ЧАШЕЧНЫЙ РЕЖУЩИЙ ЭЛЕМЕНТ
CUP-LIKE CUTTING ELEMENT

Изобретение относится к режущим инструментам для получения порошков, гранул и волокон и может быть использовано при резании пластичных и хрупких материалов с одновременным дроблением и измельчением получаемой стружки до товарных размеров.
Известны инструменты для дробления стружки (журнал "Станки и инструмент", №5, 1970 г., с.27, а.с. СССР №1726146, 1990 г., МПК В23В 25/02), выполненный в виде ролика с прямыми зубьями на цилиндрической поверхности. Ролик установлен в державке на оси, прижимается к поверхности вращающейся заготовки. На обрабатываемой поверхности заготовки образуются риски глубиной 0,3-0,5 от величины продольной подачи резца. При последующей обработке резцом сечение стружки в местах рисок ослабляется, вершины рисок становятся концентраторами напряжений, способствуя дроблению стружки. Данный инструмент не обеспечивает дробление стружки до размеров, пригодных к ее использованию в качестве шихты в порошковой металлургии.
Известен комбинированный инструмент по а.с. СССР №552143, 1974 г., МПК В23В 27/12. Он содержит вращающийся чашечный резец и накатной ролик, установленный с возможностью регулирования в осевом направлении; накатной ролик установлен снаружи резца на расстоянии, не превышающем толщину снимаемой стружки, и кинематически связан с ним, например, цилиндрической зубчатой передачей. Инструмент обеспечивает повышение качества обработки, но не способен получить стружку в виде товарной продукции для ее использования в качестве шихты в порошковой металлургии, в частности, получения порошков фракциями до 0,01…0,5 мм или волокон с размерами сечения 0,01…0,5 мм, длиной 0,5…20 мм и более.
Известен чашечный ротационный резец по а.с. СССР №523761 от 19.10.74 г., МПК В23В 27/12. Режущая кромка чашки образована пересечением передней и задней поверхностей; на задней поверхности выполнены равномерно расположенные канавки, наклонные к ее образующей под углом, обеспечивающим перекрытие выхода одной канавки входом смежной с ней канавкой. Это обеспечивает стабильное самовращение резца и оптимальные условия резания при токарной обработке путем дробления стружки по длине для улучшения условий ее утилизации. Данный резец также не обеспечивает получение стружки в виде товарной продукции, т.е. порошков, зерен, волокон.
Целью изобретения является расширение технологических возможностей ротационного инструмента, обеспечение возможности получения стружки в диапазоне от микропорошков до гранул и волокон.
Поставленная цель достигается тем, что чашечный режущий элемент имеет прерывистую режущую кромку, образованную пересечением передней и задней поверхностей, минимум одна из которых является конической и любая из них содержит минимум две канавки; указанные канавки расположены с шагом а, определяемым выражением
a=(0,05-50) мм,
и имеют глубину b, равную
b=(0,05-5) мм;
шаг и глубина канавок в диапазоне величин (0,05-4,0) мм связаны зависимостью
b≥а;
профиль канавок в теле элемента содержит две боковые грани, между ними может быть площадка; профиль канавок может быть как симметричным, так и асимметричным; канавки могут располагаться по винтовой линии, иметь переменное сечение; количество шагов канавок на режущем лезвии должно быть кратно натуральному (целому) числу.
Изложенная сущность поясняется чертежами, где изображены на фиг.1-6 варианты исполнения канавок на прерывистой режущей кромке, на фиг.7-14 - варианты порошков, гранул и волокон, получаемые предложенным режущим элементом.
Чашечный режущий элемент ротационного инструмента представляет собой круговой диск 1 (фиг.1) с центральным отверстием 2 для установки на вал и режущим лезвием 3, выполненным прерывистым за счет расположения на нем канавок с тремя гранями 4 или с двумя гранями 5. По первому варианту между боковыми гранями зубьев расположена площадка с образованием П-образного режущего профиля. По второму варианту режущий профиль угловой канавки 5 является Λ-образным. Возможно выполнение канавки овальной формы. Периферийная поверхность 6 диска 1 является конической, она выполняет роль задней поверхности режущего лезвия. Торцовая поверхность со стороны лезвия 3 является передней поверхностью, она может иметь положительные или отрицательные передние углы, т.е. являться также конической поверхностью.
Канавки могут иметь симметричную (фиг.1) или асимметричную (фиг.2, 3) форму в плане, со стороны периферийной конической поверхности могут иметь прямой профиль (фиг.4), т.е. грани канавок параллельны оси отверстия 2, либо грани канавок расположены наклонно с образованием трапеции (фиг.5) или параллелепипеда (фиг.6).
В процессе работы чашечного режущего элемента возможно формообразование стружки в виде волокон (фиг.7-10), гранул кубовидной (фиг.11), чешуйчатой (фиг.12), пирамидальной (фиг.13), иглообразной (фиг.14) форм в зависимости от конкретного исполнения формы и размеров канавок на режущем элементе.