Режущая многогранная пластина

Авторы патента:

Ермаков Юрий Михайлович (RU)

B23B27/16 - со сменными режущими пластинками или наконечниками, например прижимаемыми к державке

Владельцы патента RU 2482939:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет приборостроения и информатики" (RU)

Режущая многогранная пластина имеет лезвия при вершинах граней и симметричные угловые выступы посередине граней. Для повышения производительности за счет совмещения раздельного съема чернового и чистового припуска за один проход грани между вершинами выполнены вогнутыми, а выступы имеют режущие зачистные лезвия при своих вершинах, при этом высота выступов составляет одну десятую длины грани. Выступы могут быть выполнены треугольной или полукруглой формы. Выступы могут быть выполнены с чередованием по форме на гранях, например треугольной с полукруглой. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

Предлагаемое изобретение относится к обработке металлов резанием, конкретно к рабочей части режущих инструментов, преимущественно токарных резцов с механическим креплением неперетачиваемых многогранных пластин.

Известен резец с механическим креплением двух многогранных режущих пластин, установленных одна на другой со смещением вершин их на угол, равный половине угла при вершине пластины [1]. Такое исполнение расширяет технологические возможности резца за счет разделения припуска на черновой и чистовой, увеличения стойкости благодаря удвоению режущих лезвий. Вместе с тем резцу присущи недостатки: большие габариты, неодинаковые углы резания верхней и нижней пластин.

Известна плоская режущая пластина с криволинейной поверхностью и режущей кромкой переменного радиуса по периметру, имеющей выступы [2]. Такая пластина позволяет с высокой точностью обрабатывать не только цилиндрические и конические, но и сложнопрофильные поверхности второго и третьего порядка. Благодаря выступам и впадинам криволинейной режущей кромки пластина может снимать черновой и чистовой припуск одновременно. Ее недостатками являются сложность формы и невозможность обработки прямых ступеней и уступов деталей.

Известны стандартные многогранные режущие пластины с отверстием и без него. За прототип принята режущая пластина неправильной трехгранной формы с отверстием без заднего угла. Обозначение по ГОСТ 19042-80 в цифровом виде - 02113, в буквенном - WNUA [3]. Данная трехгранная пластина имеет симметричные угловые выступы посередине граней. Такое исполнение увеличивает угол при вершинах ломаного треугольника до 80° по сравнению с 60° и прочность вершин на 30%, но не обеспечивает раздельный съем припуска лезвиями пластины за один проход.

Задача изобретения состоит в повышении стойкости пластины, производительности обработки и в увеличении специальных операций токарной обработки. Технический результат заключается в совмещении раздельного съема чернового и чистового припусков за один ход резца.

Поставленная задача решается тем, что в режущей многогранной пластине с лезвиями при вершинах граней и симметричными угловыми выступами посередине граней согласно изобретению грани между вершинами выполнены вогнутыми, а выступы имеют режущие зачистные лезвия при своих вершинах, при этом высота выступов составляет одну десятую длины грани.

Поставленная задача решается также тем, что выступы выполнены треугольной или полукруглой формы, а также тем, что выступы выполнены с чередованием по форме на гранях, например треугольной с полукруглой.

На чертежах фиг.1 изображает четырехгранную пластину с задним углом и симметричными треугольными выступами посередине граней, вид в плане; фиг.2 - вид сбоку на фиг.1; фиг.3 - пятигранную пластину с отверстием без заднего угла и полукруглыми выступами посередине граней, вид в плане; фиг.4 - вид сбоку на фиг.3; фиг.5 - продольное точение с разделением припуска на черновой и чистовой; фиг.6 - снятие фаски с противоположного торца детали и точение с обратной подачей; фиг.7 - точение ступени вала с прямым торцом; фиг.8 - подрезание торца и снятие фаски.

