RU180076U1

RU180076U1 - Combined Turning Tool

Info

Publication number: RU180076U1
Application number: RU2017105726U
Authority: RU
Inventors: Владимир Анатольевич Косарев; Дмитрий Павлович Литвинчук; Екатерина Вадимовна Ходакова
Priority date: 2017-02-21
Filing date: 2017-02-21
Publication date: 2018-06-01

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к токарным инструментам для комбинированной обработки деталей резанием и пластической деформацией. В комбинированном токарном инструменте, включающем корпус с режущей и деформирующей частями, режущая часть выполнена сменной и неперетачиваемой, а деформирующая часть расположена под режущей соосно с ребром, образованным главной и вспомогательной задними гранями, и выполнена в виде цилиндра, соосно вставленного в совпадающее с ним по форме гнездо с открытым сектором, обеспечивающим доступ деформирующей части к зоне обработки, упомянутое гнездо расположено в корпусе так, что открытый сектор образует центральный угол менее 180°, цилиндрическая деформирующая часть выполнена наборной из n>1 элементов в виде цилиндрических таблеток, а корпус снабжен съемным зажимом упомянутых элементов в цилиндрическом гнезде, предназначенным для их переустановки. Технический результат - повышение технологических возможностей комбинированного токарного инструмента. 4 ил.The utility model relates to the field of mechanical engineering, in particular to turning tools for the combined processing of parts by cutting and plastic deformation. In a combined turning tool, comprising a housing with cutting and deforming parts, the cutting part is removable and non-rotatable, and the deforming part is located under the cutting coaxially with the edge formed by the main and auxiliary rear faces, and is made in the form of a cylinder coaxially inserted into coincident with it in the form of a socket with an open sector providing access of the deforming part to the treatment zone, said socket is located in the housing so that the open sector forms a central angle of less than 180 °, cylinders eskaya deforming portion is made of the stacked n> 1 elements in the form of cylindrical pellets, and the housing is provided with a removable clip elements mentioned in the cylindrical seat intended to reinstall them. EFFECT: increased technological capabilities of a combined turning tool. 4 ill.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения, в частности к токарным инструментам для комбинированной обработки деталей резанием и пластической деформацией.The proposed utility model relates to the field of engineering, in particular to turning tools for combined machining of parts by cutting and plastic deformation.

Обработка деталей пластической деформацией - выглаживанием с применением токарного инструмента является одной из наиболее перспективных технологических схем обработки поверхностным пластическим деформированием (ППД). Преимущества данного метода в полной мере раскрываются в условиях единичного и мелкосерийного производства, так как появляется возможность существенно сократить номенклатуру используемого инструмента и технологической оснастки. В то же время, в условиях крупносерийного производства, применение стандартного токарного инструмента на операциях обработки ППД помимо сокращения номенклатуры инструмента и оснастки, позволяет, что очень важно, сократить время на смену инструмента и переналадку оборудования.Processing of parts by plastic deformation - smoothing using a turning tool is one of the most promising technological schemes for surface plastic deformation (PPD) processing. The advantages of this method are fully disclosed in the conditions of single and small-scale production, as it becomes possible to significantly reduce the range of tools and technological equipment used. At the same time, in the conditions of large-scale production, the use of standard turning tools in processing operations of PPD, in addition to reducing the range of tools and equipment, allows, very importantly, to reduce the time for tool change and equipment change-over.

Известна зачистная пластина для чистовой и получистовой токарной обработки (Патент РФ №79471 U1, опубл. 10.01.2009), выполненная из инструментального материала высокой твердости, например из твердого сплава, имеет радиус r1, измеренный в плане при вершине резца (угол, при вершине равен или близок к 90°), мнимую основную плоскость, перпендикулярную направлению резания, совпадающую с режущей кромкой, и зачистные прилегающие части режущих кромок в виде радиусов несколько большей величины, при этом величины радиусов находятся в поле допуска на номинальный радиус.Known wiper plate for finishing and semi-turning (RF Patent No. 79471 U1, publ. 10.01.2009), made of high hardness tool material, for example of hard alloy, has a radius r1, measured in plan at the tip of the cutter (angle, at apex equal to or close to 90 °), an imaginary main plane perpendicular to the cutting direction, coinciding with the cutting edge, and the cleaned adjacent parts of the cutting edges in the form of radii of a slightly larger value, while the radii are in the tolerance range for the nominal first radius.

Недостатком аналога является высокая сложность его профилирования и использование единого материала для различных видов обработки - резания и пластического деформирования, что отрицательно влияет на стойкость инструмента.The disadvantage of the analogue is the high complexity of its profiling and the use of a single material for various types of processing - cutting and plastic deformation, which negatively affects the tool life.

