Режущая пластина

 

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 стружколомающую канавку. Упрочняющая фаска выполнена в виде трех участков, угол наклона которых к плоскости расположения режущих кромок определяется соответственно соотношениями: -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; азадний угол пластины. Третий участок упрочняющей фаски выполнен большей ширины, чем первые два участка . 2 ил., 1 табл. 00 С

СОСЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 23 В 27/16 27/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4952640/08 (22) 28.06.91 . (46) 28.02.93. бюл. М 8 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов (72) А.И.Пьянов, Н.С.Кучеренко, А.А.Дальский и B,È.Bîéöåxîâñêèé (56) Патент США

N. 4247232, кл. 407 — 114, 1981. (54) РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА (57) Использование: в машиностроении, а именно в механообработке, в токарных резцах для обработки материалов. Режущая пластина в виде многогранника содержит . переднюю и расположенную к ней под угЦелью 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 расположения кромок, и стружколомающую канавку, расположенные по периметру на передней поверхности, уплотняющая фаска выполнена в виде трех участков, угол наклона которых к плоскости расположения режу».RJ 1798045 Al лом заднюю поверхность, режущие кромки. упрочняющую фаску, наклонную к плоскости расположения режущих кромок, и стружколомающую канавку. Упрочняющая фаска выполнена в виде трех участков, угол наклона которых к плоскости расположения режущих кромок определяется соответственно соотношениями: — 5 « у> «<+15; р =y> +а;

p =-(2 у +а):2, где y> — угол наклона

1-го участка фаски, прилегающей к режущей кромке; —. угол наклона среднего участка фаски; р — угол наклона третьего участка фаски; а — задний угол пластины.

Третий участок упрочняющей фаски выполнен большей ширины, чем первые два участка. 2 ил., 1 табл, 4 щих кромок определяется соответственно соотношениями ОО

jC)

5о ау, <+150. у2 =y + Ф

2у1 +a (Л

2 где у1 — угол наклона первого участка фаски, прилегающего к режущей кромке:

)г — угол наклона среднего участка фаски (второго);

) — угол наклона третьего участка; о задний угол пластины.

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

1798045

Выполнение упрочняющей фаски в виде трех участков позволяет повысить стой- кость 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 71, р и уз к плоскости. расположения режущих кромок. Значения углов )у1, 2, )уЗ определены экспериментальным путем, Увеличение угла наклона первого участка фаски у выше +15 приводит к снижению прочности режущего клина и увеличению износа и скола режущей кромки инструмента, Уменьшение угла у1 ниже -5О приводит к увеличению сил резания и повышенному износу режущей кромки, Изменение отношения yz = у + а в сторону увеличения угла наклона второго участка фаски 1у приводит к потере прочности режущего клина, в сторону уменьше. ния )у2 — к повышению сил резания.

В обоих случаях увеличивается износ инструмента. Изменение соотношения

2 1+а уз = . в сторону увеличения угла

2 наклона третьегоучасткафаски З 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 йз инструмента по задней поверхности и рассчитывается по формуле С=- пз tg а, где а — заднийугол.

Ширина С1 первого уыастка фаски ограничена окончанием периода приработки инструмента, который составляет обычно пз =

=0,2 — 0,25 мм и равна С1 = 0,04-0,06 мм.

Ширина С второго участка фаски ограничена окончанием периода нормального износа пластины Ьз = 0,45 — 0,55 мм и равна

Cz = 0,04-0,06.мм.

Ширина Сз третьего участка фаски составляет 0,04-0,2 мм и выбирается в соответствии с величиной критерия затупления пластины, который для жаропрочных материалов составляет пз = 0,6-0,8 мм, а для конструкционных сталей пз = 0,8-1,5 мм.

При ширине С1 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

30 где у1 — угол наклона первого участка 6

35 фаски 4, прилегающего к режущей кромке 3; уг — угол наклона среднего участка 7 фаски 3;

7з — угол наклона третьего участка 8 . фаски 3;

40 й- задний угол пластины.

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

Перед началом работы режущая пласти45 на крепится на державке резца (не показано)з В начале работы нагрузку воспринимает первый участок упрочняющей фаски 4. В этот момент (период приработки) необходимая прочность пластины

50 обеспечивается выполнением упрочняющей фаски 4 подуглом наклона у1 к плоскости расположения режущих кромок 3 в пределах от-5до+15О на ширине С> =0,04-0,06 мм. По

25 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 под,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 мере износа пластины возрастают силы резания и в работу вступает второй участок упрочняющей фаски 4, при этом прочность режущего клина обеспечивается выполнением угла наклона этого участка, равным

+ =- yt + а. на ширине фаски Cz = 0,04-0,06 мм. Когда действующие нагрузки начинают

1798045

2у1+а значительно увеличиваться — начало участка повышенного износа — работает третий участок упрочняющей фаски 4. Его прочность обеспечивается выполнением угла наклона

2 1+а фаски в пределах язв

2 на ширине 0,04-0,2 мм, Такое конструктивное выполнение упрочняющей фаски на режущей пластине позволяет 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 В К100М, ка токарном станке 16к20.

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. у1 =

=+10О, задний угол а= 12О, Угол наклона среднего участка фаски определялся из соотношения = у1 + а = +10 + 12 = 22

Угол наклона третьего участка фаски

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

В остальных случаях расчет производился аналогично.

Результаты эксперимента приведены в таблице, Для сравнения применялись серийные конструкции пластик по ГОСТ 19047-82 и.

5 11 14 с плоской передней поверхность е и углом y= 0, и. 15 — резец. Осна:.це.:кый пластиной с шириной фаски С1:= О, мм, передним углом фаски y =-.-7 уггом наклона стружкоотводной канавки y.=- 11".

10 Результаты испытаний показали, что стойкость пластины предложенкой конструкции в 3-35 раза больше по сравнению с базовым объектом.

Формула изобретения

15 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

20 кромок, и стружколомаю щей канавкой, о т ли ч а ю щ а я с я тем, что. с целью повышения стойкости за счет обеспечения прочности режущего клина, упрочняющая фаска выполнена в виде трех участков, угол наклона

25 которых к плоскости расположения режущих кромок определяется соответственно:

30 где у1 — угол наклона первого участка фески, прилегающего к режущей кромке; ф- угол наклона среднего участка фаски; уз — угол наклона третьего участка фаски;

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

1798045

Составитель А,Пьянов

Техред М,Моргентал Корректор A.06p ap

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 736 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5