RU134466U1

RU134466U1 - WHEELED WHEEL PLATE PLATE

Info

Publication number: RU134466U1
Application number: RU2013107816/02U
Authority: RU
Inventors: Виктория Викторовна Алтухова; Борис Яковлевич Мокрицкий; Галина Васильевна Тарануха
Priority date: 2013-02-21
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2013-11-20

Abstract

Режущая пластина чашечной формы для колесотокарной обработки, содержащая стружкозавивающую канавку и расположенные в ней в шахматном порядке два ряда стружколомающих выступов, причем выступы первого ряда расположены на передней стороне стружкозавивающей канавки и выполнены в форме части сферы, отличающаяся тем, что выступы второго ряда выполнены на внутренней поверхности стружкозавивающей канавки с началом у дна канавки и максимальной высотой возле места сопряжения стружечной канавки с профилем чашечной пластины, выступы ориентированы относительно окружности стружкозавивающей канавки с возможностью расположения передней стороны перпендикулярно направлению движения стружки, срезаемой в области галтели обработанной поверхности колеса.A cup-shaped cutting insert for wheel turning, comprising a chip cutting groove and two rows of chip breaking protrusions located in it in a checkerboard pattern, the protrusions of the first row being located on the front side of the chip cutting groove and made in the form of a part of a sphere, characterized in that the protrusions of the second row are made on the inside the surface of the chip cutting groove with the beginning at the bottom of the groove and the maximum height near the place where the chip groove meets the profile of the cup plate, the protrusions are orientated vans relative to the circumference of the chip cutting groove with the possibility of arranging the front side perpendicular to the direction of movement of the chip cut in the fillet region of the machined wheel surface.

Description

Заявленное решение относится к металлорежущему инструменту, а именно к токарным режущим пластинам чашечной формы для обработки бывших в эксплуатации железнодорожных колес.The claimed solution relates to a metal-cutting tool, namely to turning cup-shaped cutting inserts for processing used railway wheels.

Уровень развития техники известен из решения [Патент РФ №30297, МПК 7 В23В 27/16 на полезную модель «Твердосплавная пластина металлорежущего инструмента». 27.06.2003, Бюл. №18], в котором передняя поверхность инструмента содержит стружкозавивающую канавку и расположенные в ней в шахматном порядке стружколомающие выступы, в каждом ряду отстоящие друг от друга на равном расстоянии, причем высота выступов второго ряда больше высоты выступов первого ряда; выступы выполнены в виде полусфер, расстояние между выступами первого ряда меньше ширины стружки и больше ее половины.The level of technology development is known from the solution [RF Patent No. 30297, IPC 7 В23В 27/16 for the utility model “Carbide plate of a metal-cutting tool”. 06/27/2003, Bull. No. 18], in which the front surface of the tool comprises a chip cutting groove and chip breaking protrusions located in it in a checkerboard pattern, spaced apart from each other at an equal distance, the height of the protrusions of the second row being greater than the height of the protrusions of the first row; the protrusions are made in the form of hemispheres, the distance between the protrusions of the first row is less than the width of the chip and more than half of it.

Недостатком решения является низкая эффективность стружколомания при обработке железнодорожных колес, у которых материал в районе галтели и реборды за поверхностью катания значительно деформирован либо наплавлен в процессе восстановления поверхности. При обработке таких колес в районе галтели пластичность материала избыточна и деформация стружки недостаточна для образования эффекта ее долома указанными выступами.The disadvantage of this solution is the low efficiency of chip breaking in the processing of railway wheels, in which the material in the region of the fillet and flanges behind the rolling surface is significantly deformed or deposited during surface restoration. When processing such wheels in the region of the fillet, the plasticity of the material is excessive and the deformation of the chips is insufficient for the formation of the effect of its dolom by the indicated protrusions.

Техническим результатом заявляемого решения является повышение эффективности стружколомания, т.е. минимизация возможностей для образования сливной стружки.The technical result of the proposed solution is to increase the efficiency of chip breaking, i.e. minimization of possibilities for the formation of drainage chips.

