Токарный резец
Токарный резец содержит державку 1, с которой жестко связана головка 2, в гнезде 3 которой с помощью винта 5 закреплена режущая пластина 4. Головка 2 сопряжена с державкой 1, по меньшей мере, двумя пересекающимися криволинейными поверхностями 6 и 7 (фиг. 1, 2). Обе поверхности 6 и 7 увеличивают жесткость резцовой головки 2. Криволинейная поверхность 6 увеличивает жесткость в направлении действия силы резания Ру, а криволинейная поверхность 7 увеличивает жесткость в направлении действия силы резания Pz. При пересечении криволинейных поверхностей 6 и 7 образуется ребро жесткости 8, которое значительно увеличивает жесткость в направлении результирующей силы Pr от сил Pz и Ру. Достигается повышение виброустойчивости и снижение упругих перемещений при обработке. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к механообработке, в частности, к инструментам для токарной обработки.
Известны токарные резцы, представленные в таблице 16, страница 164 (см. «Справочник технолога машиностроителя», том 2, под. ред. А.Н. Малова, М.: Машиностроение. - 1972, 568 с), содержащие державку с жестко соединенной с ней головкой резца, на которой установлена режущая пластина, а также резцы (см. справочник «Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов» под ред. В.И. Баранчикова, М.: Машиностроение. - 1990, 400 с), где на рисунке 16, странице 75 представлен проходной и подрезной резец с ромбической формой сменной многогранной пластиной (СМП), который применяют для черновой, получистовой и чистовой обработки различных материалов на токарных станках и станках с ЧПУ.
Недостатками данных токарных резцов являются низкие технико-экономические показатели, заключающиеся в недостаточной жесткости и виброустойчивости, а, следовательно, и эффективности обработки.
Известен токарный резец (прототип), содержащий державку, жестко соединенную с головкой, имеющей гнездо, в котором расположен режущий элемент в виде сменной многогранной пластины, при этом габариты державки в сечении больше, чем головки (JP2003291003, В23В 27/00, 14/10/2003). /1/-1 с, в котором содержится больше существенных признаков, совпадающих с признаками заявленного резца, чем в аналоге, указанном в описании.
Недостатком данного резца является низкая технологическая возможность проходных, подрезных и других токарных резцов из-за небольшой жесткости, а вследствие этого и низкой виброустойчивости, в результате которой невозможно его использовать на более высоких режимах обработки.
Технической задачей данного решения является повышение жесткости и виброустойчивости токарных резцов.
Поставленная техническая задача решается тем, что в токарном резце, содержащем державку, жестко соединенную с головкой, имеющей гнездо, в котором расположен режущий элемент в виде сменной многогранной пластины, при этом габариты державки в сечении больше, чем габариты головки. Головка сопряжена с державкой, по меньшей мере, по двум пересекающимся криволинейным поверхностям, образующим при пересечении ребро жесткости, причем образующие одной из криволинейных поверхностей расположены параллельно основной плоскости резца.
Сущность изобретения поясняется графически, где на фиг. 1 представлен общий вид резца; на фиг. 2 - вид А, фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б, фиг. 1; на фиг. 4 - вид В, фиг. 3; на фиг. 5 - аксонометрическая проекция режущей головки резца.
Токарный резец, предназначенный для проходных и подрезных операций, состоит из резцедержателя 1, с которым жестко связана резцовая головка 2.
В гнезде 3 режущей головки 2 крепится режущая пластина 4. Головка 2 сопряжена с резцедержателем 1, по меньшей мере, двумя пересекающимися криволинейными плоскостями 6 и 7 (фиг. 1, 2). Обе криволинейные поверхности 6 и 7 увеличивают жесткость резцовой головки 2. Криволинейная поверхность 6 увеличивает жесткость в направлении действия силы резания Ру, а криволинейная поверхность 7 увеличивает жесткость в направлении действия силы резания Pz. При пересечении криволинейных поверхностей 6 и 7 образуется ребро жесткости 8, которое значительно увеличивает жесткость. Криволинейная поверхность, в отличие от прямолинейной, позволяет плавный переход от режущей головки 2 к державке 1, что не создает концентрацию напряжений и обеспечивает лучшее демпфирование колебаний, а также увеличивает рабочую длину режущей головки 2, необходимую, например, при подрезке торцов. Криволинейные поверхности 6 и 7 могут быть выполнены по дуге окружности их пересекающие образующие 9 и 10 соответственно (фиг. 3) могут быть взаимно перпендикулярны, причем, например, образующие 10 криволинейной поверхности 7 выполнены параллельно основной плоскости 11.
Работает токарный резец следующим образом. При обработке материала возникают упомянутые выше силы резания Ру и Pz вдоль осей у и z соответственно. Силой Рх, направленной вдоль оси х, можно пренебречь из-за ее незначительной величины. Силы Ру и Pz создают результирующую силу Pr, действующую в направлении ребра жесткости 8, которое обеспечивает высокую жесткость, снижая упругие перемещения при резании, а, следовательно, обеспечивая хорошую виброустойчивость.
Эффективность предложенного токарного резца заключается в его простоте конструкции и высоких технологических возможностях, которые обеспечивают высокую жесткость и виброустойчивость.
1. Токарный резец, содержащий державку, жестко соединенную с головкой, имеющей гнездо, в котором расположен режущий элемент в виде сменной многогранной пластины, при этом габариты державки в сечении больше, чем габариты головки, отличающийся тем, что головка сопряжена с державкой по меньшей мере по двум пересекающимся криволинейным поверхностям, образующим при пересечении ребро жесткости, причем образующие одной из криволинейных поверхностей расположены параллельно основной плоскости резца.
2. Токарный резец по п. 1, отличающийся тем, что криволинейные поверхности выполнены по дуге окружности.