Режущая четырехгранная пластина 1 имеет вогнутые на угол φ₁ грани 2, вписанные в квадрат со стороной l, и задние углы α (фиг.1, 2). При вершинах 3 граней образованы главные режущие лезвия 4 с главным φ₀=90°+φ₁ и вспомогательным φ₁ углами в плане, соответствующим углу вогнутости. Посередине граней имеются симметричные треугольные выступы 5 высотой h и углом при вершине 2φ. Высота выступов составляет порядка одной десятой длины грани h≈0,1l и соответствует глубине чистового прохода. Выступы имеют прямые зачистные режущие лезвия 6 с главным и вспомогательным углами в плане, равными φ при симметричности лезвий.

Режущая пятигранная пластина 7 в виде правильной призмы имеет центральное отверстие и перпендикулярные к основанию, задний угол α=0°, вогнутые на угол φ₁ грани 2, образующие при вершинах 3 с обеих сторон лезвия 4 (фиг.3, 4). Углы лезвий в плане: главный угол φ₀=72°+φ₁ и вспомогательный φ₁ внутренний угол β при вершинах пятиугольника равен β=108-2φ₁ при φ₁=9° - угол β=90°. Во впадинах граней выполнены выступы 5 полукруглой формы радиусом r₁. Они образуют с двух сторон симметричные криволинейные зачистные лезвия 6 с переменными углами в плане φ₁. Полукруглая форма выступов повышает их прочность и уменьшает шероховатость обработанной поверхности.

Конкретный пример выполнения (см. фиг.1, 2). Твердосплавная четырехгранная пластина, вписанная в квадрат со стороной l=16 мм, толщиной 6 мм имеет между вершинами радиусом r=1,2 мм вогнутые грани и симметричные треугольные выступы посередине впадин. Угол вогнутости граней φ₁=5° соответствует вспомогательному углу в плане главного режущего лезвия. Главный угол в плане φ₀=95⁰, внутренний угол β=80°. Задний угол граней и выступов α=8°. Высота выступов h=1,6 мм, угол при вершине выступа 2φ=90° образует главный угол зачистного лезвия выступа φ=45°, соответствующий стандартному углу фасок тел вращения.

При обработке конструкционных сталей пластина снимает за один проход припуск глубиной до 6 мм; главным лезвием - 4,4 мм, зачистным лезвием выступа - 1,6 мм.

Работа многогранной пластины с выступами рассматривается на примере токарных операций. Продольное точение вала 8, вращающегося с частотой n, осуществляется с подачей резца s (фиг.5). Пластина 1 снимает главным режущим лезвием 4 черновой припуск t₁ и зачистным лезвием 6 чистовой припуск t₂. При необходимости второго прохода для обработки ступени меньшего диаметра резец подается с радиальной подачей s_p на глубину t второго прохода и высоту фаски f, снимая ее -f×45° вторым зачистным лезвием 6 (фиг.6). После разворота резца на угол θ, исключающий касание выступом пластины обрабатываемой поверхности, резец протачивает с обратной подачей s₁ ступень меньшего диаметра на заданную длину. С таким же углом разворота θ резец протачивает правую ступень вала с прямой подачей s (фиг.7). На современных станках с ЧПУ и обрабатывающих центрах поворот резцедержателя на требуемый угол осуществляется с точностью угловой минуты по задающей программе.

Подрезание торца и снятия фаски выполняется прямостоящей пластиной по циклу: врезание на глубину t+f с радиальной подачей S_p до снятия фаски f×45°, отход резца от торца на величину фаски f и продолжение радиальной подачи до выхода выступа пластины на линию центров станка (фиг.8).

Рассмотренные операции показывают работу пластины в любом направлении подачи, возможность осуществлять копировальные переходы с поворотом резца по траектории подачи. Пластина пригодна для выполнения поверочных проходов по грубой поверхности заготовки зачистными лезвиями выступов при опережающем контроле главных режущих лезвий, снимающих избыток неравномерного припуска. Выступы удобны для нанесения разметочных рисок на детали, а также стружкоделительных канавок перед обтачиванием заготовок из вязких материалов.

