Расточной резец

 

Использование: для режущих инструментов , а конкретно для расточных резцов. В расточном резце, включающем державку и головку, имеющую форму тела вращения, на которой закреплен сверхтвердый или твердосплавный режущий элемент, в головке резца выполнены продольные пазы, обеспечивающие в поперечных сечениях резца отношение моментов инерции относительно главных осей инерции в пределах 1,5 - 3, причем вершина режущего элемента расположена в осевой плоскости, проходящей через главную ось инерции, относительно которой момент инерции наименьший. Резец содержит державку 1 и головку 2 цилиндрической формы с двумя диаметрально расположенными продольными пазами 3. На головке 2 закреплен режущий элемент 4, выполненный из сверхтвердого материала или твердого сплава. 2 ил. w Ё

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТ8Е1НЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ.СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4812409/08 (22) 09.04.90 (46) 07,06.92. Бюл. ЬВ 21 (71) Всесоюзный межотраслевой. научнотехнический кооператив "Практика (72) В.Л.Доброскок, В.Ф.Дрожин, В.Л.РОхлин и Д.Э.Белявский (53) 621.9.025(088.8) (56) Заявка Японии

М 57-14924, кл. B 23 В 29/02, 1982. (54) РАСТОЧНОЙ РЕЗЕЦ (57) Использование: для режущих инструментов, а конкретно для расточных резцов.

В расточном резце, включающем державку . и головку, имеющую форму тела вращения, на которой закреплен сверхтвердый или

5LJ< 1738478 А1 (м)э В 23 В 27/00//B 23 В 29/02 твердосплавный режущий элемент, в головке резца выполнены продольные. пазы, обеспечивающие в поперечных сечениях резца отношение моментов инерции относительно главных осей инерции в пределах

1,5-3, причем вершина режущего элемента расположена в осевой плоскости, проходящей через главную ось инерции, относительно которой момент инерции наименьший. Резец содержит державку 1 и головку 2 цилиндрической формы с двумя диаметрально расположенными продольными пазами 3. На головке 2 закреплен режущий элемент 4, выполненный иэ сверхтвердого материала или твердого сплава. 2 ил.

1738478

Изобретение относится к режущим инструментам. а конкретно к резцам для расточных работ, и может быть использовано в машиностроении.

Известно. что размеры и форма поперечного сечения резцов определяются значением вертикальной составляющей силы .резания и длиной вылета, т.е. расстоянием от рабочей вершины резца до опоры. В наиболее неблагоприятных условиях работают расточные резцы, так как они характеризуются большим вылетом, а возможность увеличения габаритов сечения ограничена диаметром растачиваемого отверстия. Это создает неблагоприятные условия в отношении жесткости и виброустойчивости расточных резцов.

Известен расточной резец, который снабжен виброгасителем в виде набора цилиндрических стержней, расположенных в корпусе инструмента. Такое решение усложняет конструкцию резца.

Наиболее близким к изобретению является инструмент, содержащий державку и головку, имеющую форму тела вращения с . лысками, на которой закреплен режущий элемент из сверхтвердого материала или твердого сплава. Чтобы предохранить хрупкий режущий элемент от ударов в процессе резания, головка резца выполнена иэ мате риала с высокими демпфирующими свойствами.

Выполнение головки резца из демпфирующего материала предотвращает раскалывание и выкрашивание сверхтвердых или твердосплавных режущих элементов вследствие ударных нагрузок в процессе резания. Такая конструкция головки снижает жесткость резца относительно изгибающих усилий, что является неизбежным следствием выполнения головки из демпфирующего материала, при ограниченных габаритах ее сечения. Снижение жесткости головки рез. ца относительно изгибающих усилий ухудшает условия резания.

Цель изобретения — улучшение условий резания путем повышения жесткости головки относительно изгибающих усилий при обеспечении демпфирующих свойств относительно скручивания.

Поставленная цель достигается тем, что в расточном резце, включающем державку и головку, имеющую форму тела вращения, на которой закреплен сверхтвердый или твердосплавный режущий элемент, в головке резца выполнены продольные пазы, обеспечивающие в поперечных сечениях рез (а отношение моментов инерции относительно главных осей инерции в пределах

1,5- 3, причем вершина режущего элемента

4 ля . ь* М +4. — я(a — sinacosa); л I > я 2 - — —. - — — — (а — nina — > sin asia y.

4 6 4 расположена в осевой плоскости, проходящей через главную ось- инерции, относительно которой момент инерции наименьший.