Это достигается за счет того, что деформация стружки повышена за счет изменения формы, размера и расположения выступов второго ряда. Они выполнены с началом у дна стружкозавивающей канавки и максимальной высотой в месте сопряжения задней стороны стружкозавивающей канавки с профилем чашечной пластины. Выступ внутри стружкозавивающей канавки расположен так, чтобы его фронт был перпендикулярен направлению движения стружки.This is achieved due to the fact that the deformation of the chips is increased by changing the shape, size and location of the protrusions of the second row. They are made with the beginning at the bottom of the chip cutting groove and the maximum height at the place where the rear side of the chip cutting groove meets the profile of the cup plate. The protrusion inside the chip cutting groove is located so that its front is perpendicular to the direction of movement of the chip.

Таким образом, заявляемый объект, как и прототип, на передней поверхности содержит стружкозавивающую канавку и расположенные в ней в шахматном порядке два ряда стружколомающих выступов, причем выступы первого (ближнего к режущей кромке) ряда расположены на передней стороне стружкозавивающей канавки и выполнены в форме части сферы (полусферы). Высота этих выступов не выходит за пределы передней поверхности. Количество этих выступов предопределяется диаметром выступа и расстоянием между ними.Thus, the claimed object, like the prototype, on the front surface contains a chip-cutting groove and two rows of chip-breaking protrusions located in it in a staggered manner, and the protrusions of the first (closest to the cutting edge) row are located on the front side of the chip-cutting groove and are made in the form of a part of a sphere (hemispheres). The height of these protrusions does not extend beyond the front surface. The number of these protrusions is determined by the diameter of the protrusion and the distance between them.

Однако заявляемый объект отличается тем, что выступы второго ряда выполнены на внутренней (дальней от режущей кромки пластины) поверхности стружкозавивающей канавки с началом у дна канавки и максимальной высотой в месте сопряжения стружечной канавки с профилем чашечной пластины. Выступы ориентированы (повернуты) относительно окружности стружкозавивающей канавки так, чтобы передняя сторона (фронт) выступа была по возможности (максимально) перпендикулярна направлению движения стружки, срезаемой в области галтели обрабатываемой поверхности колеса.However, the claimed object is characterized in that the protrusions of the second row are made on the inner (farthest from the cutting edge of the insert) surface of the chip cutting groove with the beginning at the bottom of the groove and the maximum height at the interface between the chip groove and the profile of the cup plate. The protrusions are oriented (rotated) relative to the circumference of the chip cutting groove so that the front side (front) of the protrusion is as possible (maximum) perpendicular to the direction of movement of the chips cut in the fillet region of the machined wheel surface.

На фиг.1 представлена схема (вид сверху) чашечной колесотокарной пластины (показан момент обработки галтели колеса). На фиг.2 показано сечение А-А по фиг.1, на фиг.3 - сечение Б-Б, на фиг.4 - сечение В-В, на фиг.5 показано сечение Г-Г по фиг.4, на фиг.6 - вид Д по фиг.1.Figure 1 presents a diagram (top view) of a cup wheel-turning plate (the moment of processing of the wheel fillet is shown). Figure 2 shows a section aa in figure 1, figure 3 is a section bb, figure 4 is a section bb, figure 5 shows a section gg in figure 4, figure .6 is a view D of FIG. 1.

