Режущая пластина

Полезная модель относится к устройствам для обработки металлов, в частности к концевым фрезам или резцам с вставными режущими зубьями, оснащенными режущими элементами из сверхтвердого материала. Технический результат - режущая пластина, оснащенная режущим элементом из сверхтвердого материала, обеспечивающая увеличение количества переточек и увеличение срока службы. Технический результат достигается тем, что режущая пластина, содержит корпус с верхним и нижним основаниями, выполненными в форме многоугольника, гнездо в его вершине и вставку из сверхтвердого материала, установленную и закрепленную в гнезде корпуса, при этом гнездо выполнено в форме отверстия, ось которого расположена так, что проекция на основную плоскость пластины точки пересечения оси отверстия с верхним основанием пластины расположена от вершины пластины на расстоянии (-0,25-0,25)d, где d - диаметр отверстия, в направлении проекции биссектрисы угла при вершине пластины на основную плоскость пластины, и на расстоянии (-0,25-0,25)d, где d - диаметр отверстия, в направлении луча, перпендикулярного проекции биссектрисы на основную плоскость пластины и параллельного основной плоскости пластины и направленного относительно проекции биссектрисы угла при вершине пластины на основную плоскость пластины по часовой стрелке, угол между проекцией оси отверстия на основную плоскость пластины и проекцией биссектрисы угла при вершине пластины на основную плоскость пластины равен (-0,25-0,25), где - угол при вершине, угол между проекцией оси отверстия на главную секущую плоскость пластины и биссектрисой угла заострения равен -0,25(90°--)-0,25(90°--), где - задний угол пластины, - передний угол пластины. 1 табл., 6 фиг.

Полезная модель относится к устройствам для обработки металлов, в частности к концевым фрезам или резцам с вставными режущими зубьями, оснащенными режущими элементами из сверхтвердого материала.

Известны режущие пластины из сверхтвердых материалов.

(Справочник конструктора-инструментальщика: Под общ. Ред. В.А.Баранчикова. - М.: Машиностроение, 1994. - 560., ил. - (Библиотека конструктора) - табл.3.25).

Недостатком таких пластин является высокая себестоимость, вызванная высокими безвозвратными потерями при затачивании и перетачивании инструмента.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели являются трехгранные и квадратные режущие пластины, включающие корпус с верхним и нижним основаниями, выполненными в форме многоугольника, гнездо в вершине корпуса со вставкой из сверхтвердого материала.

(Справочник конструктора-инструментальщика: Под общ. Ред. В.А.Баранчикова. - М.: Машиностроение, 1994. - 560., ил. - (Библиотека конструктора) - табл.3.27).

Недостатком таких режущих пластин является малое количество переточек, что вызвано тем, что при перетачивании пластины, площадь контакта элемента из сверхтвердого материала с корпусом пластины уменьшается, следовательно уменьшается сила припоя, удерживающая элемент в гнезде корпуса пластины. При этом, сила резания, действующая на пластину не меняется. При дальнейших переточках, когда сила резания превысит силу, удерживающую режущий элемент в гнезде корпуса, может произойти вырывание режущего элемента из гнезда корпуса.

Задачей и техническим результатом полезной модели является режущая пластина, оснащенная режущим элементом из сверхтвердого материала, обеспечивающая увеличение количества переточек и увеличение срока службы.

Технический результат достигается тем, что режущая пластина, содержит корпус с верхним и нижним основаниями, выполненными в форме многоугольника, гнездо в его вершине и вставку из сверхтвердого материала, установленную и закрепленную в гнезде корпуса, при этом гнездо выполнено в форме отверстия, ось которого расположена так, что проекция на основную плоскость пластины точки пересечения оси отверстия с верхним основанием пластины расположена от вершины пластины на расстоянии (-0,25-0,25)d, где d - диаметр отверстия, в направлении проекции биссектрисы угла при вершине пластины на основную плоскость пластины, и на расстоянии (-0,25-0,25)d, где d - диаметр отверстия, в направлении луча, перпендикулярного проекции биссектрисы на основную плоскость пластины и параллельного основной плоскости пластины и направленного относительно проекции биссектрисы угла при вершине пластины на основную плоскость пластины по часовой стрелке, угол между проекцией оси отверстия на основную плоскость пластины и проекцией биссектрисы угла при вершине пластины на основную плоскость пластины равен (-0,25-0,25), где - угол при вершине, угол между проекцией оси отверстия на главную секущую плоскость пластины и биссектрисой угла заострения равен -0,25 (90°--)-0,25 (90°--), где - задний угол пластины, - передний угол пластины.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:

- на фиг.1 показана в перспективе режущая пластина с четырехугольными основаниями в соответствии с настоящей полезной моделью;

- на фиг.2 показан вид пластины в плане в направлении стрелки А;

- на фиг.3 частично показано сечение В-В пластины по главной секущей плоскости пластины;

- на фиг.4 показана обработка заготовки резцом, оснащенным «правой» пластиной;

- на фиг.5 показана обработка заготовки резцом, оснащенным «левой» пластиной;

- на фиг.6 показана переточенная пластина.

