КОМПОЗИЦИОННАЯ РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА

Полезная модель относится к обработке металлов резанием, а именно к конструкциям режущих пластин для металлорежущего инструмента.
Известно множество твердосплавных режущих пластин, изготовленных полностью из твердого сплава (RU №94040362, B22F 7/04, опубл. 1996.06.27; RU №2106932, B22F 7/02, опубл. 1998.03.20).
Известна режущая пластина, патент на изобретение RU №2038925, В23В 27/00, опубл. 1995.07.09, имеющая вставку из конструкционного материала.
Недостатком таких пластин является нерациональное использование дорогостоящего твердого сплава, т.к. в результате работы изнашивается только небольшая его часть, прилегающая к режущей части - кромке, а весь остальной твердосплавный материал не используется.
Задача полезной модели - уменьшение расхода твердого сплава на изготовление режущей пластины и повышение ее прочности.
Композиционная режущая пластина выполнена из основания и твердосплавной вставки. Форма передней поверхности вставки выполнена из условия, что линия ее пересечения с плоскостью, поперечной к режущей кромке, соответствует нулевой линии напряжений в режущей пластине. Основание режущей пластины выполнено из конструкционного материала.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
- на фиг.1 показана композиционная пластина со вставкой из твердого сплава для режущего инструмента, использованного для свободного резания;
- на фиг.2 показана нулевая линия напряжений, возникающих при сосредоточенной силе резания.
Композиционная режущая пластина (фиг.1) выполнена со вставкой 1 из твердого сплава, а основание 2 пластины выполнено из конструкционного
материала. Для уменьшения возникающих напряжений в теле пластины форма твердосплавной вставки выбирается в соответствии с нулевой линией напряжений 3 (см. Лоладзе Т.Н. «Прочность и износостойкость режущего инструмента», М., «Машиностроение», 1982, с.73, 74, рис.83, 84). Для этого рассчитываются напряжения, возникающие при резании, на фиг.2: сосредоточенная сила резания - тангенциальная составляющая силы резания Pz=1000Н, радиальная составляющая силы резания Ру=500Н, в цельной пластине из твердого сплава Т15К6 (передний угол γ=0°, задний угол α=7°).
Форма передней поверхности твердосплавной вставки соответствует нулевой линии напряжений 3, возникающих в пластине под действием сил резания. Такая форма обеспечивает уменьшение возникающих растягивающих напряжений в режущей пластине, что увеличивает прочность данной пластины (см. фиг.2).
При изготовлении данной композиционной режущей пластины сначала изготавливают вставку из твердого сплава с рассчитанной формой передней поверхности вставки. Изготовленную вставку устанавливают в пресс-форме для изготовления режущей пластины, после чего пресс-форму заполняют материалом основания - конструкционным материалом (например - сталь), далее спрессовывают заготовку композиционной режущей пластины и спекают.
За счет существенной экономии твердого сплава до 70%, даже с учетом усложнения процесса изготовления композиционной режущей пластины ее себестоимость составит не более 50% себестоимости изготовленной цельной твердосплавной пластины.