МНОГОГРАННАЯ РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА

Полезная модель относится к металлообработке резанием, в частности, к фасонным режущим пластинам из твердого сплава которые могут быть использованы для обработки осевого отверстия железнодорожных колес.
Известна многогранная режущая пластина для операций резания, имеющая верхнюю, нижнюю и боковые поверхности, несколько сопряженных между собой режущих кромок, образованных пересечением верхней поверхности с боковыми поверхностями (см. US 2002/0127068 A1, B 23 B 27/22, опубл. 12.09.02). К недостаткам известной пластины следует отнести ее достаточно узкие технологические возможности, в том числе невозможность создания требуемого профиля заходной части отверстия в обрабатываемой детали.
Известна многогранная режущая пластина, имеющая верхнюю, нижнюю и боковые поверхности, несколько сопряженных между собой режущих кромок, образованных пересечением верхней поверхности с боковыми поверхностями, а также сквозное центральное установочное отверстие (см. US 2002/0098049 A1, B 23 B 27/00, опубл. 25.07.2002 г.).
Данная режущая пластина является наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели по совокупности признаков (прототип).
К недостаткам прототипа следует отнести невозможность создания нужного микрорельефа на обрабатываемой поверхности, а также трудность создания
требуемого профиля заходной части отверстия в обрабатываемой детали, включающего радиусную фаску, сопряженную с заходным конусом.
Задачей данной полезной модели является устранение указанных недостатков известной пластины за счет создания условий эффективного получения требуемого микрорельефа на обрабатываемой поверхности, необходимого для качественной установки детали (в том числе железнодорожного колеса) на ось и последующего ее съема с оси без каких-либо задиров, а также для обеспечения возможности получения одним инструментом требуемого профиля заходной части отверстия в обрабатываемой детали, включающего радиусную фаску, сопряженную с заходным конусом.
В полезной модели в свете решаемой задачи пластина в плане имеет вид симметричной четырехлучевой звезды, каждый луч которой на конце и линии сопряжения лучей между собой имеют радиусные скругления, причем упомянутые радиусные скругления в каждом луче соединены между собой по касательной прямыми линиями, наклоненными к оси симметрии соответствующего луча с образованием острого угла, вершина которого направлена в сторону конца луча.
Положительный эффект от использования полезной модели может быть усилен за счет того, что: упомянутый угол наклона каждой прямой линии к оси симметрии соответствующего луча составляет 7-15 градусов; на верхней поверхности пластины на концах лучей выполнены радиусные выемки; радиус выемки составляет 0,7-1,0 радиуса скругления конца луча, а расстояние центра радиуса выемки от верхней поверхности пластины составляет 0,5-0,7 радиуса выемки;
ось радиусной выемки может быть наклонена к верхней поверхности пластины под углом 3-10 градусов; ось радиусной выемки может быть развернута в плоскости поверхности пластины под углом 85-60 градусов относительно оси симметрии соответствующего луча; каждая режущая кромка дополнительно округлена радиусом 0,02-0,1 мм; на пластину нанесено износостойкое покрытие, например, на основе нитрида титана.
Сущность полезной модели поясняется чертежами на фиг.1-4, где на фиг.1 представлен общий вид многогранной режущей пластины, на фиг.2 - вид многогранной режущей пластины в плане, на фиг.3 - сечение пластины по А-А для варианта наклона оси радиусной выемки к верхней поверхности пластины, а на фиг.4 - вид в плане на один из лучей пластины для варианта, когда ось радиусной выемки развернута в плоскости поверхности пластины.
Режущая пластина имеет верхнюю поверхность 1, нижнюю поверхность 2 и боковые 3 поверхности, сквозное центральное установочное отверстие 4, режущие кромки 5, образованные пересечением верхнего основания 1 с боковыми поверхностями 3. Пластина в плане имеет вид четырехлучевой звезды, все лучи которой идентичны (см. фиг.2) и каждый луч которой имеет на конце радиусное округление 6. Линии сопряжения лучей имеют также радиусные округления 7, а радиусные округления 6 и 7 сопряжены между собой по касательной прямыми линиями 8 (поз.6-8 на фиг.2 проставлены для одного луча пластины). Угол наклона каждой прямой линии 8 к оси симметрии 11 соответствующего луча составляет 7-15 градусов.
На верхней поверхности 1 на концах лучей выполнены радиусные выемки 9, оси 10 которых отстоят на некотором расстоянии от верхней поверхности 1 многогранной режущей пластины. Каждый луч пластины, таким образом, сформированный округлениями 6, 7, прямыми линиями 8 верхней поверхности 1 и боковой поверхностью 3 имеет в плане симметричную форму относительно своей оси симметрии 11.
Многогранная режущая пластина выполняется из твердосплавного материала методом порошковой металлургии и закрепляется в резцедержателе (не показан).
Каждый из четырех лучей пластины является функционально законченным режущим инструментом, предназначенным для обработки преимущественно центральных отверстий железнодорожных колес, причем по мере износа в процессе работы пластина переставляется в резцедержателе (не показан) для ввода в работу следующего луча до тех пор, пока все лучи пластины не будут изношены. При этом одна из режущих кромок 5, образованная пересечением боковой поверхности 3 со округлением 6 предназначена для расточки центрального отверстия в обрабатываемом колесе (не показаны) и получения требуемого микрорельефа, обеспечивающего легкую установку колеса на вал и последующее его снятие с вала без каких-либо задиров, а режущие кромки, образованные пересечением боковой поверхности 3 с прямой линией 8 и скругления 7 служат для формирования заходной части отверстия в обрабатываемом колесе. Для улучшения отвода стружки и повышения качества микрорельефа на концах лучей со стороны верхней поверхности 1 пластины сформированы радиусные выемки
9, радиус которых составляет 0,7-1,0 радиуса округления конца луча, причем ось 10 каждой радиусной выемки 9 отстоит на расстоянии 0,5-0,7 радиуса выемки от верхней поверхности 1 многогранной режущей пластины. Для расширения технологических возможностей и улучшения эксплуатационных свойств, ось 10 радиусной выемки 9 может быть наклонена к верхней поверхности 1 пластины под углом 3-10 градусов (см. фиг.3). При другом варианте (см. фиг.4) ось 10 радиусной выемки 9 развернута в плоскости поверхности 1 пластины под углом 85-60 градусов, например, по часовой стрелке.
Указанные интервалы значений параметров пластины получены расчетным путем и подтверждены экспериментально. Каждая режущая кромка 5 может быть дополнительно округлена радиусом 0,02-0,1 мм. Для повышения эксплуатационных свойств на пластину может быть нанесено износостойкое покрытие, например, из нитрида титана или окиси алюминия.
Техническим результатом является обеспечение возможности получения одним инструментом требуемого профиля заходной части отверстия в обрабатываемой детали, включающего радиусную фаску, сопряженную с заходным конусом, а также создание необходимого микрорельефа на обрабатываемой поверхности.