Сменная инструментальная пластина для твердого точения

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к инструментам, применяемым для резания металлов.
Известны сменные многогранные пластины, используемые для токарных резцов, позволяющие осуществить их быструю смену в случае износа или поломки, быструю настройку инструмента (ГОСТ 19042-80). Известны сменные твердосплавные пластины со вставками из кубического нитрида бора (CBN), производимые фирмами ISKAR, Sandvik, Seko и др.
Известно так называемое твердое точение, при котором повышение скорости точения в условиях отсутствия СОТС приводит к значительному увеличению температуры вставки и ее быстрому износу, сокращению срока службы, особенно при резании высокопрочных материалов.
Для повышения срока служба пластин при твердом точении разработана система внутреннего охлаждения нижней поверхности режущей пластины инструмента (полезная модель патент RU №181447), которая обеспечивает рециркуляцию жидкости для рассеивания тепла и увеличения передачи тепла в охлаждаемую среду.
Известен резец с охлаждением нижней поверхности пластины (патент на полезную модель RU №179894).
Известны пластины, выпускаемые фирмой ISKAR для твердого точения. Пластины имеют вставки из высокопрочного материала (https://www.metalcuttingvision.com/iskar-automotive-ated-to-provide-advanced-tooling-solutions/).
Наиболее близкой является пластина, выпускаемая фирмой Sandvik. Пластина выполнена из карбида вольфрама, имеет вставки из кубического нитрида бора и отверстие для крепления пластины на инструменте (https://www.sandvik.coromant.com/ en-gb/ industrysolutions/automotive/ transmission/ pages/ cbn-insert-with-integral-chip-breaker.aspx).
Вставки из кубического нитрида бора позволяют значительно повысить стойкость инструмента и качество поверхности, но при твердом точении труднообрабатываемых материалов из-за высоких температур ограничена скорость резания и уменьшен срок службы пластин.
Для повышения скорости резания при твердом точении и срока службы пластины за счет снижения температуры вставки, предлагается сменная инструментальная пластина для твердого точения из карбида вольфрама, содержащая вставки из кубического нитрида бора и отверстие для ее крепления на резце, под вставками выполнены теплоотводящие полости в виде четверти усеченного конуса, обеспечивающие турбулизацию потока охлаждающей жидкости.
Сменные инструментальные пластины со вставками для твердого точения в зависимости от формы обрабатываемой поверхности и условий обработки могут иметь различные формы: прямоугольные, треугольные, ромбовидные и т.д. и различное количество вставок из кубического нитрида бора.
На фиг. 1 изображена сменная инструментальная пластина для твердого точения. На фиг. 2 изображена сменная инструментальная пластина для твердого точения, установленная на резце, вид сверху. На фиг. 3 показана схема отвода тепла от вставок сменной инструментальной пластины протекающей охлаждающей жидкостью, вид сбоку.
Сменная инструментальная пластина для твердого точения 1, выполненная из карбида вольфрама, содержит отверстие 2 для ее крепления на резце 7, вставки 3 из кубического нитрида бора, полости 4 (для подвода охлаждающей жидкости непосредственно к вставкам 3), обеспечивающие отвод тепла от вставок турбулентным потоком охлаждающей жидкости. Под вставками пластины выполнены полости 4 в виде четверти усеченного конуса, форма которых обеспечивает турбулизацию потока охлаждающей жидкости, подаваемой от системы охлаждения станка и повышает эффективность теплоотвода. Резец 7 содержит каналы 5 и 6 для подвода и отвода охлаждающей жидкости в полость 4 сменной твердосплавной пластины.
Работа осуществляется следующим образом. На резце 7 закрепляют сменную инструментальную пластину для твердого точения 1. Через канал 5 из системы охлаждения станка подается охлаждающая жидкость в полость 4 пластины 1. Нагретая охлаждаемая жидкость выходит по каналу 6 в корпусе резца 7.
Использование предлагаемой сменной инструментальной пластины для твердого точения позволяет значительно повысить скорость резания и увеличить срок службы пластины за счет снижения температуры вставки. Производство сменных инструментальных пластин предлагаемой конструкции позволит обеспечить импортозамещение пластин, производимых фирмами Германии ISKAR и фирмами Швеции Sandvik.