Отрезной резец с механическим креплением режущего элемента

 

Использование: обработка металлов резанием. Резец состоит из державки, режущего стержня из твердого сплава, уложенного в V-образном желобе, выполненном в боковом вырезе державки, и накладки, снабженной прижимным выступом. Накладка фиксируется посредством прижимного винта. Упорная шпилька снабжена резьбой и размещена в снабженном такой же резьбой отверстии с возможностью взаимодействия с торцом режущего стержня. Сторона фиксирующей накладки, обращенная к режущему стержню, снабжена опорными пятками. Зажимной винт резцедержателя контактирует с накладкой между ее опорными выступами. 1 з.п. ф-лы. 6 ил.

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано как в качестве отрезного резца, так и универсального, при установке в державку сменных рабочих инструментов (специальных резцов).

Известен отрезной резец с механическим креплением режущего элемента, содержащий режущую пластину, снабженную U-образным продольным выступом, размещенную этим выступом в U-образном продольном желобе державки, выполненном в зоне фиксации режущей пластины, и снабженную прижимным винтом (Дыков А. Т., Ясинский Г.И. Прогрессивный режущий инструмент в машиностроении. Л.: Машиностроение, 1972, с. 82, рис. 46).

Однако указанное техническое решение не обеспечивает высокой экономичности резца из-за невысокой полноты использования материала режущей пластины.

Известен отрезной резец с механическим креплением режущего элемента, содержащий державку, снабженную опорным выступом под режущий элемент, выполненный в виде стержня, снабженного U-образным продольным выступом, и размещенный этим выступом в соответствующем желобе державки, фиксирующую накладку, опертую на верхнюю грань режущего стержня, прижимной винт, упорную шпильку, упертую в торец режущего стержня и установленную с возможностью продольного перемещения вдоль желоба державки [1].

Недостатки этого технического решения: недостаточная степень использования режущего элемента и малая надежность его фиксации в державке, не позволяющая использовать резец при интенсивных режимах резания (режущий элемент жестко зафиксирован фиксирующей накладкой, при этом точка приложения прижимающего усилия к стержню достаточно далеко удалена от рабочей кромки режущего стержня, что приводит к существенным нагpузкам на прижимной винт и опасности снижения прижимающего усилия вследствие интенсивного вибрационного воздействия на фиксирующую планку, передаваемого на резец от отрабатываемой детали.

Цель изобретения - повышение степени использования режущего элемента и надежности его фиксации в державке при интенсивных режимах резания.

Цель достигается снижением чувствительности фиксирующей планки к вибрационному воздействию со стороны режущего стержня, уменьшением длины неиспользуемой части режущего стержня.

Для этого отрезной резец с механическим креплением режущего элемента содержит державку, снабженную опорным выступом под режущий элемент, выполненный в виде стержня, снабженного U-образным продольным выступом и размещенный этим выступом в соответствующем желобе державки, выполненном в ее боковом вырезе, фиксирующую накладку, опертую на верхнюю грань режущего стержня, прижимной винт, упорную шпильку, упертую в торец режущего стержня и установленную с возможностью продольного перемещения вдоль желоба державки, продольная ось желоба державки параллельна продольной оси державки, кромка фиксирующей накладки, обращенная к рабочей кромке режущего стержня, снабжена прижимным выступом, продольная ось которого размещена в одной плоскости с продольными осями опорного выступа державки и режущего стержня, а длина и ширина не превышают соответствующих размеров опорного выступа державки, при этом сторона фиксирующей накладки, обращенная к режущему стержню, снабжена опорными пятками, одна из которых размещена на конце прижимного выступа и оперта на верхнюю грань режущего стержня, а другая - у противоположного края фиксирующей накладки и оперта на державку, причем участок контактирования зажимного винта резцедержателя с фиксирующей накладкой размещен между опорными пятками, прижимная накладка выполнена из упругой стали, отверстие для размещения головки прижимного винта выполнено в державке и имеет глубину, большую толщины головки прижимного винта, не меньше чем на высоту опорной пятки. Кроме того, резец отличается тем, что на фиксирующей накладке участок контактирования зажимного винта резцедержателя выполнен плоским и параллельным верхней и нижней граням державки. Анализ конструктивных признаков заявленного решения свидетельствует об их соответствии критерию "Новизна".