Предложенная многогранная пластина с выступами расширяет количество токарных операций, сокращает рабочие и вспомогательные проходы резца, повышает его стойкость в 2 раза и, в конечном итоге, производительность и качество токарной обработки.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №288500, МПК В23В 27/14. Резец. 1970, бюл. №36.

2. Авторское свидетельство СССР №1065093, МПК В23В 27/16. Режущая пластина. 1984, бюл. №1.

3. Пластина шестигранной формы с отверстием 02113/WNUA, ГОСТ 19042-80.

1. Режущая многогранная пластина с лезвиями при вершинах граней и симметричными угловыми выступами посередине граней, отличающаяся тем, что грани между вершинами выполнены вогнутыми, а выступы имеют режущие зачистные лезвия при своих вершинах, при этом высота выступов составляет одну десятую длины грани.

2. Многогранная пластина по п.1, отличающаяся тем, что выступы выполнены треугольной формы.

3. Многогранная пластина по п.1, отличающаяся тем, что выступы выполнены полукруглой формы.

4. Многогранная пластина по п.1, отличающаяся тем, что выступы выполнены с чередованием по форме на гранях, например, треугольной с полукруглой.

Изобретение относится к области металлорежущего инструмента с механическим креплением режущих пластин, в частности к резцам, фрезам и разверткам. .

Режущая пластина для черновой и чистовой обработки // 2470738

Режущий инструмент // 2469821

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в режущих инструментах с режущими вставками. .

Механизм для временного удерживания режущей пластины и неперетачиваемый режущий инструмент, снабженный таким механизмом // 2465987

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в инструментах с режущими пластинами, устанавливаемыми с возможностью смены. .

Инструмент для съемного закрепления режущей пластины (варианты) и способ закрепления режущей пластины в инструменте // 2456127

Режущая пластина для механической обработки заготовок с удалением стружки // 2455125

Режущий инструмент и режущая пластина // 2453401

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в режущих инструментах при сверлении и фрезеровании металлов. .

Режущая вставка // 2450894

Зажимной элемент, державка и индексируемый режущий инструмент // 2448812

Поворотная режущая пластина // 2438832

Режущий инструмент и режущая пластина для него // 2483843

Покрытое изделие с нанослойной системой покрытия // 2487781

Изобретение относится к режущей пластине с покрытием, предназначенной для снятия материала со стружкообразованием (варианты), способу нанесения системы покрытия на упомянутую режущую пластину и к изделию с покрытием

Режущий инструмент // 2497637

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в режущих инструментах с механическим креплением режущих пластин. Инструмент содержит корпус, в гнезде которого установлена режущая пластина, закрепляемая с помощью Г-образного прихвата с цилиндрической направляющей частью, выполненной с выемкой и расположенной в отверстии корпуса, и винта, расположенного в резьбовом отверстии корпуса с возможностью взаимодействия с выемкой на цилиндрической направляющей части прихвата. Резьбовое отверстие корпуса выполнено параллельно отверстию под цилиндрическую направляющую часть прихвата с пересечением его. Выемка на цилиндрической направляющей части прихвата выполнена в виде паза, расположенного перпендикулярно ее оси из условия взаимодействия его боковых поверхностей с торцовыми поверхностями упомянутого винта. Обеспечивается надежное закрепление режущей пластины. 2 ил.

Режущий инструмент // 2497638

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в инструментах с механическим креплением режущих пластин. Режущий инструмент содержит корпус, в гнезде которого установлена режущая пластина. Она закреплена посредством головки Г-образного прихвата с цилиндрической направляющей, расположенной в отверстии корпуса, и винта, установленного в резьбовом отверстии корпуса и взаимодействующего своей торцовой конической поверхностью с конической поверхностью, выполненной на цилиндрической направляющей Г-образного прихвата перпендикулярно ее оси и со смещением относительно оси резьбового отверстия корпуса. Резьбовое отверстие выполнено в корпусе перпендикулярно отверстию под цилиндрическую направляющую Г-образного прихвата. Коническая поверхность цилиндрической направляющей Г-образного прихвата выполнена со смещением в сторону от его головки относительно резьбового отверстия корпуса. Коническая торцовая поверхность винта выполнена эксцентрично его оси. Упомянутая величина смещения конической поверхности цилиндрической направляющей Г-образного прихвата и эксцентриситет торцовой конической поверхности винта определены в зависимости от шага резьбы и угла конуса конических поверхностей направляющей Г-образного прихвата и винта. Сокращается время на переустановку режущей пластины. 3 ил.