Устроена чашечная режущая колесотокарная пластина следующим образом. Круглая режущая пластина на передней поверхности имеет режущую кромку 1, кольцевую стружкозавивающую канавку 2 и стружколомающий профиль 3. Пластина устанавливается в корпус резца, базируется по отверстию 4 и зажимается с опиранием на поверхность 5. В кольцевой стружкозавивающей канавке 2 на ее передней (ближней к режущей кромке) поверхности 6 выполнены стружколомающие выступы 7, расположенные на равном расстоянии друг от друга по длине кольцевой стружкозавивающей канавки 2. Расстояние между ними выбирается исходя из режима резания: чем больше глубина резания t и подача S, тем большие размеры будут у выступов 7, тем меньшее количество выступов разместится на длине канавки 2. Например, при использовании режущих пластин диаметром более 30 мм и при глубине резания более 8 мм с подачей более 1 мм на оборот колеса целесообразно (удается) разместить 8-10 выступов. При меньшей глубине резания и меньшей подаче возможно размещение 10-14 выступов. Выступы имеют форму сферы. Сфера выступов расположена на передней поверхности 6 кольцевой канавки 2 так, что высота выступа не выходит за пределы передней поверхности (не выше режущей кромки 1), а на уровне дна 8 кольцевой стружечной канавки 2 выступ пересекается с поверхностью канавки 2. На внутренней (дальней от режущей кромки 1 пластины) поверхности 9 стружкозавивающей канавки 2 расположены другие выступы 10. Они начинаются со дна 8 канавки 2 и имеют максимальную высоту в месте сопряжения с профилем 3 чашечной пластины (фиг.6). Выступы 10 ориентированы (повернуты) относительно окружности стружкозавивающей канавки так, чтобы передняя сторона (фронт) выступа была перпендикулярна (по возможности максимально ближе к перпендикулярному) направлению движения стружки, срезаемой в области галтели обрабатываемой поверхности колеса. Применительно к геометрии чашечной пластины это означает, что угол φ между плоскостью b-b, перпендикулярной плоскости профиля 3 и проходящей через осевую линию выступа 10, и плоскостью а-а, перпендикулярной плоскости профиля 3 и проходящей через касательную к кольцевой линии дна 8 канавки в точке пересечения плоскости b-b с кольцевой линией дна 8 канавки, составляет 70-90 градусов. Выступы 10 расположены по отношению к выступам 7 первого ряда в шахматном порядке.Arranged cup cutting wheelset plate as follows. The round cutting insert on the front surface has a cutting edge 1, an annular chip cutting groove 2 and a chip breaking profile 3. The insert is installed in the tool body, is based on the hole 4 and clamped with support on the surface 5. In the annular chip cutting groove 2 on its front (closest to the cutting the edge) of surface 6 is made of chip breaking protrusions 7 located at an equal distance from each other along the length of the annular chip cutting groove 2. The distance between them is selected based on the cutting mode: the narrower the cutting depth t and the feed S, the larger the size of the protrusions 7, the smaller the number of protrusions will fit on the length of the groove 2. For example, when using inserts with a diameter of more than 30 mm and a cutting depth of more than 8 mm with a feed of more than 1 mm per revolution it is expedient (succeeds) to place wheels 8-10 ledges. With a smaller depth of cut and a smaller feed, 10-14 protrusions can be placed. The protrusions have the shape of a sphere. The sphere of the protrusions is located on the front surface 6 of the annular groove 2 so that the height of the protrusion does not extend beyond the front surface (not higher than the cutting edge 1), and at the bottom level 8 of the annular chip groove 2, the protrusion intersects the surface of the groove 2. On the inner (farthest other protrusions 10 are located on the cutting edge 1 of the insert) of the surface 9 of the chip cutting groove 2. They begin from the bottom 8 of the groove 2 and have a maximum height at the interface with the profile 3 of the cup plate (Fig. 6). The protrusions 10 are oriented (rotated) relative to the circumference of the chip groove so that the front side (front) of the protrusion is perpendicular (as close as possible to the perpendicular as possible) to the direction of movement of the chips cut in the region of the fillet of the machined wheel surface. In relation to the geometry of the cup plate, this means that the angle φ between the plane bb perpendicular to the plane of the profile 3 and passing through the center line of the protrusion 10 and the plane aa, perpendicular to the plane of the profile 3 and passing through the tangent to the ring line of the bottom 8 of the groove at the intersection plane bb with an annular bottom line of the groove 8 is 70-90 degrees. The protrusions 10 are located in relation to the protrusions 7 of the first row in a checkerboard pattern.

