Резец для лазерно-механической обработки

 

РЕЗЕЦ ДЛЯ ЛАЗЕРНО-МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ, содержащий державку с полостью для хладагента и твердосплавную пластину с накладкой, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обработки, передняя поверхность накладки выполнена в виде сферического сегмента с геометрическим центром в точке фокусировки отраженного лазерного излучения , а полость для хладагента образована частью передней грани твердосплавной пластины и сопрягаемой с ней плоскостью накладки. (Л (Г О ел о 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g g В 23 В 27/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3563497/25-08 (22) 15.03.83 (46) 07.05.84. Бюл. № 17 (72) Л. В. Окороков, Н. Н, Рыкалин, И, Ю. Смуров, А. А. Углов и А. П. Халбошин (53) 621.941.2 (088.8) (56) 1. Патент Великобритании № 2078570, кл. В 23 В 27/10, 1982 (прототип).,„SU„„1090508 А (54) (57) РЕЗЕЦ ДЛЯ ЛАЗЕРНО-МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ, содержащий державку с полостью для хладагента и твердосплавную пластину с накладкой, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения эффективности обработки, передняя поверхность накладки выполнена в виде сферического сегмента с геометрическим центром в точке фокусировки отраженного лазерного излучения, а полость для хладагента образована частью передней грани твердосплавной пластины и сопрягаемой с ней плоскостью накладки.

CO

CO

CO

С

С0

1090508

10У8(т

Изобретение относится к механической обработке материалов, а более конкретно к конструкциям резцов для обработки металлов резанием, и может быть использовано в машиностроении, металлообработке.

Известен резец, применяемый при точении металлов с подогревом детали лучом лазера, содержащий державку, твердосплавную пластину с накладкой и внутреннюю полость в державке для подвода хладагента (1). 10

Недостатком известной конструкции резца является то, что большинство металлов обладает высоким коэффициентом отражения -80-90% для лазерного излучения, используемого для предварительного подогрева. Следовательно, эффективность подогрева невысока.

Кроме того, излучение, отраженное от поверхности детали, попадает на резец, перегревает его и выводит из строя, уменьшая эффективность обработки. Таким об- 20 разом, указанные недостатки снижают эффективность лазерно-механической обработки.

Цель изобретения — повышение эффективности лазерно-механическои обработки.

Поставленная цель достигается тем, что в резце для лазерно-механической обработки, содержащем державку с полостью для хладагента и твердосплавную пластину с накладкой, передняя поверхность накладки выполнена в виде сферического сегмента с геометрическим центром в точке фокусировки отраженного лазерного излучения, а полость для хладагента образована частью передней грани твердосплавной пластины и сопрягаемой с ней плоскостью накладки. 35

Накладка служит для уменьшения длины контакта раскаленной стружки с передней гранью резца. Внутренняя полость, образованная частью передней грани твердосплавной пластины и накладкой, соединенная с системой подачи хладагента, необходима для интенсификации теплоотвода от режущей головки и понижения ее температуры. Выполнение части накладки, обращенной к детали, в виде отражающей излучение лазера поверхности позволяет свести к ми- 45 нимуму нагрев режущей головки отраженным от обрабатываемой детали излучением лазера. Отражающая поверхность накладки выполнена в виде сферического сегмента с центром в точке фокусировки лазерного излучения на поверхности детали, чтобы обеспечить возвращение отраженного от поверхности детали лазерного луча в точку фокусировки. Это позволяет повысить эффективность лазерного нагрева.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема конструкции предлагаемого резца для лазерно-механической обработки; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. !.

Резец содержит державку 1, в которой размещена твердосплавная пластина 2. К державке болтом 3 крепится накладка 4.

Накладка образует с частью передней грани твердосплавной пластины полость 5, соединенную трубопроводом 6 с системой подачи хладагента. Часть поверхности накладки выполнена в виде отражающего сферического сегмента 7.

Принцип работы резца показан на фиг. 2.

Деталь приводится во вращение. В полость

5 по трубопроводу от магистрали подается вода. Луч лазера 8 фокусируется в точку 9 на поверхности детали 10, такую, что она является геометрическим центром сегмента 7. Поэтому излучение лазера, отраженное от детали, попадает на сегмент 7 и возвращается в точку 9. Включается механизм продольного перемещения резца и производится обработка.

Предлагаемый резец по сравнению с базовым объектом, в качестве которо о взят прототип, позволяет повысить эффективность обработки, что достигается за счет и ри менения охлажда емой накл адки, часть которой вьи1олнена в виде отражающего сегмента.

Применение предлагаемого резца по сравнению с базовым объектом позволяет избежать срывания твердосплавной пластины при мощности лазерного излучения 3 кВт и коэффициенте отражения детали -95%, а также повысить эффективность лазерного нагрева в 1,5 раза (эффективность оценивается по мощности лазера, необходимой для нагрева поверхности детали до заданной температуры).

Предлагаемый резец прост в изготовлении и эксплуатации. Экономический эффект от внедрения изобретения определяется повышением стойкости твердосплавной режущей пластины с одновременным повышением эффективности лазерного нагрева в

1,5 раза.

ВИИИПИ Заказ 2990/12 Гираж 1037 Г1одписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, уи. Проектная, 4