Признак "продольная ось желоба державки параллельна продольной оси державки" позволяет довести суммарную длину системы режущий стержень - шпилька до величины, соизмеримой с длиной державки, что при увеличении общей длины режущего стержня позволяет повысить степень его использования, даже при сохранении постоянной величины неиспользуемой части режущего стержня.

Признаки ". ..кромка фиксирующей накладки, обращенная к рабочей кромке режущего стержня, снабжена прижимным выступом, продольная ось которого размещена в одной плоскости с продольными осями опорного выступа державки и режущего стержня, а длина и ширина не превышает соответствующих размеров опорного выступа державки, при этом сторона фиксирующей накладки, обращенная к режущему стержню, снабжена опорными пятками, одна из которых размещена на конце прижимного выступа, а другая - у противоположного края фиксирующей накладки "- обеспечивают перенос точки прижимающего усилия к рабочей кромке режущего стержня, т.е. уменьшение длины неиспользуемой части режущего стержня; придание фиксирующей накладке такой формы, при которой возможно проявление упругих свойств накладки, что обеспечивает сохранность работоспособности резца в условиях вибрационного воздействия на него (удлиненный прижимной выступ работает как рессора при условии приложения нагрузки на накладку между опорными пятками со стороны зажимного винта резцедержателя).

Признаки ". ..участок контактирования зажимного винта резцедержателя с фиксирующей накладкой размещен между опорными пятками, прижимная накладка выполнена из упругой стали" - обеспечивают возможность упругой работы фиксирующей накладки (она работает как упругая балка на двух опорах).

Признак "... отверстие для размещения головки прижимного винта выполнено в державке и имеет глубину, большую толщины головки прижимного винта, не меньше чем на высоту опорной пятки" обеспечивает беспрепятственное упругое деформирование прижимного выступа фиксирующей накладки при ее поджатии зажимным винтом резцедержателя (головка прижимного винта фиксирующей накладки беспрепятственно смещается к нижней плоскости державки при упругом деформировании фиксирующей накладки, в которую закручен его конец).

Признак "...участок контактирования зажимного винта резцедержателя выполнен плоским и параллельным верхней и нижней граням державки" обеспечивает возможность использования заявленного резца при обычной конструкции резцедержателя.

На фиг.1 показан резец, поперечный разрез; на фиг.2 - то же, продольный разрез; на фиг.3 - то же, вид сверху; на фиг.4 - накладка, зафиксированная зажимным винтом резцедержателя; на фиг.5 - резец в сборе; на фиг.6 - резец, разобранный на составляющие детали.

На чертежах показаны державка 1, режущий стержень 2, опорный выступ 3 державки 1, фиксирующая накладка 4 с прижимным выступом 5, снабженная опорными пятками 6 и 7, упорная шпилька 8, продольный канал 9 державки, отверстие 10, снабженное резьбой, U-образный желоб 11 державки 1, прижимной винт 12, паз 13 для размещения головки винта 12, зажимной винт 14 резцедержателя, боковой вырез 15 державки 1.

Режущий стержень 2 выполнен из твердого сплава (или быстрорежущей стали), верхняя его грань выполнена плоской, а нижней придана U-образная форма. U-образный желоб 11 (форма которого соответствует форме нижней грани резца) проходит через боковой вырез 15 державки 1 и опорный выступ 3, при этом ширина опорного выступа 3 меньше ширины режущего стержня 2.

Вдоль продольной оси державки выполнен канал 9 для размещения упорной шпильки 8, внешняя поверхность которой снабжена резьбой. Канал 9 отделен от желоба 11 перемычкой, в которой выполнено отверстие 10, снабженное резьбой, соответствующей резьбе шпильки. Шпилька 8 закручена в отверстие 10 таким образом, чтобы ее конец был уперт в торец режущего стержня 2. Фиксирующая накладка 4 выполнена из упругой стали (например, 65 Г). Верхняя плоскость накладки на участке, контактирующем с зажимным винтом 14 резцедержателя, выполнена плоской и параллельной верхней и нижней граням державки 1. Ширина и длина прижимного выступа 5 фиксирующей накладки не превышают соответствующих размеров опорного выступа 3 державки 1. Толщина прижимного выступа 5 определяется по условиям прочности. Высота опорных пяток 6 и 7 принимается из условия обеспечения работы фиксирующей накладки 4 по схеме упругой балки на двух опорах (величина порядка 0,3 мм). Накладка 4 снабжена отверстием с резьбой, соответствующей резьбе прижимного винта 12. Входную часть отверстия в державке, через которое пропускают (свободно) прижимной винт 12, выполняют в виде цилиндрического паза (диаметром, превышающим диаметр головки винта), глубина которого превышает высоту опорных пяток 6 и 7.

