СМЕННАЯ МНОГОГРАННАЯ РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА

Полезная модель относится к обработке металлов резанием, а именно к конструкциям сменных многогранных режущих пластин, которые используются на токарном, фрезерном и другом сборном режущем инструменте для механической обработки деталей из труднообрабатываемых материалов.
Известны сменные многогранные режущие пластины, в том числе и круглые, содержащие опорную, переднюю и боковую поверхности (см. ГОСТ 19042-80 (ИСО 1832-85) МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ Пластины сменные многогранные Классификация, система обозначений, формы), подразделяющиеся на негативные и позитивные.
Задний угол режущего инструмента с негативными (односторонними, двухсторонними) пластинами получают путем наклона ее при закреплении в державке или корпусе. Например, на резцах задний угол на главной режущей кромке будет равен углу наклона пластины в сечении по главной секущей плоскости и, на стандартных державках ИСО, он составит 6 градусов, при этом и угол наклона главной режущей кромки составит, также, 6 градусов.
Задний угол резцов с позитивными (односторонними) пластинами на стандартных державках ИСО равен 7 градусов. Пластина в державке устанавливается опорной поверхностью, параллельно основной плоскости без наклона, угол наклона главной режущей кромки равен нулю.
Недостатком этих пластин является низкая стойкость инструмента при резании заготовок из труднообрабатываемых материалов, так как задний угол на резцах с такими пластинами составляет 6-7 градусов.
Для обработки заготовок из труднообрабатываемых сталей и сплавов задние углы резцов должны иметь величину 8-15 градусов, в зависимости от марок обрабатываемого материала (см. книгу Режимы резания труднообрабатываемых материалов: Справочник / Я.Л. Гуревич, М.В. Горохов, В.И. Захаров и др. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986, 240 с., ил. Таблица 17, страница 66).
Получение таких, больших, значений задних углов резцов за счет увеличения углов наклона пластин при их закреплении в державках приведет к расширению типов применяемых резцов и стружколомов пластин, к увеличению значения угла наклона главной режущей кромки и, соответственно, к повышению силы резания, что является также недостатком известных пластин. Формирование больших задних углов на задней поверхности позитивных односторонних пластин, также приведет к расширению типов применяемых державок, увеличению количества типоразмеров применяемых пресс-форм или к большей трудоемкости обработки боковой поверхности с большим задним углом методом шлифования.
Известны также позитивные двухсторонние режущие пластины, которые имеют увеличенное в два раза количество режущих кромок по сравнению с позитивными пластинами по ИСО, сохраняя при этом особенности и преимущества позитивной геометрии пластины при установке ее опорной поверхностью на державке резца. Наиболее близким аналогом являются пластины по патенту US 20100266354 A1, В23В 27/16 (публикация WO 2008/155331, В23В 27/16, 2008, реф., фиг.1-7). Боковая поверхность таких пластин имеет сложный профиль, в центральной части которого расположен опорный элемент, как вариант, в виде буртика. Часть боковой поверхности от режущей кромки до опорного буртика является задней поверхностью пластины, конструктивный задний угол которой, как и у односторонних позитивных пластин по ИСО, составляет 7 градусов (фиг.1-6 патента).
Однако такие режущие пластины имеют ограниченное применение. Режущая кромка и вершина, расположенные на противоположной опорной поверхности, со стороны опорной поверхности державки, напротив рабочей вершины, не позволяют обрабатывать плоские торцы (при точении) и выполнять внутреннюю расточку из-за врезания их в обработанную поверхность. Эти пластины также имеют отмеченные выше недостатки негативных и позитивных пластин по ИСО при резании заготовок из труднообрабатываемых материалов.
Увеличение задних углов изменением угла наклона пластин приводит к расширению типов резцов и стружколомов. Получение сложного профиля боковой поверхности с буртиком прессованием возможно только при использовании более сложных пресс-форм и прессового оборудования с увеличенными технологическими возможностями. Получение боковой поверхности сложного профиля с увеличенными задними углами шлифованием трудоемко, что также существенно ограничивает применение этих пластин при резании труднообрабатываемых материалов.
Задачей настоящего технического решения является создание новой конструкции сменной многогранной режущей пластины, позволяющей обрабатывать заготовки из труднообрабатываемых сталей и сплавов стандартным режущим инструментом с увеличенной его стойкостью.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание полезной модели, является увеличение задних углов инструмента до оптимальных значений, обеспечивающих при резании заготовок из труднообрабатываемых сталей и сплавов:
повышение стойкости режущего инструмента, возможность интенсификации режимов обработки, уменьшение стоимости изготовления деталей.
Для достижения указанного технического результата в сменной многогранной режущей пластине, содержащей опорную, переднюю и боковую поверхности, на боковой поверхности вдоль режущей кромки выполнена дополнительная боковая поверхность, образующая с боковой поверхностью задний угол пластины, предназначенный для увеличения заднего угла на главной режущей кромке до оптимального значения при установке режущей пластины в державке резца для резания труднообрабатываемых сталей и сплавов. Дополнительная боковая поверхность выполнена с шириной большей, чем величина предельно допустимого износа пластины по задней ее поверхности, что исключает соприкосновение обработанной поверхности заготовки и боковой поверхности пластины в процессе резания.
На фиг.1, 3, 5 изображено сечение по главной секущей плоскости резцов с описанными выше типами пластин, соответственно, негативной, позитивной и позитивной двухсторонней (механизм крепления пластин условно не показан). На фиг.2, 4, 6 показан увеличенный профиль режущего клина пластин с контуром прилегающих в режущей кромке участков передней и задней поверхности резца.
пд
Сменные многогранные режущие пластины содержат опорную поверхность 1, переднюю поверхность 2 со стружколомом 3 и боковую поверхность 4. На боковой поверхности 4, вдоль режущей кромки 5, выполнена дополнительная боковая поверхность 6, образующая с боковой поверхностью 4 задний угол пластины - α, который увеличивает задний угол на главной режущей кромке резца - а до его оптимального значения
При установке предлагаемой к правовой охране пластины в стандартной державке резца для резания труднообрабатываемых сталей и сплавов задний угол на главной режущей кромке
н
п
пд
α=α+α+α,
где:
н
α - угол наклона пластины в сечении по главной секущей плоскости;
п
п
пд
н
пд
α - конструктивный задний угол пластины. Например, для получения оптимального заднего угла на главной режущей кромке резца - 12 градусов, с негативной пластиной (α=0), устанавливаемой на стандартной державке под углом 6 градусов, на боковой поверхности вдоль режущей кромки выполняется дополнительная боковая поверхность, образующая с боковой поверхностью задний угол пластины α, равный 6 градусам. Для позитивных пластин с конструктивным задним углом 7 градусов (α=0) задний угол на главной режущей кромке резца - 12 градусов обеспечивается выполнением дополнительной боковой поверхности, образующей с боковой поверхностью пластины задний угол пластины α, равный 5 градусам.
Дополнительная боковая поверхность выполнена с шириной «Ш», большей, чем величина предельно допустимого износа пластины по задней ее поверхности, что исключает соприкосновение обработанной поверхности заготовки и боковой поверхности пластины в процессе резания. Рекомендуемые значения ширины «Ш»: для чистовой обработки - 0,4 мм; для получистовой обработки - 0,7 мм; для черновой обработки - 0,9 мм (см. ГОСТ 26613-85 Резцы токарные с механическим креплением сменных многогранных пластин Технические условия, Таблица 4).