Режущая пластина и режущий инструмент // 2502581

Режущая пластина предназначена для установки в гнезде корпуса режущего инструмента, имеет основание в форме параллелограмма, ограниченное торцовыми поверхностями и боковой поверхностью, включающей две пары противолежащих боковых поверхностей, пересекающихся в углах основания, главную и вспомогательную режущие кромки, расположенные под углом к основанию. Для повышения подачи и глубины резания за счет повышения прочности режущего клина на одной торцовой поверхности выполнен выступ, расположенный вдоль двух смежных боковых поверхностей и образующий угол, совпадающий с одним из углов основания, причем главная и вспомогательная режущие кромки расположены на пересечении торцовой поверхности выступа с упомянутыми смежными боковыми поверхностями, а поверхности выступа, противолежащие упомянутым смежным боковым поверхностям и обращенные внутрь режущей пластины, предназначены для взаимодействия с боковыми опорными стенками гнезда корпуса режущего инструмента. При этом на основании выполнены два отверстия для крепежных элементов, смещенные от центра симметрии основания к углу выступа и в противоположную от него сторону. Режущий инструмент содержит корпус, имеющий по меньшей мере одно гнездо, в котором с помощью крепежного элемента закреплена режущая пластина. При этом гнездо выполнено в виде паза, расположенного вдоль основной плоскости режущего инструмента, ближняя к основной плоскости боковая стенка паза предназначена для взаимодействия с основанием режущей пластины, причем на выступе корпуса, ограничивающем его упомянутый паз со стороны, противоположной основной плоскости, выполнены боковые опорные стенки для взаимодействия с боковыми опорными поверхностями режущей пластины и резьбовые отверстия для размещения крепежных элементов, предназначенных для взаимодействия с боковыми поверхностями отверстий на основании режущей пластины. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.

Режущая пластина с углубленной опорной поверхностью пластины и режущий инструмент // 2508180

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в режущих инструментах с режущими пластинами. Пластина содержит первую поверхность для отвода стружки, вторую поверхность на противоположной от первой поверхности для отвода стружки стороне пластины и боковую поверхность, продолжающуюся между первой поверхностью для отвода стружки и второй поверхностью. По меньшей мере часть первой режущей кромки образована пересечением боковой поверхности с первой поверхностью для отвода стружки. Боковая поверхность содержит по меньшей мере одну выемку, включающую в себя опорную поверхность пластины для поддержания пластины относительно выступающей упорной поверхности на державке и плоскую вспомогательную опорную поверхность пластины для поддержания пластины относительно невыступающей плоской упорной поверхности. Предложена конструкция режущего инструмента. Используется множество режущих кромок при обработке. Обеспечивается надежное закрепление пластины относительно державки инструмента. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 11 ил.