Наиболее близким к заявленному техническому решению как по количеству совпадающих признаков, так и по достигаемому техническому результату - прототипом - является комбинированный токарный инструмент, включающий корпус с режущей и деформирующей частями, причем режущая часть выполнена сменной и неперетачиваемой, а деформирующая часть расположена под режущей соосно с ребром, оразованным главной и вспомогательной задними гранями, и выполнена в виде цилиндра, соосно вставленного в совпадающее с ним по форме гнездо с открытым сектором, обеспечивающим доступ деформирующей части к зоне обработки (Патент РФ №159234 U1, опубл. 10.02.2016). Такой комбинированный токарный инструмент существенно проще аналога в части его профилирования и, что немаловажно, обладает существенным стойкостным ресурсом.The closest to the claimed technical solution, both in terms of the number of matching features and in the technical result achieved - the prototype - is a combined turning tool comprising a housing with cutting and deforming parts, the cutting part being removable and non-turning, and the deforming part located under the cutting coaxially with rib, formed by the main and auxiliary back faces, and made in the form of a cylinder, coaxially inserted into a nest with an open sector matching its shape, that seal the access of the deforming part to the treatment zone (RF Patent No. 159234 U1, publ. 02/10/2016). Such a combined turning tool is much simpler than an analog in terms of its profiling and, importantly, has a significant persistent resource.

К недостаткам прототипа следует отнести его невысокие технологические возможности, обусловленные крайне малой длиной деформирующей части, размещенной непосредственно в теле режущей пластины. Это обстоятельство препятствует обеспечению существенной глубины обработки, необходимой для упругих материалов. Простое увеличение длины деформирующей части в теле режущей пластины приводит к неоправданному увеличению ее габаритов и, следовательно, к перерасходу дорогостоящего материала, из которого эта режущая пластина произведена.The disadvantages of the prototype include its low technological capabilities, due to the extremely short length of the deforming part, located directly in the body of the cutting insert. This circumstance prevents the provision of a significant processing depth necessary for elastic materials. A simple increase in the length of the deforming part in the body of the cutting insert leads to an unjustified increase in its dimensions and, consequently, to an overspending of the expensive material from which this cutting insert is made.

Задача полезной модели - конструктивными изменениями обеспечить повышение глубины обработки деформирующей частью комбинированного токарного инструмента при сохранении высокой стойкости.The objective of the utility model is to provide constructive changes to increase the depth of processing by the deforming part of the combined turning tool while maintaining high resistance.

Технический результат - повышение технологических возможностей комбинированного токарного инструмента за счет обеспечения возможности пластической деформации упругих материалов.EFFECT: increased technological capabilities of a combined turning tool by providing the possibility of plastic deformation of elastic materials.

Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что в комбинированном токарном инструменте, включающем корпус с режущей и деформирующей частями, режущая часть выполнена сменной и неперетачиваемой, а деформирующая часть расположена под режущей соосно с ребром, образованным главной и вспомогательной задними гранями, и выполнена в виде цилиндра, соосно вставленного в совпадающее с ним по форме гнездо с открытым сектором, обеспечивающим доступ деформирующей части к зоне обработки, упомянутое гнездо расположено в корпусе так, что открытый сектор образует центральный угол менее 180°, цилиндрическая деформирующая часть выполнена наборной из n>1 элементов в виде цилиндрических таблеток, а корпус снабжен съемным зажимом упомянутых элементов в цилиндрическом гнезде, предназначенным для их переустановки.The problem is solved, and the claimed technical result is achieved by the fact that in a combined turning tool comprising a housing with a cutting and deforming parts, the cutting part is removable and non-rotatable, and the deforming part is located under the cutting coaxially with the edge formed by the main and auxiliary rear faces, and made in the form of a cylinder coaxially inserted into a matching socket with an open sector in shape, providing access of the deforming part to the processing zone, said socket is located laid in the case so that the open sector forms a central angle of less than 180 °, the cylindrical deforming part is made of n> 1 elements in the form of cylindrical tablets, and the case is equipped with a removable clip of the above elements in the cylindrical socket, designed for reinstallation.

Полезная модель поясняется изображениями, где:The utility model is illustrated by images, where:

- на фиг. 1 схематично представлен заявленный комбинированный токарный инструмент в процессе токарной обработки;- in FIG. 1 is a schematic representation of the claimed combined turning tool in a turning process;

- на фиг. 2 – то же в процессе обработки пластической деформацией;- in FIG. 2 - the same in the process of processing plastic deformation;

- на фиг. 3 - распределение контактных напряжений по высоте h деформирующей части комбинированного токарного инструмента;- in FIG. 3 - distribution of contact stresses along the height h of the deforming part of the combined turning tool;

- на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 1.- in FIG. 4 is a section AA in FIG. one.

