НАПИЛЬНИК СО СМЕННЫМИ РЕЖУЩИМИ ПЛАСТИНАМИ
FILE WITH REPLACEABLE INSERTS

Изобретение относится к области металлообработки, а конкретно предназначено для опиливания изделий.
Известен аналогичный напильник [1], представляющий собой набор пластин, нанизанных на стержень. На одной из сторон каждой пластины поверхностный слой упрочнен. Недостатки аналога - сложность изготовления напильника в связи с использованием специализированных пластин; отсутствие перекрытия между режущими кромками соседних пластин затрудняет получение ровных поверхностей, а также неудобство работы с напильником вследствие сложности замены изношенных пластин.
В качестве прототипа выбран напильник [2], в котором пластины имеют упрочненный слой с обеих сторон и закреплены на стержне под наклоном к оси напильника и с возможностью изменения наклона на наклон в противоположную сторону. Для возможности осуществления наклона набора пластин и изменения наклона, на стержне по обе стороны набора пластин имеется по скошенной шайбе или пластины закрепляются на двух параллельных друг другу тягах, шарнирно соединенных с серьгой и выполненных с возможностью фиксации положения одной тяги относительно другой. Недостатками прототипа являются сложность изготовления напильника в связи с использованием специализированных пластин, отсутствие перекрытия между режущими кромками соседних пластин затрудняет получение ровных поверхностей, а также неудобство работы с напильником вследствие сложности замены изношенных пластин.
Технический результат настоящего изобретения заключается в упрощении конструкции напильника, упрощении замены и восстановления режущих свойств напильника, обеспечении более равномерной обработки поверхности за счет перекрытия обрабатываемых участков поверхности соседними пластинами, а также в универсальности используемых пластин.
Технический результат достигается тем, что напильник со сменными режущими пластинами содержит набор пластин и корпус с возможностью крепления в нем набора пластин, при этом сменные режущие пластины расположены в посадочных местах корпуса таким образом, что режущие кромки сменных режущих пластин, расположенных в соседних рядах, перекрывают друг друга, при этом сменные режущие пластины выполнены в виде стальных шайб с твердым покрытием и закреплены в посадочных местах корпуса винтами, причем посадочные места выполнены таким образом, что пластины расположены в них под углом к рабочей поверхности корпуса.
Указанный результат достигается также тем, что твердое покрытие нанесено на обе боковые поверхности стальных шайб.
Указанный результат достигается также тем, что твердое покрытие нанесено на периферийную поверхность стальных шайб.
Конструкция предлагаемого напильника включает (фиг. 1) сменные режущие пластины 1, закрепленные в посадочные места корпуса 2 винтами 3. На хвостовике корпуса расположена рукоятка 4.
Сменные режущие пластины расположены в посадочных местах корпуса таким образом, что режущие кромки сменных режущих пластин, расположенных в соседних рядах, перекрывают друг друга (например, могут быть выполнены в шахматном порядке), причем посадочные места выполнены таким образом, что пластины располагаются в них под углом α к рабочей поверхности корпуса в диапазоне 1 …40°, который выбирается в зависимости от твердости обрабатываемого материала (чем тверже обрабатываемый материал, тем меньше угол наклона).
Сменные режущие пластины выполнены в двух вариантах. В первом варианте (фиг. 2) сменные режущие пластины выполнены виде стальных шайб (из легкоизнашиваемых марок сталей, например сталь 3, сталь 10 и др.) с твердым покрытием (например, твердосплавным покрытием, нанесенным детонационным методом) на обеих боковых поверхностях. Такие пластины имеют возможность самозатачиваться в процессе обработки материалов в результате формирования положительного переднего угла из-за износа легкоизнашиваемой стальной шайбы о стружку. Во втором варианте (фиг. 3) сменные режущие пластины выполнены в виде аналогичных стальных шайб с аналогичным твердым покрытием на периферийной поверхности. Такая конструкция позволит более экономно расходовать дорогостоящие твердые материалы для формирования покрытия, а также уменьшит вероятность налипания стружки на рабочие поверхности сменной режущей пластины из-за низкой адгезии твердых сплавов к другим металлическим материалам. Оба варианта сменных режущих пластин просты и дешевы в изготовлении.
При износе режущих кромок в результате эксплуатации напильника восстановление его режущих свойств может обеспечиваться:
- поворотом пластин вокруг оси на угол, при котором место изношенной режущей кромки займет неизношенный участок;
- переворотом пластины.
Причем указанные процедуры могут выполняться независимо с каждой пластиной. Это обеспечивает возможность быстрой замены или восстановления режущих свойств на наиболее изношенных участках напильника.
Пример. Изготавливали плоский напильник со сменными режущими пластинами. Для этого изготовили корпус из стали 40Х (HRC 40) с цилиндрическими углублениями под сменные режущие пластины (в количестве 15 шт.) с диаметром 16 мм под углом к рабочей поверхности корпуса 10°. В центре углублений, являющихся посадочными местами для сменных режущих пластин выполнены резьбовые отверстия М4 под фиксирующие винты. Размеры рабочей поверхности корпуса 35×175 мм, толщина корпуса - 5 мм. Сменные режущие пластины изготовили из шайб (сталь 10) диаметром 16,2 мм с твердосплавным детонационным напылением (ВК-12) на боковых поверхностях шайбы толщиной 100 мкм. После напыления покрытия шайбы шлифовали по периферийной поверхности, при этом снимали шлифованием 0,15 мм на радиус. Платины закрепили в посадочных местах корпуса с помощью винтов М4 с потайной головкой. Полученный напильник показал работоспособность при обработке металлических материалов, твердостью до НВ 500.
На фиг. 1 представлена схема напильника со сменными режущими пластинами: 1 - сменные режущие пластины; 2 - корпус напильника; 3 - винты для крепления пластин в посадочных местах корпуса; 4 - рукоятка напильника; α - угол наклона сменных режущих пластин по отношению к корпусу напильника.
На фиг. 2 показана схема сменной режущей пластины, выполненной в виде стальной шайбы с твердым покрытием на обеих боковых поверхностях.
На фиг. 3 показана схема сменной режущей пластины, выполненной в виде стальной шайбы с твердым покрытием на периферийной поверхности.
Используемая литература
1. Патент РФ №2074060. Напильник / Головач В.А. Опубл. 27.02.1997 г.
2. Патент РФ №2093321. Напильник / Колчев Н.П. Опубл. 20.10.1997 г.