Суппортный токарный резец

 

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и предназначено для токарной обработки (О) деталей из древесных пород. Технический результат: повышение стойкости инструмента путем повышения производительности и качества О поверхности (П) древесины за счет появляющейся возможности за один проход производить черновую и чистовую О П, за счет выполнения других видов токарных работ без его переустановки, за счет скольжения задней П клина (К) по обработанной П, препятствуя при этом вырыву волокон и придавая ей, тем самым, глянцеватый вид, за счет обеспечения резания со скольжением, что позволяет подрезать полностью торец (Т) без точной установки Р относительно оси вращения заготовки. Сущность изобретения: на Т суппортного токарного Р, содержащем державку 4 с режущей фасонной частью (Ч) 2, задний угол которого равен 10-15^o, а передний угол - 45-50^o, по всей ширине выполнен режущий К, снабженный углом подъема, а на фасонной Ч 2 Р выполнен угол опускания, причем угол подъема режущего К составляет для мягких пород древесины 55-60^o, для твердых - 45-50^o, а угол опускания фасонной Ч 2 режущей кромки Р составляет 10-15^o. 4 ил.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и предназначено для токарной обработки деталей из древесных материалов.

Известен суппортный токарный резец для точения прессованной древесины [1] Недостатком резца является небольшая производительность при обработке и невозможность проводить обработку торцов деталей, подрезку, снятие фасок и т.д.

Наиболее близким известным техническим решением по своей сущности и достигаемому результату является суппортный резец для токарной обработки деталей из прессованной древесины [2] Известный суппортный токарный резец содержит колодку с режущей изогнутой частью, угол заострения которой равен 20-30^o, а угол резания 30-40^o, и торец которой имеет дополнительные углы резания, равные 40-50^o, и торец которой имеет дополнительные углы резания, равные 40-50^o, 60-70^o и 95-100^o.

Недостатком его является сравнительно невысокая стойкость инструмента, выражающаяся в том, что невозможно получить качественную поверхность обработки древесины за один проход при высокой производительности, особенно при обработке свилеватой древесины. Кроме того, для выполнения различных видов токарной обработки (подрезка, обработка торца, снятие фаски и т.д.) требуется точная установка режущей кромки по оси вращения и переустановка, что отрицательно влияет на производительность.

Предлагаемый суппортный токарный резец позволяет решить техническую задачу, имеющую место в приведенных выше известных устройствах, а именно повысить стойкость инструмента путем повышения производительности и качества обрабатываемых поверхностей за счет выполнения чистового точения поверхностей за один проход, при этом обеспечивается выполнение других токарных работ без переустановки инструмента.

Технологический результат, заключающийся в повышении стойкости инструмента путем повышения производительности и качества обработки поверхности древесины достигается тем, что на суппортном токарном резце, содержащем державку с режущей фасонной частью, задний угол которой равен 10-15^o, а передний угол 45-50^o по всей ширине торца выполнен режущий клин, а на фасонной части режущей кромки резца выполнен угол опускания, причем угол подъема режущего клина составляет для мягких пород древесины 55-60^o, для твердых 45-50^o, а угол опускания фасонной части резца составляет 10-15^o.

Выполнение режущего клина по всей ширине торца резца обеспечивает, по сравнению с прототипом, повышение стойкости инструмента путем повышения качества обработки и производительности за счет появляющейся возможности за один проход резца производить черновую и чистовую обработку поверхности, а именно, при точении ниже линии центров обеспечивается определенная глубина чистового резания и фиксация снимаемого слоя между передней поверхностью клина и припуском чистового точения.

Выполнение из фасонной части резца угла опускания позволяет, по сравнению с прототипом, повысить стойкость инструмента путем повышения производительности и качества обработки за счет выполнения видов токарных работ без его переустановки.

Экспериментально было установлено, что интервалы значений угла подъема режущего клина и угла опускания фасонной части режущей кромки резца, приведенные в предлагаемой формуле изобретения, являются оптимальными и обеспечивают, по сравнению с прототипом, повышение стойкости инструмента, путем повышения производительности и качества обработки поверхности древесины, а именно, выполнение режущего клина с углом подъема 55-60^o для мягких пород древесины, 45-50^o для твердых обеспечивает резание со значительным скольжением, за счет того, что задняя поверхность клина скользит по обработанной поверхности, препятствуя вырыву волокон с ее стороны, и обработанная поверхность приобретает глянцеватый вид, а выполнение угла опускания фасонной части резца, равным 10-15^o, обеспечивает резание со скольжением и подрезает полностью торец без точной установки резца относительно оси вращения заготовки.

