РЕЖУЩАЯ ЧАШКА

Полезная модель относится к области обработки материалов резанием и найдет применение в машиностроении, строительной промышленности при механической обработке изделий, например, при фрезеровании угольных доменных блоков ротационными фрезами, а также в горном деле при измельчении природных материалов.
Известен самовращающийся чашечный резец с ножом, закрепленным на его вращающейся части [А.с. СССР №415100, МПК 8 В23В 27/22]. Лезвие ножа максимально приближено к боковой поверхности чашки и расположено на расстоянии от режущей кромки, которое не превышает зоны контакта стружки с этой поверхностью. Резец характеризуется тем, что обеспечивает дробление сливной стружки при обработке пластичных материалов.
Известна ротационная резцовая головка по патенту России на изобретение №2233209, опубликованная 27.07.2004, МПК 8 В23В 27/12. Режущие элементы (чашки) выполнены в форме усеченного прямого конуса с лыской, образованной в плоскости, перпендикулярной основанию конуса, установлены на опорной поверхности цилиндрической части корпуса под углом относительно вертикальной оси головки, равном углу подъема винтовой линии обрабатываемой поверхности. Конфигурация режущего элемента обеспечивает обработку винтовых поверхностей, но без дробления стружки.
Известна режущая чашка [В.Г.Коновалов, В.А.Сидоренко, А.В.Соусь Прогрессивные схемы ротационного резания металлов, Минск, 1972 г., рис.79, стр.193], состоящая из усеченного конуса с двумя торцами, один из которых (меньший) является опорным. Рабочими поверхностями при обработке является коническая поверхность и второй (больший) торец. Для крепления режущей чашки на валике ротационного инструмента предусмотрено посадочное отверстие. Рабочие поверхности выполнены гладкими.
Недостатком данной конструкции режущей чашки при обработке хрупких углеграфитовых материалов является низкое качество обработки вследствие образования сколов, особенно на периферии обрабатываемых поверхностей, достигающих значительной величины - 30 мм. Объясняется это тем, что процесс стружкообразования при обработке углеграфитовых изделий имеет грубоциклический характер.
Целью полезной модели является повышение качества обработки, уменьшение сколов и активного регулирования параметров стружки. Это достигается тем, что режущая чашка имеет форму усеченного конуса с рабочими конической и торцовой поверхностями, установочными центральным отверстием и вторым торцем; минимум одна из рабочих поверхностей имеет рифления, преимущественно в виде угловых канавок.
Изложенная сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена режущая чашка, у которой передней поверхностью в процессе работы является торец; на фиг.2 изображена режущая чашка, у которой передней поверхностью является коническая поверхность.
Режущая чашка состоит из конической поверхности 1, установочного опорного торца 2, рабочего торца 3, установочного посадочного отверстия 4, отверстия 5 для крепежных элементов. Коническая поверхность 1 (см. фиг.2) или рабочий торец 3 (см. фиг.1) имеют рифления 6, которые характеризуются шагом S, углом θ и глубиной t.
Функцию передней поверхности чашки может выполнять торец 2 (фиг.1) или коническая поверхность 1 (фиг.2). Передний угол γ может быть нулевым, либо иметь значения от 0 до 45°, т.е. γ=±(0…45°) в зависимости от технологических условий работы.
Во время работы режущая чашка имеет принудительное или самовращение. Ввиду наличия рифлений на передней поверхности контакт режущего лезвия с обрабатываемым материалом будет прерывистым, ударным. Поэтому будет осуществляться искусственное дробление обрабатываемого материала, которое регулируется следующими параметрами:
1. Элементами рифлений - шагом S, углом θ и глубиной t;
2. Величиной угловой скорости вращения режущей чашки ω;
3. Величиной углов чашки - α и γ.
Вследствие искусственного дробления путем подбора величин S, θ, t, ω, α, γ достигается уменьшение сколов до минимума.
Применение режущей чашки в ротационном инструменте с принудительным вращением предпочтительнее, т.к. в этом случае расширяется диапазон величин искусственного дробления, а значит и больше возможностей для уменьшения сколов и регулирования размеров и формы стружки обрабатываемого материала, как хрупкого, так и пластичного.
Так как различные углеграфитовые металлы, строительные и природные минералы и материалы имеют различную хрупкость и пластичность, то для каждого обрабатываемого материала параметры могут быть различными.
Переточка режущей чашки после затупления производится по задней рабочей поверхности.
Возможно выполнение рифлений одновременно на торцовой и конической поверхностях. Переточка режущей чашки в этом случае будет осуществляться по профилю угловых канавок.
Положительным техническим эффектом от использования настоящего технического решения будет являться гарантированное принудительное дробление любого обрабатываемого материала, как хрупкого, так и пластичного при любых вариантах рабочего взаимодействия режущей чашки с объектом воздействия - деталью, дорожным полотном и др.