Режущая пластина

Изобретение относится к области металлообработки, режущему инструменту. Режущая пластина выполнена на основе многогранника с опорной поверхностью, с режущими кромками и выступами на передней поверхности в виде стружколомающего элемента, свободно установленного в тело пластины с возможностью вращения относительно ее передней поверхности. Для увеличения срока службы за счет снижения температуры и силы резания и увеличения способности к дроблению стружки на поверхности стружколомающего элемента выполнены кольцевые выступы или впадины. При этом впадины могут быть выполнены в виде эксцентричных или фигурных канавок. 1 з.п. ф-лы, 22 ил.

 

Предложенное техническое решение относится к области металлообработки, а именно к режущим пластинам.

Известна конструкция сменной многогранной пластины в форме многогранника с центральным отверстием, имеющая стружкозавивающую канавку постоянного профиля, образованного двумя выпуклыми боковыми стенками и плоским дном. В районе вершины основная часть передней поверхности имеет криволинейный выступ, расширяющийся в направлении вершины и частично перекрывающий стружкозавивающую канавку (Пат. США 4685844, МКИ⁴ В 23 В 27/22).

Недостатком известной конструкции сменной многогранной пластины является неустойчивый процесс дробления стружки.

Известно наиболее близкое техническое решение - конструкция сменной многогранной пластины из твердого сплава (например, фирмы SIMITOMO - Coated insert with improved swart control, “Austral. Mach. and Prod. Eng.”, 1980, 33, №2, 37), включающая опорную поверхность, режущие кромки, переднюю и заднюю поверхности. На передней поверхности выполнены локальные выступы, имеющие сферическую форму. Выступы расположены на некотором расстоянии от режущей кромки и могут располагаться вблизи от вершины пластины или по ее периметру.

Недостатком наиболее близкого технического решения является незначительный срок службы режущей пластины из-за износа по передней поверхности.

Задачей предложенного технического решения является увеличение срока службы режущей пластины за счет снижения температуры и силы резания с увеличением способности к дроблению стружки.

Поставленная задача достигается тем, что в предложенном техническом решении, т.е. в режущей пластине на основе многогранника с опорной поверхностью, с режущими кромками и выступами на передней поверхности последние выполнены в виде стружколомающих элементов, свободно установленных в тело пластины с возможностью вращения относительно передней поверхности. Стружколомающие элементы представляют собой шар, цилиндр или конус. На поверхности цилиндра или конуса нанесены кольцевые выступы, эксцентричные или фигурные впадины, либо винтовые канавки, а стружколомающие элементы выполнены из износостойких материалов, например керамики.

На фиг.1 изображена пластина со стружколомающими элементами, выполненными в виде шара, расположенными у вершин режущей пластины; на фиг.2 - то же, вдоль режущей кромки; на фиг.3 - то же, на разном расстоянии от режущей кромки; на фиг.4, фиг.5, фиг.6 изображены варианты расположения стружколомающего элемента относительно передней поверхности, сечения А-А фиг.2; на фиг.7, фиг.8, фиг.9 изображена пластина со стружколомающими элементами, выполненными в виде цилиндра при разном расположении стружколомающего элемента относительно режущей кромки; на фиг.10, фиг.11, фиг.12 - то же, для стружколомающего элемента, выполненного в виде конуса; на фиг.13, фиг.14, фиг.15 изображены варианты расположения стружколомающего элемента относительно передней поверхности, сечения Б-Б фиг.7; на фиг.16, фиг.17, фиг.18 - то же, сечения В-В фиг.10; на фиг.19, фиг.20, фиг.21 изображены варианты исполнения поверхности стружколомающего элемента, сечения Б-Б фиг.7; на фиг.22 изображены варианты исполнения поперечного сечения впадины цилиндрического или конического стружколомающего элемента, сечение Г-Г фиг.20.

Режущая пластина выполнена в виде многогранника, имеет корпус 1 и установленный с зазором в него стружколомающий элемент 2, расположенный на передней поверхности, выполненный в виде шара, цилиндра или конуса.

Стружколомающие элементы 2 в виде шара могут располагаться непосредственно у вершины режущей пластины и (или) вдоль режущей кромки на одинаковом или на разном расстоянии от нее. Стружколомающие элементы в виде шара могут иметь одинаковый или разный диаметр и располагаться на одинаковом или разном расстоянии от передней поверхности.

Стружколомающие элементы 2 в виде цилиндра или конуса располагаются параллельно или под некоторым углом к режущей кромке, а ось вращения элемента может быть параллельна опорной поверхности или под некоторым углом к ней.

Поверхность цилиндрического или конического стружколомающего элемента 2 может быть выполнена гладкой или иметь кольцевые выступы, расположенные на некотором расстоянии друг от друга, либо винтовую канавку или эксцентричную или фигурную впадину.

Работает режущая пластина следующим образом. В процессе обработки заготовки инструментом, оснащенным предлагаемой режущей пластиной, срезаемая стружка скользит по стружколомающим элементам 2 и вызывает их вращение. В результате между сходящей стружкой и элементами возникает трение качения, а не скольжения, как в случае пластин со сферическими выступами, выполненными заодно с пластиной. Следовательно, сила трения стружки о переднюю поверхность пластины, оснащенной стружколомающими элементами, меньше, чем у известной пластины. В связи с этим уменьшается количество теплоты трения на площадке контакта между стружкой и передней поверхностью режущей пластины. Поэтому снижается температура пластины и температурные напряжения в ней, а стойкость увеличивается. Уменьшение силы трения о переднюю поверхность пластины снижает износ стружколомающих элементов и увеличивает долговечность образуемых ими сферических или цилиндрических выступов. Последнее повышает надежность стружкодробления, а следовательно, и стойкость пластины. При вращении цилиндрического или конического стружколомающего элемента с эксцентричной или фигурной впадиной, за счет изменения положения места контакта стружки со стружколомающим элементом относительно передней поверхности, стружка получает дополнительные деформации, что способствует повышению надежности стружкодробления. Винтовая канавка на поверхности цилиндрического или конического стружколомающего элемента обеспечивает механическое воздействие на сходящую стружку и способствует ее дроблению. При работе с охлаждением вращающиеся стружколомающие элементы обеспечивают транспортировку СОЖ непосредственно в зону контакта стружки с передней поверхностью, что так же положительно сказывается на стойкости пластины.

Основным преимуществом предлагаемой режущей пластины по сравнению с известными режущими пластинами является увеличение срока службы режущей пластины в два раза с повышением надежности стружкодробления.

1. Режущая пластина на основе многогранника с опорной поверхностью, с режущими кромками и выступами на передней поверхности, выполненными в виде стружколомающего элемента, свободно установленного в тело пластины с возможностью вращения относительно передней поверхности, отличающаяся тем, что на поверхности стружколомающего элемента выполнены кольцевые выступы или впадины.

2. Режущая пластина по п.1, отличающаяся тем, что впадины выполнены в виде эксцентричных или фигурных канавок.