Резец

 

Изобретение относится к машиностроению, чистовой обработке материалов резанием. Резец содержит выполненную из металлических верхнего и нижнего слоев державку, в которой расположены режущая пластина и узел ее крепления, и композиционный материал. Для повышения надежности конструкции и технологичности изготовления он снабжен укосинами, установленными в пазах, выполненных на внутренних поверхностях верхнего и нижнего слоев державки, при этом композиционный материал размещен между укосинами и верхним и нижним слоями державки. Укосины могут быть выполнены из отходов штамповочного производства в виде листового материала с отверстиями. 1 з. п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к обработке материалов резанием, и может быть использовано в качестве резца для чистовой обработки.

Известен резец, содержащий державку, режущую пластину, установленную на державке, и вставку из высоконаполненного композиционного материала - Пат. РФ 2012440, МПК⁷ В 23 В 27/00, 1994 г.

Известный резец в поперечном сечении державки имеет сотообразную форму, наполненную композиционным материалом на полимерной основе, который имеет существенные недостатки, снижающие жесткость конструкции, а соответственно ее надежность и технологичность изготовления: - недостаточная жесткость узла крепления режущей пластины к державке; - сложность изготовления ячеистой структуры державки.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является резец, содержащий державку, режущую пластину, установленную на державке посредством узла крепления, и вставку из высоконаполненного композиционного материала - Патент РФ 2009769, МПК⁷ В 23 В 27/00, 1994 г.

Известный резец в поперечном сечении державки имеет многослойную, чередующуюся конструкцию из пластин металла и полимерного композиционного материала переменного сечения. Поперечное сечение полимерных вставок уменьшается в направлении от режущей пластины.

Данная конструкция резца имеет существенные недостатки, которые снижают жесткость конструкции и соответственно его надежность: - процесс резания сопровождается большим изгибающим моментом, воздействующим на конструкции многослойной державки и приводящим к уменьшению сцепления (адгезии) слоев металла и полимерной вставки и расшатыванию системы. В результате снижается жесткость устройства-прототипа; - сложность изготовления многослойной конструкции с переменным сечением слоев из композиционного материала.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности конструкции и технологичности ее изготовления.

Сущность изобретения заключается в том, что резец, содержащий металлическую державку с композиционным материалом, в которой расположены режущая пластина и узел ее крепления, отличающийся тем, что державка выполнена из металлических верхнего и нижнего слоев, внутренние стороны которых снабжены пазами, в которых установлены металлические укосины под разными углами, а композиционный материал расположен между укосинами и верхними и нижними слоями.

Укосины выполнены из листового материала с различно расположенными отверстиями, которые являются отходами штамповочного производства (вырубку определенной толщины).

Соединение пластин-укосин с верхним и нижним металлическими слоями осуществляется в процессе формования композиционного полимерного материала.

На фиг. 1 представлен резец с державкой, на которой расположена режущая пластина посредством узла ее крепления в виде прихвата; на фиг.2 и 3 - разрезы А-А и Б-Б по фиг.1. На фиг.4 изображен резец с державкой и присоединенной к ней режущей пластиной; на фиг.5 и 6 - разрезы А-А и Б-Б по фиг.4. На фиг.7 представлена конструкция резца, когда вылет известен и равен высоте державки Н.

Резец содержит (по фиг.1) комбинированную державку 1, режущую пластину 2, установленную на державке 1 посредством узла крепления 3 - прихвата. Державка резца состоит из верхнего 4 и нижнего 5 металлических слоев и металлических укосин 6, 7, 8, 9 и вставки 10 из полимерного композиционного материала.

В случае выполнения резца по фиг.4 державка 1 выполнена многослойной из чередующихся слоев 5, 6, 7 металла, ориентированных под разным углом к верхней поверхности державки и полимерного материала в виде вставок 8 разного сечения.

Устройство работает следующим образом.

При малых вылетах резца, например, равных высоте державки Н, с режущей пластиной 2 и узлом крепления пластины 3, жесткость конструкции обеспечивает клин, состоящий из верхнего металлического слоя 4 и пластины-укосины 6, которая вместе с нижним слоем державки 5 опирается на край поверхности резцедержателя. Вставка из композиционного полимерного материала хорошо гасит колебания и обладает достаточной прочностью.

При работе с большими вылетами прочность и жесткость конструкции обеспечивают металлические укосины 7 и 8, которые опираются на нижний слой державки, а следовательно, на поверхность резцедержателя.

В случае использования резцов в серийном производстве, когда их вылет известен, можно применять конструкцию державки с одной из укосин и заданной толщины.

Таким образом, вне зависимости от вылета резца, за счет наклонных слоев металла, ориентированных под разными углами к верхней поверхности державки резца, и вставками из композиционного полимерного материала обеспечивается необходимая жесткость и высокие демпфирующие характеристики.

Формула изобретения

1. Резец, содержащий выполненную из верхнего и нижнего металлических слоев державку, в которой расположены режущая пластина и узел ее крепления, и композиционный материал, отличающийся тем, что он снабжен укосинами, установленными в пазах, выполненных на внутренних поверхностях верхнего и нижнего слоев державки, при этом композиционный материал размещен между укосинами и верхним и нижним слоями державки.

2. Резец по п.1, отличающийся тем, что укосины выполнены из отходов штамповочного производства в виде листового материала с отверстиями.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7