Резец для тяжелого резания

 

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано в сборных инструментах, работающих в условиях тяжелого резания, характеризующегося значительными нагрузками и высокой температурой в зоне резания. Цель изобретения - повышение надежности крепления режущих пластин за счет компенсации температурных деформаций элементов крепления в процессе резания . Резец состоит из державки, в которой при помощи винта с разнонаправленной резьбой и прихвата закреплена кассета с режущей пластиной. Режущая пластина в кассете закреплена Г-образНым прихватом с резьбовым участком на цилиндрическом стержне и гайкой, размещенной в отверстии державки, Между гайкой и торцовой поверхностью ступенчатого отверстия кассеты установлена компенсационная втулка из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чему материала кассеты и прихвата. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИ ЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (я)з В 23 В 27/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.1 (21) 4734242/08 (22) 11.07.89. (46) 30.08.92. Бюл, ¹ 32 (71) Всесоюзный научно-исследовательский инструментальный институт (72) Я.А.Музыкант, B.Н.Иванов, А.Б.Шаповалов, В;М.Иванников, Т.Г.Вишнейольская и B.Ñ,Ñàìîéëoâ (56) Авторское свидетельство СССР

N 1303279, кл, В 23 В 27/16, 1985. (54) РЕЗЕЦ ДЛЯ ТЯЖЕЛОГО РЕЗАНИЯ, (57) Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть ис-. пользовано в сборных инструментах, работающих в условиях тяжелого резания, характеризующегося значительными нагрузками и высокой температурой в зоне

Изобретение относитСя к обработке мЕталлов резанием и может быть использова- но в сборных инструментах. работающих в условиях тяжелого резания. характеризующегося значительными нагрузкамй и вьгсокой температуоой в зоне резайия.

Целью изобретения является повышкение надежности крепления режущих пластин за счет компенсации температурных деформаций элементов крепления в процессе резания.

На фИг.1 изображен предложенный резец; на фиг.2 — вид. А на фиг.1; на фиг.3— сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.4 — сечение

 — В на фиг,3.

Резец состоит из державки 1, в которой при помощи винта 2 с разнонаправленной резьбой и прихвата 3 закрепляется сборная кассета 4 с режущей пластиной 5, режущая

„„5LJ „„1757776 А1

2 резания. Цель иэобршеткенлия — повытшение надежности крепленйя режущих йластин за счет компенсации температурных деформаций элементов креплкетьйия В процесСе резания. Резец состоит из державки, в которой при помощи винта ст разнонаправленной резьбой и прихвата заккреплена кассета с режущей пластиной. Режущая пластина в кассете закреплена Г-образным прихватом с резьбовым участком на цилиндрическом стержне и гайкой, размещенной в отверстии державки, Между гайкой и торцовой поверхностью ступенчатого отверстия кассеты установлена компенсацйонная втулка из материала с коэффициентом линеййого расширения большим, чем у материала кассеты и прихвата. 4 ил. пластийа в кассете закрепляется при помощи Г-образного прихвата 6., имеющего ци- . линдрический участок 7 и резьбовой участок

8. На Г-образной части прихвата выполнен. с, ( сферический выступ 9, взаимодействующий Щ со сферической лункой 10 на боковой поверхности режущей пластины, Между гайкой 11 и торцовой поверхностью 12 ступенчатого отверстия 13 кассеты устайовлсена компенсационная втулка 4, выполненная из материала с коэффициентом линейного расширения большим, кем у материала кассеты и лри- ) хвата.

На цилиндрической части 7 прихвата выполнены диаметрально расположеннйе спиральные лыски 15 с направлением спирали; совпадающим с направлением резьбы Г-образного прихвата 6.

1757776

„,! .".: У

Рз cos а где 12 — длина участка прихвата, требующая е 10 компенсации; о р2 — коэффициент линейного расширения материала прихвата;

l1 — длина режущей пластины; р1 — коэффици нт линейного расширения материала режущей пластины; рз — коэффициент линейного расширения материала втулки; а — угол между опорной поверхностью пластины и осью прихвата, Пример. Резец для тяжелого резания сечением 63х63 мм с пластиной из твердого сплава марки Т5К10. Активная длина прихвата l2 = 34 мм.

Длина режущей пластины 11 = 32 мм, Угол о:= 25 .

