Пластина режущая сменная круглой формы с дополнительной режущей кромкой

Полезная модель относится к области обработки металла резанием и к режущему инструменту для токарной обработки.
Известны сменные режущие пластины круглой формы с центральным отверстием (ГОСТ19070-80) и пластины других форм с закруглениями при вершине (ГОСТ 27301-87).
Недостатком пластин с закруглениями при вершине и пластин круглой формы являются большие значения радиальной составляющей силы резания в любой точке контакта круглой кромки с заготовкой при резании в связи с малыми углами в плане, что приводит к дополнительным погрешностям размера статической настройки технологической операции и возникновению вибраций в технологической системе, а также к автоколебаниям, следствием чего является ухудшение шероховатости обработанной поверхности, уменьшнение стойкости и надежности инструмента. Эти недостатки особенно сказываются при работе на автоматизированных станках, в том числе, станках с ЧПУ.
За прототип принимается пластина круглой формы по ГОСТ 19070-80.
Технической задачей полезной модели является повышение размерной точности обработки, снижение вибрации, исключение возможности автоколебаний, снижение шероховатости обработанной поверхности, повышение стойкости и надежности инструмента за счет уменьшения радиальной составляющей силы резания путем ее компенсации (уменьшения) за счет формирования на основной круглой режущей кромке одной или нескольких дополнительных режущих кромок сложной формы, в виде выреза, с разнонаправленными относительно центра пластины участками.
Техническая задача достигается тем, что пластина режущая сменная круглой формы с дополнительной режущей кромкой, включает основную режущую кромку с закругленной вершиной, но, согласно полезной модели, на основной режущей кромке круглой пластины выполнен участок с дополнительной режущей кромкой, расположенной в виде округлого выреза с радиусом r направленным к центру пластины, причем размер r равен припуску на обработку детали. Кроме того, на основной режущей кромке могут быть выполнены несколько участков с дополнительными режущими кромками.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. показаны схемы действия составляющих сил резания (в плане) на основной режущей кромке круглой пластины и на дополнительной режущей кромке.
На фиг. схематично показана пластина круглой формы с дополнительной режущей кромкой с расстановкой осевых Рх и радиальных Ру составляющих сил, действующих на основной и дополнительной кромках круглой режущей пластины во время ее работы (Баранчиков В.И. Справочник конструктора - инструментальщика, 1994, 560 с.).
Дополнительная режущая кромка может располагаться на любом участке основной режущей кромки пластины. При резании пластина располагается так, чтобы обработанная поверхность 1-2 срезаемого слоя (припуска) находились не ниже точки С основной режущей кромки, а именно в пределах удаляемого в ходе резания припуска (1-2). Таким образом, следует учитывать, что радиус округлого выреза r должен ограничиваться величиной или находиться в пределах срезаемого слоя (припуска). В общем случае размер r равен припуску.
На фиг. приняты следующие обозначения; 1 - обрабатываемая поверхность, 2 - обработанная поверхность. 3 - главная режущая кромка пластины круглой формы, 4 - дополнительная режущая кромка,
х
ГЛ
Р - осевая составляющая сил резания на главной режущей кромке,
у
гл
Р - радиальная составляющая сил резания на главной режущей кромке,
ху
гл
Р - результирующая сил резания на главной режущей кромке,
х
доп
Р - осевая составляющая сил резания на дополнительной режущей кромке,
у
доп
Р - радиальная составляющая сил резания на дополнительной режущей кромке,
х
доп
Р - результирующая сил резания на дополнительной режущей кромке
Основная режущая кромка может быть дополнена несколькими участками с дополнительными режущими кромками, которые также дадут уменьшение результирующей сил резания.
Пластина режущая сменная круглой формы с дополнительной режущей кромкой работает следующим образом.
у
у
доп
гл
Пластину устанавливают на державку резца станка (на фиг. не показано), включают вращение заготовки, выполняют поперечное перемещение инструмента на величину удаляемого припуска 1-2 (фиг.), причем пластину закрепляют на державке, так чтобы удаляемый припуск находился в пределах дополнительной режущей кромки, затем включают движение продольной подачи. На пластину действуют составляющие и результирующие силы резания следующим образом: на хордах участков АО и ОВ (фиг.), находящихся в пределах удаляемого припуска, построены схемы составляющих и результирующих сил резания для участков главной и дополнительной режущих кромок. Радиальная составляющая сил резания на дополнительной режущей кромке Р направлена в противоположную сторону радиальной составляющей сил резания Р на главной режущей кромке, что компенсирует (уменьшает) суммарную радиальную силу в направлении формирования выполняемого размера детали, поэтому уменьшаются упругие деформации в технологической системе, отжимающие резец от заготовки во всех точках контакта инструмента и заготовки. Следовательно, повышается размерная точность обработки, снижаются вибрации, исключается возможность автоколебаний, снижается шероховатость обработанной поверхности, повышаются стойкость и надежность инструмента, т.е. достигается техническая задача изобретения. Дополнительных режущих кромок на пластине может быть несколько.
Существенное значение изобретение имеет для инструмента, применяемого на автоматизированных станках, в том числе на станках с ЧПУ, в любых отраслях, связанных с обработкой заготовок резанием. Получение дополнительных режущих кромок возможно производителями пластин на стадии их спекания.