Заявленная полезная модель содержит:

1 - режущую пластину;

2 - корпус;

3 - верхнее основание корпуса;

4 - нижние основание корпуса;

5 - отверстие;

6 - вершину пластины;

7 - вставку из сверхтвердого материала;

8 - ось отверстия;

9 - проекцию на основную плоскость пластины точки пересечения оси отверстия верхним основанием пластины;

10 - основную плоскость пластины;

11 - точку пересечения оси отверстия с верхним основанием пластины;

12 - проекцию биссектрисы угла при вершине на основную плоскость пластины;

13 - луч, перпендикулярный проекции биссектрисы угла при вершине на основную плоскость пластины и параллельный основной плоскости пластины;

14 - проекцию оси отверстия на основную плоскость пластины;

15 - проекцию оси отверстия на главную секущую плоскость пластины;

16 - главную секущую плоскость пластины;

17 - биссектрису угла заострения;

18, 19 - ребра верхнего основания, проходящие через вершину пластины;

20 - обрабатываемую заготовку;

21 - державку резца, оснащенного пластиной;

22 - передняя поверхность переточенной пластины;

23, 24 - ребра переточенной передней поверхности пластины.

Режущая пластина 1, содержит корпус 2 с верхним основанием 3 и нижним основанием 4, выполненными в форме многоугольника, с отверстием 5 в вершине 6 корпуса 2 и вставки 7 из сверхтвердого материала, установленной и закрепленной в отверстии 5 корпуса 2. Ось 8 отверстия 5 расположена так, что проекция 9 на основную плоскость 10 пластины 1 точки 11 пересечения оси 8 отверстия 5 с верхним основанием 4 пластины 1 расположена от вершины 6 корпуса 2 на расстоянии а, равном (-0,25-0,25)d, где d - диаметр отверстия, в направлении проекции 12 биссектрисы угла при вершине 6 на основную плоскость 10 пластины 1, и на расстоянии b, равном (-0,25-0,25)d, где d - диаметр отверстия, в направлении луча 13, перпендикулярного проекции 12 биссектрисы угла при вершине 6 на основную плоскость 10 пластины 1 и параллельного основной плоскости 10 пластины 1 и направленного относительно проекции 12 биссектрисы угла при вершине 6 на основную плоскость 10 пластины 1 по часовой стрелке, угол ₁ между проекцией 14 оси 8 отверстия 5 на основную плоскость 10 пластины 1 и проекцией 12 биссектрисы угла при вершине 6 на основную плоскость 10 пластины 1 равен (-0,25-0,25), где - угол при вершине, угол ₂ между проекцией 15 оси 8 отверстия 5 на главную секущую плоскость 16 пластины 1 и биссектрисой 17 угла заострения равен -0,25(90°--)-0,25(90°--), где - задний угол пластины 1, - передний угол пластины 1.

Направление отсчета угла ₁ производят на виде пластины 1 в плане против часовой стрелки. Положительный знак угла ₁ соответствует случаю «правой» пластины, когда ребро 19 функционально является главной режущей кромкой. Отрицательный знак угла ₁ соответствует случаю «левой» пластины, когда ребро 18 функционально является главной режущей кромкой.

Направление отсчета угла ₂ в главной секущей плоскости 16 пластины 1 осуществляют по часовой стрелке.

Испытания предложенной конструкции, а именно режущей пластины в форме призмы с квадратным основанием с размером стороны квадрата 12,7 мм и толщиной 4,76 мм, предназначенной для крепления в корпусе резца были проведены на производственной площадке ГОУ ФГБОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН».

Корпус 2 пластины 1 был выполнен из твердого сплава марки ВК3, вставка 7 была выполнена из кубического нитрида бора. Вставку 7 устанавливали и закрепляли пайкой в отверстии 5 корпуса 2 пластины 1. Диаметр отверстия 5 составлял 2 мм, ось 8 отверстия 5 располагали так, что проекция 9 на основную плоскость 10 пластины 1 точки 11 пересечения оси 8 отверстия 5 с верхним основанием 4 пластины 1 располагалась от вершины 6 корпуса 2 на расстоянии а, равным 0,5 мм в направлении проекции 12 биссектрисы угла при вершине 6 на основную плоскость 10 пластины 1, и на расстоянии b, равным 0,5 мм в направлении луча 13, перпендикулярного проекции 12 биссектрисы угла при вершине 6 на основную плоскость 10 пластины 1 и параллельного основной плоскости 10 пластины 1 и направленного относительно проекции 12 биссектрисы угла при вершине 6 на основную плоскость 10 пластины 1 по часовой стрелке, угол ₁ между проекцией 14 оси 8 отверстия 5 на основную плоскость 10 пластины 1 и проекцией 12 биссектрисы угла при вершине 6 на основную плоскость 10 пластины 1 составлял 15°, угол между проекцией 15 оси 8 отверстия 5 на главную секущую плоскость 16 пластины 1 и биссектрисой 17 угла заострения равен -5°.

