ТОКАРНЫЙ РЕЗЕЦ С ПОДАЧЕЙ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ

Полезная модель относится к обработке металлов резанием, в частности, к конструкции токарного инструмента.
Ресурс режущего инструмента при механической обработке материалов во многом зависит от правильной подачи. смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в зону резания.
Известен сборный токарный резец, снабженный подводом охлаждения, содержащий корпус, в угловом гнезде которого размещена на опорной пластине режущая пластина, подпружиненный прижим, закрепленный на корпусе прижимным винтом, с возможностью смещения к оси прижимного винта, установленные на корпусе первый электродвигатель с понижающим редуктором и второй электродвигатель с мультипликатором в виде ведущего и ведомого элементов и подпружиненный плунжер, упирающийся в торец прижима, - при этом прижимной винт пропущен через ступенчатое отверстие с резьбой в корпусе и кинематически соединен с понижающим редуктором первого электродвигателя, а режущая пластина установлена на корпусе посредством проходящих через отверстие опорной пластины крепежного винта и подпружиненной поворотной гайки, снабженной на свободном торце шлицевым пазом, взаимодействующим со шлицевым выступом на торце оси ведомого элемента мультипликатора (Пат. RU 128137, МПК B23B 27/16, опубликован 20.05.2013).
В указанном устройстве подача СОЖ в зону резания осуществляется с помощью дополнительных устройств, что усложняет конструкцию резца. Кроме того, не обеспечивается попадание СОЖ непосредственно на переднюю поверхность режущей пластины, что не позволяет обеспечить необходимого качества обработки и стойкости инструмента.
Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому является резец для снятия фасок и притуплений, установленный перпендикулярно к оси вращения детали и состоящий из державки, имеющей на боковой поверхности сквозное отверстие и прорезь, направленную к концу державки и образующую клеммовый зажим с верхней и нижней зажимными губками, предназначенными для взаимодействия с крепежным винтом и режущей твердосплавной пластиной, на боковых сторонах которой имеется паз типа «ласточкин хвост», содержащий две режущие кромки в виде прямолинейных участков, оформленных передним и задним углом и расположенных под углом к оси симметрии, перпендикулярной торцам детали, в центре державки в продольном направлении выполнен канал для подвода смазочной охлаждающей жидкости, соединенный с одной стороны штуцером с основной магистралью подачи смазочной охлаждающей жидкости (СОЖ), а с другой стороны с каналом, расположенным перпендикулярно и размещенным в центре распределительного цилиндра, закрепленного на верхней части державки и снабженного двумя отверстиями, каждое из которых выполнено в виде сопла и направлено на режущие кромки твердосплавных пластин (Пат. RU 82436, МПК B23B 27/18, опубликован 27.04.2009).
Недостатком известного резца-прототипа, так же, как и известных резцов-аналогов, при использовании их на станках токарной группы является недостаточное попадание СОЖ на переднюю поверхность режущей пластины, что ведет к снижению стойкости инструмента и качества обработки, а также невозможность подбора сопла в зависимости от характеристик используемой СОЖ, что ведет к снижению либо повышению расхода СОЖ, а значит к недостаточному охлаждению инструмента.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение попадания СОЖ на переднюю поверхность режущей пластины, а также возможность подбора сопла для подачи СОЖ в зависимости от ее характеристик, что способствует продлению срока службы инструмента и повышению качества обработки.
Данный технический результат достигается тем, что токарный резец с подачей смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), содержащий режущую пластину, державку, в которой в поперечном направлении выполнен сквозной распределительный цилиндр, который с одной стороны через уплотнитель заглушен заглушкой, а с другой стороны через штуцер 6 соединен с основной магистралью подачи СОЖ. Слева от распределительного цилиндра в державке выполнены один или несколько каналов с окнами в которых через уплотнения размещены сопла, направленные под острым углом α на переднюю поверхность «А» режущей пластины. Кроме того возможно выполнение токарного резца с подачей смазочно-охлаждающей жидкостью (СОЖ) с дополнительным каналом. В этом случае распределительный канал заглушен с двух сторон через уплотнения заглушками, слева от распределительного цилиндра в державке выполнены один или несколько каналов с окнами в которых через уплотнения размещены сопла, направленные под острым углом α на переднюю поверхность «А» режущей пластины, а дополнительный канал выполнен в державке справа от распределительного канала и через дополнительный штуцер соединен с основной магистралью подачи СОЖ.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображена принципиальная конструкция токарного резца с подачей СОЖ на переднюю поверхность.