5 Относительные признаки предлагаемого решения описывают ранее неизвестные . соотношения геометрических параметров головки резца. Это придает головке резца новое свойство — сочетание высокой жест10 кости при воздействии изгибающих усилий и демпфирующих свойств относительно скручивания.

На фиг.1 представлен резец. общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1.

15 Резец содержит державку 1 и головку 2 цилиндрической формы с двумя диаметрально расположенными продольными па- зами 3. На головке 2 закреплен режущий элемент 4, выполненный из сверхтвердого

20 материала или твердого сплава,:

Головка 2 резца имеет в сечении А-А форму круга с вырезами, представляющими собой пазы 3 в этом сечении. Проекция каждого из пазов 3 в сечении А-А включает

25 прямоугольник 5 и сегмент 6, стягиваемый центральным углом а. Величина режущего элемента 4 проецируется в точку 7 сечения

А — А.

Момент инерции сечения такой формы, 30 относительно главных осей инерции Х и Y рассчитаны по уравнению

I = I» 2(6 2(6, где 4 — момент инерции исходного круга с радиусом R;

35. 15 — момент инерции прямоугольника 5;

1в — момент инерции сегмента 6.

Моменты инерции исходного круга относительно главных осей инерции Х и У равны:

40 . Р4 (к(Х) = (к(У) =

Моменты инерции сечения А-А относительно главных осей инерции Х, Y рассчитаны по книге M.È.Ëþáoøèö, Г.М,Ицкович.

45 Справочник по сопротивлению матери лов, . Минск. Вышейшая школа, 1969, с.93 — 102, и выражены уравнениями: где R — радиус головки инструмента;

Ь вЂ” ширина паза;

h — толщина перемычки;

Л- глубина паза; а- центральный угол, стороны которого проходят через ребра паза.

1738478

Например, для головки расточного резца диаметром 10 мм, при толщине перемычки h = 5 мм и ширине пазов Ь = 5 мм моменты инерции составят: 5

178 35 мм4. = 448 99 М>4

I а их отношение Д = 2,53. х

Такой резец практически не теряет жесткости относительно изгибающих сил, при- 10 ложенных к вершине режущего элемента, так как отношение момента инерции Ió рассматриваемого сечения к моменту исходного круга Iy(

1у(к)

Вместе с тем, полярный момент инерции 1р рассматриваемого сечения будет существенно меньшим, чем полярный момент инерции исходного круга! р(к)

Ið

= 0,63, что снижает жесткость сечения относительно скручивающих сил.

При расточке отверстий предлатаемым 25 резцом, его головка сохраняет жесткость . относительно. изгибающих усилий. Предотвращение раскола хрупких режущих элементов осуществляется sa счет обеспечения демпфирования головки под воздействием крутящих моментов. Экспериментально установлено, что положительный эффект предлагаемого решения проявляется у резцов, форма поперечного сечения головки которых обеспечивает неравенство моментов инерции относительно главных осей инерции в диапазоне

- = 1,5 — 3. ! Ix

При отношении моментов инерции

40 меньшем, чем 1,5, различия в жесткости головки относительно изгиба и кручения невелики и существенно не влияют на процесс резания. При отношении, большем чем 3, возникает опасность усиления уровня автоколебаний, Использование предлагаемого решения позволит разрешить одно иэ основных противоречий, возникающих при конструировании расточных резцов. К таким резцам предъявляется требование высокой жесткости, вызванное большим вылетом головки, и большой упругости, вызванное необходимостью придания головке демпфирующих свойств для предотвращения раскола режущих элементов.

В предлагаемом резце выполняются оба эти требования, так как головка резца имеет форму, обеспечивающую сочетание высокой жесткости на изгиб и свойства демпфирования, путем снижения жесткости на скручивание. Это позволяет значительно улучшить условия резания.

Формула изобретения

Расточной резец, содержащий державку и выполненную в виде тела вращения рабочую часть с режущим элементом, образующим вершину резца, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости путем увеличения. жесткости рабочей части относительно изгибающих усилий и обеспечения демпфирующих свойств относительно крутящих моментов; на рабочей части выполнены продольные пазы, обеспечивающие в поперечных сечениях рабочей части отношение моментов инерции относительно главных осей инерции в пределах

1,5 — 3, а вершина режущего элемента расположена в осевой плоскости, проходящей через главную ось инерции, относительно которой момент инерции наименьший.

1738428

Составитель В.Доброскок

Редактор Н.Химчук Техред М.Моргентал Корректор H.Êîðîëü

Заказ 4%9- Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101