Характер расположения оси 8 отверстия 5, в котором устанавливали и закрепляли вставку 7 из сверхтвердого материала позволил увеличить количество переточек пластины 1 и при этом сохранить надежность закрепления вставки 7 в отверстии 5 корпуса 2 пластины 1, что обусловлено тем, что вставка 7, базируясь по поверхности отверстия 5 имела меньше степеней свободы по сравнению с известными из уровня техники способами крепления. Характер расположения оси 8 отверстия 5, в котором устанавливали и закрепляли вставку 7 из сверхтвердого материала позволил располагать ось 8 отверстия 5 в направлении сил резания, действующих на пластину 1, т.е. учитывать характер резания пластины - «левый» или «правый», влияющий на направления силы резания, что также позволил увеличить надежность крепления вставки 7 в отверстии 5 корпуса 2 пластины 1.

Результаты сравнительных испытений представлены в таблице 1. Конструкция режущей пластины по полезной модели позволяет увеличить количество переточек в 2-3 раза по сравнению с известной пластиной при увеличенной надежности крепления вставки из сверхтвердого материала в корпусе пластины.

Таким образом, режущая пластина по полезной модели обеспечивает достижение технического результата.

Таблица 1
Расстояние от проекции на основную плоскость точки пересечения оси отверстия с верхним основанием до вершины корпуса в направлении проекции биссектрисы угла при вершине на основную плоскость, «а»	Расстояние от проекции на основную плоскость точки пересечения оси отверстия с верхним основанием до вершины корпуса в направлении луча, перпендикулярного проекции биссектрисы угла при вершине на основную плоскость и параллельного основной плоскости пластины, «b»	Угол между проекцией оси отверстия на основную плоскость и проекцией биссектрисы угла при вершине на основную плоскость, «1»	Угол между проекцией оси отверстия на главную секущую плоскость и биссектрисой угла заострения, «2»	Решаемая задача
1	2	3	4	5
-0,3d	0,3d	-0,3	0,3(90°--)	Слишком большие по модулю значения «а», «b», «1» и «2» приводят к тому, что поверхность гнезда, в котором закрепляется вставка, уменьшается, уменьшая надежность ее крепления и прочность корпуса в месте крепления вставки
-0,25d	0,25d	-0,25	0,25(90°--)	Увеличение срока службы по отношению к известной пластине
-0,05d	0,05d	-0,05	0,05(90°--)	Увеличение срока службы по отношению к известной пластине
0,05d	-0,05d	0,05	-0,05(90°--)	Увеличение срока службы по отношению к известной пластине

1	2	3	4	5
0,25d	-0,25d	0,25	-0,25(90°--)	Увеличение срока службы по отношению к известной пластине
0,3d	-0,3d	0,3	-0,3(90°--)	Слишком большие по модулю значения «а», «b», «1» и «2» приводят к тому, что поверхность гнезда, в котором закрепляется вставка, уменьшается, уменьшая надежность ее крепления и прочность корпуса в месте крепления вставки

Режущая пластина, содержащая корпус с верхним и нижним основаниями, выполненными в форме многоугольника, гнездом в его вершине и вставку из сверхтвердого материала, установленную и закрепленную в гнезде корпуса, отличающаяся тем, что гнездо выполнено в форме отверстия, ось которого расположена так, что проекция на основную плоскость пластины точки пересечения оси отверстия с верхним основанием пластины расположена от вершины пластины на расстоянии (-0,25-0,25)d, где d - диаметр отверстия, в направлении проекции биссектрисы угла при вершине пластины на основную плоскость пластины и на расстоянии (-0,25-0,25)d, где d - диаметр отверстия, в направлении луча, перпендикулярного проекции биссектрисы на основную плоскость пластины и параллельного основной плоскости пластины и направленного относительно проекции биссектрисы угла при вершине пластины на основную плоскость пластины по часовой стрелке, угол между проекцией оси отверстия на основную плоскость пластины и проекцией биссектрисы угла при вершине пластины на основную плоскость пластины равен (-0,25-0,25), где - угол при вершине, угол между проекцией оси отверстия на главную секущую плоскость пластины и биссектрисой угла заострения равен -0,25(90°--)-0,25(90°--), где - задний угол пластины, - передний угол пластины.