Режущая пластина
Изобретение относится к технике обработки материалов резанием, в частности к режущим инструментам. Целью изобретения является увеличение стойкости посредством повышения механической прочности. Режущая пластина содержит режущий слой 1 и подложку 2 меньшей твердости. Поверхность раздела между ними выполнена в форме параболоида, обращенного выпуклостью к подложке. При изготовлении режущей пластины, закреплении ее в гнезде режущего инструмента и в процессе резания предложенная форма поверхности раздела позволяет уменьшить напряжение в режущем слое, что повышает механическую прочность пластины и ее с гойкость. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s В 23 В 27/14
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4
C) (21) 4759893/08 (22) 21.11.89 (46) 30.12.91. Бюл. М 48 (71) Всесоюзный межотраслевой научнотехнический кооператив "Практика" и Полтавский завод искусственных алмазов и алмазного инструмента им;50-летия СССР (72) В.Л.Доброскок, Н.Е.Волик, Ю.И.Литвишко, В.Л.Рохлин и Д.Ç.Белявский (53) 621,.9-025 (088.8)(56) Авторское свидетельство СССР
N 1152712, кл. В 23 В 27/14, 1985. (54) РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА
Изобретение относится к обработке материалов резанием, в частности к режущему инструменту.
Цель изобретения — повышение стойкости посредством увеличения механической прочности.
На фиг.1 показана аксонометрическая . проекция пластины; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.
Пластина содержит верхний режущий слой 1 и нижний слой — подложку 2. Твердость режущего слоя 1 выше, чем твердость подложки 2. Слои разделены по поверхности 3, имеющей форму параболоида вращения, ось которого проходит через центр пластины. В диагональном сечении поверхность раздела очерчена параболой.
Значение коэффициента К можно определить для точки А, координаты которой изб вестны. Для этой точки х = —, где б— (57) Изобретение относится к технике обработки материалов резанием, в частности к режущим инструментам. Целью изобретения является увеличение стойкости посредством повышения механической прочности.
Режущая пластина содержит режущий слой
1 и подложку 2 меньшей твердости. Поверхность раздела между ними выполнена в форме параболоида, обращенного выпуклостью к подложке. При изготовлении режущей пластины, закреплении ее в гнезде режущего инструмента и в процессе резания предложенная форма поверхности раздела позволяет уменьшить напряжение в режущем слое, что повышает механическую прочность пластины и ее стойкость. 2 ил. диаметр окружности, описанной около пластины; Z = h2 — h>, где h> — толщина режущего слоя у вершины пластины; hz — толщина режущего слоя в ее центре.
Откуда
М вЂ” h< = (— g б
К— 2
Это позволяет записать уравнение поверхности, разделяющей режущий слой и подложку
2 (x+y)
Экспериментально установлено, что наилучшими прочностными характеристиками обладают режущие пластины с соотношением геометрических параметров, определяемым из уравнения — =а(— ) п2 d Ь
Н где h> — толщина режущего слоя у вершин пластины;
h2 — толщина режущего слоя в центре пластины;
d — диаметр окружности, описанной окало пластины;
Н вЂ” толщина пластины; а = 1,22 — 2, Ь = 0,37 — О,ИЗ вЂ” коэффициенты, зависящие от материалов режущего слоя и подложки.
Для ромбических пластин и других пластин, форма сечения которых отли гна от окружности или правильного многоугольника, в качестве d принят диаметр окружности, проведенной через наиболее удаленные ат центра вершины, Оптимальное значение коэффициентов а и Ь, а также рекомендуеd мые отношения — для некоторых инструН ментальных материалов приведены в таблице.
Режущие пластины, геометрические параметры которых совпадают с укаэанными в таблице, имеют наибольшую прочность и дают наименьший процент брака прл их изготовлении, креплении и в процессе резания.
При изготовлении пластин вначале формируют подложку, затем ее помеща ат совместно с шихтой в камеру синтеза, .при сверхтвердом режущем слое или в камеру прессования, если режущий слой твердосплавный, де и изготовляют пластину, воздействуя на заготовку высокими температурами идавлением. Основной причиной брака при изготовлении пгастин является отслоение или растрескивание режущего слоя, вследствие различия коэффициентов объемного расширения материалов слоев. Наибольшие напряжения и наибольшие деформации усадки отмечаюгся на периферии, прежде всего в области вершин режущих пластин, а наибольшее различие между слоями проявляется в зонах повышенной толщины. Значения напряжений изменяются от периферии к центру пластины по параболическому закону, В связи с указанным, наименее вероят-, ным является отслаивание рабочего слал в случае, если его толщина увеличивается по параболическому закону в направлении or периферии к центру, что и реализуется в конструкции предложеннол пластины.
При креплении режущей пластины, на нее воздействуют силы крепления, имеющие характер сил сжатия, прилаженных в центральной области пластины. Такими силам наилучше противостоят слои большей толщины, чта также реализована в конструкции пластины.
В процессе резания на пластину воздействуют прежде всего изгибающие усилия резания, приложенные к ее рабочим вершинам. Эти силы переменны по величи5 не, а иногда и по знаку, Часто они носят характер влбраций и биений. Выход иэ строя режуших пластин в процессе резания обусловлен, как правило, не истиранием режущего слоя, а его растрескиванием, выкра10 шиванием, отслоением, поэтому уменьшение толщины режущего слоя не снижает рабочего ресурса пластины. Изгибающим вибрационным усилиям лучше всего противостоит слой, форма <отарого
15 приближена к равнопро;ной балке, толщина которой увеличивается пропорционально увеличению момента действующих сил.
Так как изгибающие силы резания приложены к вершине, а силы крепления - к центру
2О пластины, равнопрочная балка должна иметь толщину, увеличивающуюся от периферии к центру по параболическому закону, В конструкции пластины режущий слой имеет форму, которая обеспечивает макси25 мальную прочность при воздействии изгибающих усилий и вибраций в процессе резания. Таким образом, предлагаемая конструкция ржущей пластины обладает более высокой, чем . известных пластин, 30 механи вской прачн стью при ее изготовлении, креплении и в процессе резания, что повыше ет ее стойкость, Формула изобретения
Режущая пластина, содержащая режущий слой и подложку с меньшей твердостью, «аэделенные.фасоннай поверхностью, а тл н ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения стойкости эа счет повышения механической прочности, указанная фа4О сонная поверхность выполнена в форме параболоида вращения с уравнением (+ у23 где 111 — толщина режущего слоя у вершин пластины, hz - толщина режущего слоя в центре пластин.ы;
d -- диаметр окру>кности, описанчай окало пластины;
Х, Y, Z — текущие координаты, причем отношение толщины режущего слоя в центре и у вершин пластины определяется из уравнения — =а(— )
Il2 . д 4
h> .Н
rðå Н вЂ” толщина пластины;
1701429 а -1,22 — 2, Ь - 0,37 — 0,83 — козффициенты, зависящие от материалов режущего слоя и подложки, при атом выпуклость параболоида направлена в сторону подложки.
aano8epwmo
Фце. 8
Составитель А.Смирнов
Техред M.Моргентал Корректор 0. Ципле
Редактор M. Товтин
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4497 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