Длина втулки составляет

34 13,5 10 0,906 — 32 т,б 10 т b а- 27,9 10 0,906 х 0 „432 . 10 — б и — — 7,Â

25,28 10

Наличие конструктивных элементов, состоящих из компенсационной втулки, а также спиральных лысок на прихвате позволяет компенсировать осевое удлинение прихвата за счет удлинения втулки и относительно укорочения прихвата при кручении по сравнению с расчетным темпера40 турным удлинением ВелИЧ на относительного укорочения прихвата при кручении не учтена в расчетной формуле, поскольку ее значение на порядок ниже термического удлинения. Кроме того, температурные крутильные деформации рабочей части прихвата со сферическим выступом позволяют дополнительно поднимать режущую пластину к опорным базам, Указанные свойства конструктивных

50 элементов в совокупности позволяют повысить надежность крепления режущих пластин в широком диапазоне температур резания, Формула изобретения ра 55 Резец длЯ тЯжелого РезаниЯ, содеРжащий державку и закрепленную на ней кассету со сменной режущей пластиной, закрепленной Г-образным прихватом в виде цилиндрического стержня, взаимодействующего с крепежным элементом, 30

Режущая пластина установлена на опорную пластину 16, закрепленную в кассете винтом 17.

Сборка резца осуществляется в следующей последовательности, В корпусе кассеты закрепляется опорная пластина, затем устанавливается Г-образный прихват, втулка и гайка. Режущая пластина закрепляется в кассете вращени ем гайки, Учитывая, что резьба на прихват и гайке выполнена левого направления, т при закреплении режущей пластины усили на Г-образйой части прихвата к взаимодей ствующей со сферической лункой пластин направлены на поджатие пластины к опор ной пластине 16.

При обработке в тяжелых условиях ре зания кассета в резце интенсивно нагрева ется сходящей стружкой, Экспериментально установлено, что на личие с иральной части стержня прихват приводит при нагревании к скручивани стержня в направлении увеличения угла на клона, спирали, при этом, чем больше yr подъема спирали, тем больше угловая д формация стержня, Угловая деформаци прихвата привбдит к дополнительному по жиму режущей пластины к опорной за сче наличия сферического соединения прихв та и режущей пластины, Точение в тяжелы условиях резания на крупных токарных карусельных станках с глубиной резания и рядка 15-25 мм и подачей 1,5-2 мм/об пр водит к большому выделению тепла нагреванию кассеты до температур 400

5ОООС, При таких температурах становится с щественным влияние деформаций прихват и корпуса кассеты на надежность крепл ния режущей пластины, Коэффициент линейного расширени режущей пластины, выполненный из тве дого сплава группы ТК, составляет при эт .температурах ориентировочную величин .равную р 1 = 7,6 ° 10 1/град,мм, -б

Коэффициент линейного расширен прихвата и корпуса кассеты, выполненнь из стали, например, сталь 40Х, составляе р2 = 13,5 10 1/град,мм.

Неравномерность расширения тверд го сплава и стали приводит к появлени зазбра между прихватом и режущей пласт ной, что влечет за собой возникновение ви раций и поломку резца.

Для предотвращения появления зазо в предложенной конструкции предусмотр на компенсационная втулка, выполненн из материала с коэффициентом линейно расширения большим, чем у корпуса касс ты и прихвата, например, из алюминиевых сплавов (p з = 27,9 10 1/град.мм).

Необходимая длина компенсационной втулки может быть рассчитана из следующе5 ro соотношения:

1757776

Фиг.1 размещенным в ступенчатом отверстии кассеты, отл и ч а ю щи и с ятем, что, с целью повышения надежности крепления режущей пластины за счет компенсации емпературных деформаций элементов крепления s npo ессе обработки, крег1ежный элемент выполнен в виде реэьбового участка на цилиндрическом стержне прихвата и разме- щенной на упомянутом участке гайки, при этом резец снабжен установленной между гайкой и торцом стуг;ени отверстия кассеты, втулкой из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем у материала кассеты и прихвата, длина которой определяется из соотношения

Ьа = "е рз. соэа где!р — длина участка прихвата, требующая компенсации; р 2 — коэффициент линейного расширения материала прихвата;

5 11 — длина режущей пластины:

p< — коэффициент линейного расшире- ния материала режущей пластины; р з — коэффициент линейного расширения материала втулки, причем на цилиндри10 ческом участке стержня выполнены диаметрально расположенные спиральные лыски с направлением спирали, совпада о-щим в направлением резьбы стержня; а- угол между опорной поверхностью

15 пластины и осью прихвата.

1757776

5-5

Iu 4

Составитель В.Золотов

Техред M.MîðãåHòàë Корректор А,Козориз

Редактор Л,Павлова

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

Заказ 2957 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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