Сборный режущий инструмент // 2508965

Изобретение относится к области обработки материалов резанием, в частности к сборному режущему инструменту в виде резцов, разверток или фрез с механическим креплением режущих пластин. Режущая пластина имеет основание, ограниченное противолежащими торцовыми поверхностями в форме многоугольника с двумя параллельными сторонами и боковой поверхностью, включающей две параллельные боковые грани, две главные и две вспомогательные режущие кромки, сопряженные в углах упомянутого многоугольника. На каждой торцовой поверхности выполнен выступ, расположенный вдоль смежных боковых граней и образующий угол, совпадающий с одним из углов многоугольника основания, главные и вспомогательные режущие кромки образованы на пересечении торцовых поверхностей выступов со смежными боковыми гранями боковой поверхности, причем главные режущие кромки расположены на упомянутых параллельных боковых гранях боковой поверхности, а вспомогательные режущие кромки расположены на одной боковой грани, смежной с двумя упомянутыми параллельными боковыми гранями боковой поверхности. Сборный режущий инструмент содержит корпус, имеющий по меньшей мере одно гнездо, в котором с помощью крепежных элементов закреплена режущая пластина. При этом гнездо выполнено в виде паза, расположенного вдоль основной плоскости режущего инструмента, боковая стенка паза, ближняя к основной плоскости, предназначена для взаимодействия с основанием режущей пластины под ее рабочим выступом, а на выступе корпуса, ограничивающем его упомянутый паз со стороны, противоположной основной плоскости, выполнены боковые опорные стенки для взаимодействия с боковыми поверхностями рабочего выступа режущей пластины. Технический результат: повышение производительности обработки за счет увеличения прочности режущего клина. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.

Сменная двухсторонняя режущая пластина и режущий инструмент // 2511152

Изобретение относится к области обработки материалов резанием, в частности к сборному режущему инструменту в виде резцов, разверток или фрез с механическим креплением режущих пластин. Сменная двухсторонняя режущая пластина в форме многогранника или круга предназначена для установки и закрепления в гнезде режущего инструмента, ограничена верхней и нижней поверхностями и расположенной между ними боковой поверхностью и имеет обращенные соответственно вверх и вниз опорные поверхности, боковые опорные поверхности, режущие кромки, расположенные на пересечении верхней и нижней поверхностей с боковой поверхностью, и сквозное отверстие, ограниченное боковой поверхностью с осью, совпадающей с осью поворотной симметрии. Сквозное отверстие выполнено с поперечным сечением в форме многоугольника. При этом на боковой поверхности сквозного отверстия симметрично относительно средней плоскости перпендикулярной оси поворотной симметрии расположено ребро. При этом упомянутые боковые опорные поверхности расположены на боковой поверхности сквозного отверстия, а обращенные вверх и вниз опорные поверхности - на боковых поверхностях упомянутого ребра. Технический результат: повышение прочности режущей пластины в зоне режущего клина. 2 н. и 1 з.п. ф-лы,9 ил.

Способ обработки резанием и режущий инструмент для его осуществления // 2514243

Способ обработки резанием включает движение инструмента с установленным в гнезде его корпуса режущим элементом, имеющим режущее лезвие, относительно обрабатываемой детали в направлении главного движения и продольную подачу инструмента. Для повышения стойкости инструмента и качества обработки ее осуществляют режущим элементом с углом заострения режущего лезвия в пределах β0=60-90°, установленным в гнезде с обеспечением его поворота на угол η=30-60° относительно вектора скорости резания в плоскости главного движения, на угол τ=5-60° в плоскости подач в сторону, противоположную направлению подачи и поворота на угол ρ=1-30° вокруг его продольной оси против часовой стрелки в сторону уменьшения главного заднего угла режущего лезвия. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 табл., 36 ил.

Режущая пластина и узел режущей пластины // 2518835

Узел режущей пластины имеет гнездо под режущую пластину, имеющее канал, режущую пластину и зажимающий ее в гнезде крепежный элемент. Причем режущая пластина имеет канал, первую поверхность, вторую поверхность и периферийную поверхность между ними. Первая и вторая поверхности пересекают периферийную поверхность по первой и второй периферийным кромкам соответственно, причем по меньшей мере участок по меньшей мере одной из первой и второй периферийных кромок образует режущую кромку. Канал режущей пластины имеет по меньшей мере два участка, наименьший из которых имеет овальное сечение, обеспечивающее быструю замену или индексацию режущей пластины без необходимости полного извлечения крепежного элемента из канала гнезда. Технический результат: повышение надежности крепления и ускорение замены или индексации режущей пластины. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 19 ил.