На Фиг. 1. представлена конструкция резца без дополнительного канала с распределительным цилиндром, слева от которого выполнены несколько каналов.
На Фиг.2 показано направление сопел на переднюю поверхность пластины резца.
На Фиг.3 представлена конструкция резца с подачей СОЖ через дополнительный канал, вид сверху.
Резец содержит режущую пластину 1, державку 2, в которой в поперечном направлении выполнен сквозной распределительный цилиндр 3, который с одной стороны через уплотнитель 4 заглушен заглушкой 5, а с другой стороны через штуцер 6 с уплотнением 7 соединен с основной магистралью подачи СОЖ. С одной стороны от распределительного цилиндра 3 в державке 2 выполнены один или несколько каналов 8 (Фиг.1) с окнами 9 в которых через уплотнения 10 размещены сопла 11, направленные под острым углом на переднюю поверхность режущей пластины 1 (Фиг.2).
Возможно выполнение токарного резца с подачей смазочно-охлаждающей жидкостью (СОЖ) с дополнительным каналом 12. В этом случае распределительный канал 3 заглушен с двух сторон через уплотнения 13 заглушками 14, с одной стороны от распределительного цилиндра 3 в державке 2 выполнены один или несколько каналов 8 с окнами 9 в которых через уплотнения 10 размещены сопла 11, направленные под острым углом на переднюю поверхность режущей пластины 1 (Фиг.3), а с другой стороны от распределительного канала 3 в державке 2 выполнен дополнительный канал 12, который через дополнительный штуцер 15 с уплотнением 16 соединен с основной магистралью подачи саж (Фиг.3).
Рассмотрим работу предложенного устройства.
Резец со сквозным распределительным цилиндром 3 с одним или несколькими каналами 8, соединенный с основной магистралью подачи саж устанавливают в резцедержателе станка. В процессе обработки в основную магистраль подают СОЖ, которая по распределительному цилиндру 3 направляется в один или несколько каналов с окнами 9 в которых расположены сопла 11. Сопла 11 в окнах 9 направлены под острым углом на переднюю поверхность пластины 1 резца таким образом, что СОЖ попадает под образующуюся стружку. Диаметры отверстий сопел 11 выбираются расчетным путем из уравнения Бернулли:
, где
- расход, л/мин;
D
C - коэффициент, равный 0,7-0,8;
p - давление, Па;
3
ρ - плотность СОЖ, кг/м.
что обеспечивает необходимый расход СОЖ, создает масляный клин в зоне резания и обеспечивает наилучшее смазывание и отводит тепло из зоны резания.
Данное техническое решение позволяет продлить срок службы инструмента и повысить качество обработки за счет подбора сопла по диаметру отверстия и подачи СОЖ пол острым улом на переднюю поверхность режущей пластины, что обеспечивает необходимый расход СОЖ, создает масляный клин в зоне резания и обеспечивает наилучшее смазывание и отведение тепла из зоны резания. Кроме того съемные сопла позволяют создать унифицированную конструкцию резца, т.к. окна могут быть выполнены любого нужного размера, который определяется в зависимости от свойств СОЖ, позволяющие подбирать диаметр отверстия каналов. Подача СОЖ непосредственно на переднюю поверхность режущей пластины под острым углом позволяет увеличить производительность станка вследствие уменьшения времени на его подналадку, а также повысить качество обрабатываемых деталей и увеличить стойкость режущих граней резца.
Таким образом, применение резца обеспечивает попадание СОЖ на переднюю поверхность режущей пластины, а также позволяет подобрать сопла для подачи СОЖ в зависимости от ее характеристик, что способствует продлению срока службы инструмента и повышению качества обработки.