Режущий инструмент с устройством контроля состояния

 

Использование: машиностроение, для изготовления и эксплуатации инструмента. В теле режущей пластины выполнен слой, электропроводность которого выше, чем электропроводность самой пластины. Слой расположен от режущей кромки на расстоянии, соответствующем допустимой величине износа режущей кромки по задней грани. Слой выполнен преимущественно многолепестковой формы. 5 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для эксплуатации инструмента, позволяющего осуществить контроль за достижением допустимой величины его разрушения.

Известен режущий инструмент с устройством контроля состояния (1), в котором пластина выполнена многослойной и включает в себя центральную часть, выполненную из электропроводного инструментального материала. На ней закреплена рабочая часть, материал которой выбран в зависимости от условий обработки и обладает малой электропроводностью. Толщина рабочей части пластины соответствует величине допустимого износа (разрушения) по задней грани. Взаимодействие токоподводящего элемента с пластиной осуществляется в точке на центральной токоподводной части пластины. Для исключения ложных сигналов замыкания электрической цепи из-за воздействия сливной стружки между пластиной и державкой установлена изолирующая прокладка. Работа инструмента состоит в следующем: в начальный период резания взаимодействия между центральной частью и обрабатываемой деталью нет, резание осуществляется только рабочей частью инструмента. Электрическая цепь (через токоподводы запитан инструмент и деталь) разомкнута. В процессе дальнейшего резания рабочая часть инструмента будет изнашиваться или разрушаться. В тот момент резания, когда ее разрушение или износ по задней грани распространится на всю толщину рабочей части, в соприкосновение с деталью вступит центральная часть пластины, т. е. произойдет контакт центральной токоподводящей части инструмента с металлом заготовки. Замкнет электрическую цепь источник питания - токоподвод - центральная часть пластины - деталь - приборы регистрации и преобразования электрического сигнала, что послужит сигналом для замены режущей кромки.

Недостатки прототипа состоят в ограниченной номенклатуре использованных инструментальных материалов и в сложности конструкции электропроводных элементов, а также в сложности соединения различных инструментальных материалов с разной электропроводностью в одну режущую пластину.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет расширения номенклатуры инструментальных материалов и упрощения конструкции инструмента с устройством контроля разрушения.

На фиг. 1 показано устройство пластины, вид сверху; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - схема использования инструмента в работе; на фиг.4 - начальный момент резания пластины; на фиг.5 - схема резания инструментом, имеющим значительные разрушения.

Инструмент содержит корпус 7, режущую пластину 2, взаимодействующую с обрабатываемой деталью 6, и токоотводящие элементы 4, смонтированные на изоляционных элементах 5.

Режущая пластина (вне зависимости от ее формы и метода крепления) на расстоянии h (предельно допустимая величина разрушения по задней грани, при черновой обработке может быть принято 0,5-1,5 мм) от режущей кромки (по толщине пластины) имеет слой 1, выполненный из материала с электропроводностью большей, чем электропроводность материала пластины. Слой может быть выполнен из серебра, меди, алюминия, олова и т.д. Толщина слоя существенной значимости не имеет, важно, чтобы слой не снижал работоспособности пластины, т.е. не существенно ослаблял взаимосвязь верхней (фиг.2) и нижней частей пластины.

Для этого слой может быть несплошным, а например, лепестковой формы (фиг.1) с расположением лепестков в режущих вершинах пластины и месте контакта 3 слоя с токоподводящим элементом 3. Ширина лепестков при этом существенной значимости не имеет. При исполнении пластины с отверстием (фиг. 1) слой не должен выходить на стенки отверстия или должен быть изолирован от установочного пальца (фиг.4).

Инструмент работает следующим образом.

В начальный период резания (фиг.4) взаимодействия между слоем 1 и обрабатываемой деталью 6 нет, следовательно, электрическая цепь (через токоподводы от источника питания запитаны инструмент и деталь) разомкнута. В процессе дальнейшего резания режущая кромка будет разрушаться. В тот момент резания, когда ее разрушение (путем мелких выкрашиваний или резкого скола) по задней грани распространится на величину h, в соприкосновение с деталью вступит слой 1, т.е. произойдет контакт слоя инструмента с металлом заготовки. Это замкнет электрическую цепь источника питания - токоподвод - токопроводящий слой - деталь - приборы регистрации и преобразования электрического сигнала и послужит сигналом для замены режущей кромки (установки инструмента-дублера и т.д.).

Формула изобретения

РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ С УСТРОЙСТВОМ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ, содержащий режущую пластину с токоподводящими элементами и контролирующий элемент, расположенный на расстоянии от режущей кромки, определенном величиной предельного износа инструмента, и выполненный из материала, электропроводность которого выше, чем электропроводность материала режущей пластины, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и упрощения конструкции, контролирующий элемент выполнен в виде несплошного слоя в теле режущей пластины преимущественно многолепестковой формы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5