Работает указанная пластина следующим образом. Чашечную пластину в своем угловом положении относительно поверхности обрабатываемого колеса 11 устанавливают так, чтобы стружколомающий выступ 7 занял положение 12, соответствующее максимально возможной глубине t резания, или положение 13, соответствующее обработке с минимальной t₁ глубиной резания. В том и другом случае выступы 10 второго ряда и выступы 7 первого ряда займут свое такое положение, при котором сходящая по передней поверхности пластины стружка будет подвергаться дополнительной винтовой деформации выступами 10 и изгибу выступами 7 и 10. В районе обработки галтели колеса превалирующее направление схода стружки будет перпендикулярно (или близко к этому в диапазоне от 70 до 90 градусов) касательной а-а. При этом внутренняя поверхность стружки 15 после взаимодействия с режущей кромкой 1 будет устремляться в стружкозавивающую канавку 2. В этом направлении движения стружка неизбежно вступит (фиг.3) во взаимодействие со сферическими участками выступов 7, находящихся в положениях 12, 13 и 14. Каждый из них будет дополнительно (к тому, что уже создали режущая кромка и стружкозавивающая канавка) деформировать стружки на изгиб, создавая условия для стружколомания. Если при этом стружколомания не произошло (величины деформации оказалось недостаточно), то стружка, продвигаясь далее относительно режущей пластины, вступит во взаимодействие с выступами 10 (фиг.4), т.е. выступ, находящийся в положении 16, будет завивать правый край сходящей стружки против часовой стрелки (встречная винтовая деформация), а выступ, находящийся в положении 17, будет завивать левый край стружки по часовой (попутная винтовая деформация) стрелке. Это будет создавать надрывы стружки у ее левого и правого краев, что способствует сколу стружки. Сторона выступа 10 (фиг.5), обращенная в сторону стружки, должна обеспечить дополнительный изгиб стружки для достижения доминантного значения деформации стружки. Для этого угол γ наклона этой стороны должен быть максимально противоположен направлению движения стружки, он может составлять 30-45 градусов. Этого достаточно для долома стружки.The specified plate works as follows. The cup plate in its angular position relative to the surface of the machined wheel 11 is set so that the chip breaking protrusion 7 occupies a position 12 corresponding to the maximum possible cutting depth t, or position 13 corresponding to processing with a minimum cutting depth t ₁ . In both cases, the protrusions 10 of the second row and the protrusions 7 of the first row will occupy their position in which the chips coming off the front surface of the plate will undergo additional helical deformation by the protrusions 10 and bending by the protrusions 7 and 10. In the area of processing the fillet of the wheel, the prevailing direction of chip exit will be perpendicular (or close to this in the range from 70 to 90 degrees) tangent aa. In this case, the inner surface of the chip 15 after interacting with the cutting edge 1 will rush into the chip cutting groove 2. In this direction of movement, the chip will inevitably come into contact (Fig. 3) with the spherical sections of the protrusions 7 located at positions 12, 13 and 14. Each of they will additionally (in addition to the fact that a cutting edge and a chip cutting groove have already been created) deform the chips into bending, creating conditions for chip breaking. If at the same time chip breaking did not occur (the magnitude of the deformation was not enough), then the chip, moving further relative to the cutting insert, will interact with the protrusions 10 (Fig. 4), i.e. the protrusion at position 16 will curl the right edge of the outgoing chip counterclockwise (counter-helical deformation), and the protrusion at position 17 will curl the left edge of the chip clockwise (associated helical deformation) arrow. This will create chip tears at its left and right edges, which contributes to chip breaking. The side of the protrusion 10 (figure 5), facing the side of the chip, must provide additional bending of the chip to achieve the dominant value of the deformation of the chip. For this, the angle of inclination γ of this side should be as far as possible opposite to the direction of chip movement, it can be 30-45 degrees. This is enough for chip breaking.

Описанный принцип работы пластины объясняет возможность достижения заявленного технического результата.The described principle of operation of the plate explains the possibility of achieving the claimed technical result.

Claims

A cup-type cutting insert for wheel turning, comprising a chip cutting groove and two rows of chip breaking protrusions arranged in it in a checkerboard pattern, the protrusions of the first row being located on the front side of the chip cutting groove and made in the form of a part of a sphere, characterized in that the protrusions of the second row are made on the inside the surface of the chip cutting groove with the beginning at the bottom of the groove and the maximum height near the place where the chip groove meets the profile of the cup plate, the protrusions are orientated vans relative to the circumference of the chip cutting groove with the possibility of arranging the front side perpendicular to the direction of movement of the chip cut in the fillet region of the machined wheel surface.