Выполнение угла подъема режущего клина меньше 55^o для мягких и 45^o для твердых пород древесины не обеспечивает стойкости инструмента, так как при этом не обеспечивается требуемое количество обработки, т.е. не обеспечивается резание со значительным скольжением снимаемого слоя по передней поверхности, что в свою очередь препятствует вырыву волокон с обрабатываемой поверхности.

Выполнение угла подъема режущего клина больше 60^o для мягких и 50^o для твердых пород древесины не обеспечивает стойкости инструмента, так как не обеспечивается требуемое качество обработки, т.е. происходит резание со значительными деформациями (вид стружки надлома), что приводит к появлению ворсистости на обработанной поверхности.

Выполнение угла опускания фасонной части резца меньше 10^o не обеспечивает стойкости инструмента, так как не обеспечивается резание (с некоторым скольжением) осевых выступов, что приводит к снижению качества обрабатываемой поверхности.

Выполнение угла опускания фасонной части резца больше 15^o не обеспечивает стойкости инструмента, так как происходит быстрый износ режущего лезвия.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что предложенная совокупность признаков предлагаемого изобретения не является явной из достигнутого технического уровня и, следовательно, предложенное техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

При проведении поиска на новизну заявляемого объекта суппортный токарный резец по заявленной формуле из известного уровня техники не обнаружен, из чего можно сделать вывод, что предложенное техническое решение является новым.

Анализ взаимодействия признаков предлагаемого резца при его работе в производственных условиях позволяет сделать вывод о его промышленной применимости.

Предлагаемый резец поясняется чертежом. На фиг. 1 показан вид сверху суппортного токарного резца; на фиг. 2 вид слева; на фиг. 3 разрез A A фиг. 1; на фиг. 4 вид B фиг. 1.

Режущая часть резца состоит из режущей фасонной части 1 и прямолинейного участка 2 режущего клина 3, державки 4. Резец имеет следующие основные углы: α задний угол фасонной части 1, aʹ задний угол прямолинейной части участка 2, γ передний угол фасонной части 1, gʹ передний угол прямолинейного участка 2, λ угол опускания фасонной части 1, lʹ угол подъема режущего клина 3, R радиус изгиба режущей кромки.

Режущая фасонная часть 1 изогнута по радиусу R, равному 10-20 мм. Углы заточки резца имеют величины: для мягких пород древесины, γ = 45-50°, γʹ= 55-60° для твердых. Угол подъема режущего клина 3λʹ= 45-50° для твердых пород древесины, λʹ= 55-60° мягких, угол опускания фасонной части 1λ = 10-15°. Изменение угла λ от указанных величин приводит к снижению остроты режущей кромки и повышению степени дробления стружки, следовательно, к возникновению ворсистости, особенно при обработке свилеватой древесины.

Суппортный токарный резец работает следующим образом: фасонная часть 1 с углами заточки α = 12°, γ = 50°, λ = 12° режет по принципу свободного резания, однако в отличие от прототипа, при продольном резании происходит одновременная обработка поверхности фасонной частью режущей кромки и прямолинейным участком 2 режущего клина 3 с углами заточки αʹ= 10°, γʹ= 60°, λʹ= 50°, так что при точении ниже линии центров обеспечивается определенная глубина чистового резания и фиксация снимаемого слоя между передней поверхностью клина и припуском чернового точения, резание происходит со значительным скольжением по передней поверхности клина с углом подъема 50^o, а задняя поверхность клина скользит по обработанной поверхности, препятствуя вырыву волокон с ее сторон.

Технико-экономическая эффективность предложенного суппортного токарного резца заключается в увеличении стойкости по сравнению с прототипом в 3-3,5 раза при чистовом точении благодаря выполнению главной режущей кромки резца с фасонным и прямолинейным участками.

Формула изобретения

Суппортный токарный резец, содержащий державку с режущей фасонной частью, задний угол которой равен 10 15^o, передний угол 45 50^o, отличающийся тем, что на торце резца по всей его ширине выполнен режущий клин, имеющий угол подъема, а на фасонной части резца выполнен угол опускания, причем угол подъема режущего клина составляет для мягких пород древесины 55 - 60^o, для твердых 45 50^o, а угол опускания фасонной части резца составляет 10 15^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4