формы, содержащий цилиндрический хвостовик и рабочую часть, включающую плоскую переднюю поверхность с двумя боковыми режущими кромками и профилированную заднюю поверхность, при этом одна из боковых режущих кромок образована линией пересечения передней поверхности с прилегающим к ней плоским участком задней поверхности, а угол наклона каждой режущей кромки относительно продольной оси симметрии хвостовика конструктивно определен технологически заданным углом наклона соответствующей боковой стенки профиля формируемых объемных микроструктур рисунка гравюры, отличающийся тем, что рабочая часть образована цилиндрическим и режущим участками, причем цилиндрический участок выполнен с диаметром, меньшим диаметра хвостовика, и соосно сопряжен с последним, а режущий участок пространственно ограничен передней и задней поверхностями и затыловочной поверхностью, конструктивно образующей по линии ее пересечения с передней поверхностью вторую боковую режущую кромку, причем задняя поверхность образована тремя сопряженными под заданными углами участками, два из которых выполнены плоскими и пространственно ориентированы под острыми углами к передней поверхности, а третий выполнен радиусным и конструктивно выполнен продолжением ограниченной зоны поверхности упомянутого цилиндрического участка рабочей части, причем затыловочная поверхность выполнена плоской и пространственно ориентирована под острыми углами к плоскости передней поверхности и к продольной оси симметрии упомянутого цилиндрического участка рабочей части, а боковые режущие кромки передней поверхности пересекаются на оси симметрии цилиндрического участка рабочей части с образованием вершины передней поверхности в точке пересечения, при этом упомянутая ось симметрии лежит в плоскости передней поверхности, упомянутые углы наклона плоских участков задней поверхности и затыловочной поверхности относительно плоскости передней поверхности выбраны из условия исключения контакта участков задней поверхности и затыловочной поверхности с обработанными поверхностями профильных объемных микроструктур в процессе строгания по криволинейным траекториям.

2. Строгальный резец по п.1, отличающийся тем, что на прилегающих к передней поверхности участках задней и затыловочной поверхностей выполнены заточные микрометрические ленточки, плоскости которых расположены под острым углом к плоскости передней поверхности, а также под углом к прилегающим к передней поверхности участкам задней и затыловочной поверхностей.

3. Строгальный резец по п.1, отличающийся тем, что одна из режущих кромок, образованная прилегающим к передней поверхности плоским участком задней поверхности, совмещена с продольной осью симметрии цилиндрического участка рабочей части.

4. Строгальный резец по п.1, отличающийся тем, что одна из боковых режущих кромок, образованная прилегающим к передней поверхности плоским участком задней поверхности, расположена под углом к продольной оси симметрии цилиндрического участка рабочей части.

5. Строгальный резец автоматизированного гравировального программно-аппаратного комплекса для формирования объемных микроструктур рисунка гравюры в функциональном слое металлографской формы, содержащий цилиндрический хвостовик и рабочую часть, включающую плоскую переднюю поверхность с двумя боковыми режущими кромками и одной поперечной и профилированную заднюю поверхность, при этом одна из боковых режущих кромок образована линией пересечения передней поверхности с прилегающим к ней плоским участком задней поверхности, а угол наклона каждой боковой режущей кромки относительно продольной оси симметрии хвостовика конструктивно определен технологически заданным углом наклона соответствующей боковой стенки профиля формируемых объемных микроструктур рисунка гравюры, отличающийся тем, что рабочая часть образована цилиндрическим и режущим участками, причем цилиндрический участок выполнен с диаметром, меньшим диаметра хвостовика, и соосно сопряжен с последним, а режущий участок пространственно ограничен передней и задней поверхностями и затыловочной поверхностью, конструктивно выполненной в виде двух сопряженных под углом плоских участков, конструктивно образующих по линии их пересечения с передней поверхностью вторую боковую режущую кромку и поперечную режущую кромку, задняя поверхность образована тремя сопряженными под заданными углами участками, два из которых выполнены плоскими и пространственно ориентированы под острыми углами к передней поверхности, а третий выполнен радиусным в виде продолжения ограниченной зоны поверхности упомянутого цилиндрического участка рабочей части, упомянутые плоские участки затыловочной поверхности пространственно ориентированы под острыми углами к плоскости передней поверхности, при этом один из плоских участков затыловочной поверхности, образующий поперечную режущую кромку, расположен под прямым углом к продольной оси симметрии цилиндрического участка рабочей части, а другой участок затыловочной поверхности, образующий вторую боковую режущую кромку, расположен под острым углом к указанной продольной оси, ось симметрии цилиндрического участка рабочей части лежит в плоскости передней поверхности, при этом упомянутые углы наклона плоских участков задней поверхности и затыловочной поверхности относительно плоскости передней поверхности выбраны из условия исключения контакта участков задней поверхности и затыловочной поверхности с обработанными поверхностями профильных объемных микроструктур в процессе строгания по криволинейным траекториям.

6. Строгальный резец по п.5, отличающийся тем, что на прилегающих к передней поверхности участках задней и затыловочной поверхностей выполнены заточные микрометрические ленточки, плоскости которых расположены под острым углом к плоскости передней поверхности, а также под углом к прилегающим к передней поверхности участкам задней и затыловочной поверхностей.

7. Строгальный резец по п.5, отличающийся тем, что одна из боковых режущих кромок, образованная прилегающим к передней поверхности плоским участком задней поверхности, совмещена с продольной осью симметрии цилиндрического участка рабочей части.

8. Строгальный резец по п.5, отличающийся тем, что одна из боковых режущих кромок, образованная прилегающим к передней поверхности плоским участком задней поверхности, расположена под углом к продольной оси симметрии цилиндрического участка рабочей части.

9. Строгальный резец по п.5, отличающийся тем, что продольная ось симметрии цилиндрического участка рабочей части проходит через середину поперечной режущей кромки.

10. Строгальный резец по п.5, отличающийся тем, что точка пересечения одной из боковых режущих кромок с поперечной режущей кромкой расположена на продольной оси симметрии цилиндрического участка рабочей части.



 

Наверх