Режущий инструмент

 

Использование: машиностроение, преимущественно обработка металлов резанием. Сущность изобретения: режущий инструмент содержит державку с гнездом для размещения режущей пластины и отверстием для подачи СОЖ. При этом угол расположения указанного отверстия к основной плоскости и его расстояние от вершины основания гнезда державки определены в зависимости от задних углов режущей пластины и державки, угла самоторможения между ними, а также толщины режущей пластины и ее вылета от вершины основания гнезда державки. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к обработке металлов резанием.

Известен режущий инструмент, содержащий державку, в гнезде которой на подвижной подкладке установлена режущая пластина с отверстием, закрепляемая с помощью выступа на державке и паза на подвижной подкладке, расположенных под углом к боковой опорной стенке державки, и опорного элемента, установленного на подвижной подкладке и взаимодействующего с боковой поверхностью отверстия в режущей пластине, причем опорный элемент выполнен в виде винта, а максимальный диаметр головки винта выполнен меньше диаметра отверстия режущей пластины.

Недостатком данного инструмента является невысокая надежность закрепления режущей пластины на опорном элементе вследствие постоянной разбивки отверстия в пластине в момент ее установки после очередной переточки, что вынуждает снижать скорость резания при обработке деталей.

Известен режущий инструмент, содержащий корпус с размещенной в гнезде режущей пластиной и установленным на винте прихватом, предназначенным для взаимодействия одним концом с режущей пластиной, а другим - с поверхностью корпуса, причем для повышения быстросменности режущей пластины упомянутая поверхность корпуса выполнена под углом самоторможения к опорной поверхности гнезда корпуса.

Недостатком инструмента является сложность конструкции из-за наличия посадочной пластины и винта, а также низкой стойкости режущей пластины.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является режущий инструмент, содержащий державку с гнездом для размещения режущей пластины и отверстием для подачи смазочно-охлаждающей жидкости.

Недостатком известного инструмента является невысокая стойкость режущей пластины из-за того, что зона охлаждения удалена от режущей кромки. Целью изобретения является повышение стойкости за счет улучшения охлаждения режущей пластины.

Это достигается тем, что отверстие для подачи смазочно-охлаждающей жидкости расположено под углом Θ к основной плоскости и на расстоянии l от вершины основания гнезда державки, при этом значения угла Θ и расстояния l определены из соотношений Θ= α+ζ+ arctg , l= , где α - задний угол режущей пластины; ζ - угол самоторможения между материалами режущей пластины и державки; α₁- задний угол державки; h - толщина режущей пластины; b - вылет режущей пластины от вершины основания гнезда державки Общий вид режущего инструмента приведен на фиг. 1; на фиг. 2 - схема для определения угла Θ и расстояния l.

Режущий инструмент состоит из державки 1, прихвата 2, винта 3, режущей пластины 4, штуцера 5 и трубы 6.

В державке 1 имеется гнездо для установки режущей пластины 4, которое выполнено под углом самоторможения ζ. Сверху режущая пластина 4 прижимается к опорной поверхности гнезда державки 1 прихватом 2 путем завинчивания винта 3. Подача смазочно-охлаждающей жидкости производится из трубы 6 через штуцер 5 и отверстие в головке державки 1, просверленное под углом Θ на расстоянии l от вершины основания гнезда державки. Рассчитанные по приведенным зависимостям угол Θ и расстояние l обеспечивают подачу струи смазочно-охлаждающей жидкости непосредственно в зону трения задней поверхности режущей пластины 4 с отработанной поверхностью детали (на чертеже не показана), уменьшая износ пластины.

Режущий инструмент устанавливается в резцедержателе токарного станка и от суппорта ему сообщается движение подачи при обработке деталей. Для определения угла наклона оси отверстия к основной плоскости Θ и расстояния l от вершины гнезда державки до оси отверстия составлена схема расположения режущей пластины, опорной поверхности гнезда державки и направления струи подаваемой смазочно-охлаждающей жидкости (фиг. 2). Из анализа представленной схемы видно, что угол Θ должен компенсировать задний угол заточки режущей пластины α , угол самоторможения режущей пластины к опорной поверхности гнезда державки ζ (на схеме не показан, т. к. он обусловлен коэффициентом трения между материалами режущей пластины и державки) и соотношение между толщиной режущей пластины h и вылетом ее по отношению к вершине гнезда державки b, т. е. arctg . Отсюда величина угла Θ определяется из зависимости Θ= α+ζ+arctg
Из прямоугольного треугольника ВД₁Д следует, что Д₁Д = ВД₁ ˙sin α₁, где α₁ - задний угол у головки державки. Из прямоугольного треугольника АС₂Д₂ АС₂ = Д₂С₂ ˙tg α, где α- задний угол заточки режущей пластины.

АС = АС₂ + С₂С₁ + С₁С = Д₂С₂ ˙tgα+
+ С₂С₁ + ВД₁ ˙sinα₁, т. к. Д₁Д = С₁С.

В прямоугольном треугольнике АВС ВС = ВД + ДС = ВД₁ ˙cosα₁ + Д₂С₂ и = tgΘ , т. е. = tgΘ
Приняв ВД₁ = l, Д₂С₂ = h, С₂С₁ = Д₂Д₁ = b, где l - расстояние гнезда режущей пластины,
h - толщина режущей пластины,
b - вылет режущей пластины от вершины основания гнезда державки, можно записать следующее выражение

Отсюда расстояние l от вершины гнезда режущей пластины определится по формуле
l= (56) Патент Франции N 505234, кл. B 23 B 27/10, 1920.

Формула изобретения

РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ, содержащий державку с гнездом для размещения режущей пластины и отверстием для подачи смазочно-охлаждающей жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости путем улучшения охлаждения режущей пластины, упомянутое отверстие расположено под углом Θ к основной плоскости и на расстоянии l от вершины основания гнезда державки, при этом значения угла Θ и расстояния l определены из соотношений
Θ= α+ζ+arctg
l=
где α - задний угол режущей пластины;
ζ - угол самоторможения между материалами режущей пластины и державки;
α₁ - задний угол державки;
h - толщина режущей пластины;
b - вылет режущей пластины от вершины основания гнезда державки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3