Предлагаемый отрезной резец используют следующим образом.

Режущий стержень 2 размещают U-образным выступом в U-образном желобе 11 державки 1, после чего фиксируют накладкой 4, скрепляя ее вином 12 с державкой 1 (режущий стержень предварительно затачивают в соответствии с потребностями процесса обработки).

Режущий стержень 2 размещают так, чтобы его рабочая кромка выступала за пределы опорного выступа 3 державки на соответствующую величину (порядка 4 мм), после чего фиксируют в этом положении упорной шпилькой 8, которую выкручивают в отверстии 10 до упирания конца шпильки в торец режущего стержня.

Затем резец, собранный указанным способом, размещают в резцедержателе таким образом, чтобы один из зажимных винтов 14 резцедержателя был напротив прижимной накладки 4. После чего, закручивая винты 14, фиксируют резец в резцедержателе. При этом винт резцедержателя, упруго деформируя фиксирующую накладку 4 (поскольку усилие, развиваемое при закручивании винтов 14 резцедержателя, существенно выше, чем при закручивании прижимного винта 12), создает усилие, дополнительно поджимающее режущий стержень в держателе. При этом прижимной винт 12 свободно проваливается внутрь паза (выбирая зазор, оставшийся над головкой винта 12) и не препятствует прогибу фиксирующей накладки.

Возникающее при работе усилие, отжимающее режущий стержень 2 внутрь державки 1, воспринимается упорной шпилькой 8, что исключает утапливание режущего стержня 2 в державке 1.

При укорачивании режущего стержня 2 вследствие многократных заточек ослабляют натяжение прижимного винта 12 у резца, извлеченного из резцедержателя, после чего выпускают режущий стержень 2 из державки 1 до восстановления первоначальной длины его рабочей кромки, после чего восстанавливают натяжение винта 12. Указанную операцию повторяют до тех пор, пока остаток длины твердосплавного стержня позволяет это делать.

Формула изобретения

1. ОТРЕЗНОЙ РЕЗЕЦ С МЕХАНИЧЕСКИМ КРЕПЛЕНИЕМ РЕЖУЩЕГО ЭЛЕМЕНТА, содержащий державку с опорным выступом под режущий элемент в виде стержня с V-образным продольным выступом, размещенным в соответствующем желобе державки и закрепленным накладкой с прижимным винтом, при этом торец режущего стержня предназначен для взаимодействия с опорной шпилькой, установленной с возможностью продольного перемещения вдоль желоба державки, отличающийся тем, что продольная ось желоба державки расположена параллельно продольной оси державки, а на накладке, выполненной из упругой стали и обращенной к рабочей кромке режущего стержня, выполнен прижимной выступ, продольная ось которого размещена в одной плоскости с продольными осями опорного выступа державки и режущего стержня, причем длина и ширина выступа накладки не превышает соответствующих размеров опорного выступа державки, при этом на стороне накладки, обращенной к режущему стержню, выполнены два опорных выступа, один из которых размещен на конце прижимного выступа накладки и предназначен для взаимодействия с верхней гранью режущего стержня, а другой размещен у противоположного конца накладки и предназначен для взаимодействия с державкой, причем участок накладки между опорными выступами предназначен для взаимодействия с одним из винтов резцедержателя, а отверстие для размещения головки прижимного винта выполнено в державке и имеет глубину больше толщины головки прижимного винта, но не меньше чем на высоту опорного выступа.

2. Резец по п.1, отличающийся тем, что участок накладки, предназначенный для взаимодействия с одним из винтов резцедержателя, выполнен плоским и параллельным верхней и нижней граням державки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6