Комбинированный токарный инструмент содержит следующие основные элементы:Combined turning tools contain the following basic elements:

1 - корпус;1 - housing;

2 - режущая часть (сменная неперетачиваемая пластина);2 - cutting part (replaceable non-turning plate);

3 - цилиндрические таблетки, образующие деформирующую часть;3 - cylindrical tablets forming the deforming part;

4 - гнездо;4 - nest;

5 - съемный зажим;5 - removable clip;

6 - деталь;6 - detail;

7 - винт;7 - screw;

8 - отверстие резьбовое.8 - threaded hole.

В основу полезной модели положено следующее.The utility model is based on the following.

В процессе работы режущая кромка режущей части 2 (сменной неперетачиваемой пластины) изнашивается и требует замены либо переустановки (поворота) сменной неперетачиваемой пластины. Вместе с тем деформирующая часть комбинированного токарного инструмента также подвержена износу, который имеет разное значение (в соответствии с эпюрой контактных напряжений, эпюру контактных напряжений условно можно представить в виде заштрихованной зоны Б на фиг. 3.) на протяжении контакта деформирующей части с обрабатываемой деталью. Таким образом, из фиг. 3 следует, что износ протекает неравномерно по высоте h. Выполнение деформирующей части комбинированного токарного инструмента в виде набора цилиндрических таблеток 3 позволяет, осуществляя их перестановку по высоте деформирующей части, располагая (например одновременно с заменой/поворотом режущей части 2) ранее менее нагруженные таблетки в зону больших контактных напряжений, и наоборот, нивелировать влияние износа части из них на требуемый результат обработки. При этом расположение гнезда 4 в корпусе 1 осуществлено так, что открытый сектор образует центральный угол α менее 180° (Фиг. 4), что позволяет предотвратить вываливание таблеток 3 из гнезда 4, а наличие съемного зажима 5 позволяет устанавливать, менять местами, поворачивать вокруг оси и фиксировать таблетки 3 в гнезде 4. Изменение количества таблеток дает возможность увеличить или уменьшить длину контакта деформирующей части, в зависимости от диаметра обрабатываемой детали, что позволяет экономить дорогостоящий деформирующий материал таблеток.In the process, the cutting edge of the cutting part 2 (replaceable non-rotatable plate) wears out and requires replacement or reinstallation (rotation) of the replaceable non-rotatable plate. At the same time, the deforming part of the combined turning tool is also subject to wear, which has different meanings (in accordance with the contact stress diagram, the contact stress diagram can conventionally be represented as shaded zone B in Fig. 3.) during the contact of the deforming part with the workpiece. Thus, from FIG. 3 that wear occurs unevenly in height h. The execution of the deforming part of the combined turning tool in the form of a set of cylindrical tablets 3 allows, by rearranging them along the height of the deforming part, arranging (for example, simultaneously with the replacement / rotation of the cutting part 2) previously less loaded tablets in the zone of high contact stresses, and vice versa, to level out the effect of wear parts of them to the desired processing result. Moreover, the location of the socket 4 in the housing 1 is such that the open sector forms a central angle α of less than 180 ° (Fig. 4), which helps to prevent the tablets 3 from falling out of the socket 4, and the presence of a removable clip 5 allows you to install, swap, rotate around axis and fix the tablets 3 in the slot 4. Changing the number of tablets makes it possible to increase or decrease the contact length of the deforming part, depending on the diameter of the workpiece, which saves the expensive deforming material of the tablet a.

Заявленный комбинированный токарный инструмент работает следующим образом.The claimed combined turning tool operates as follows.

Корпус 1 устанавливается в резцедержатель (не показан), резцедержателю посредством исполнительных механизмов станка задаются определенные относительно обрабатываемой детали 6 положение и перемещение так, что режущая часть 2 комбинированного токарного инструмента осуществляет резание на заданную глубину. После токарной обработки резцедержатель посредством исполнительных механизмов станка изменяет положение комбинированного токарного инструмента относительно обрабатываемой детали так, что вступает в работу деформирующая часть 3 и выглаживает обработанную режущей частью 2 поверхность детали. В процессе работы режущая часть 2 и деформирующая часть 3 изнашиваются. Режущая часть 2 поворачивается или меняется (аналогично тому, как это имеет место в прототипе). Съемный зажим 5 снимается с корпуса 1, открывая доступ к гнезду 4, таблетки 3 либо переустанавливаются местами, как это было оговорено выше, либо частично или полностью заменяются на новые, после чего съемный зажим 5 устанавливается на место (например прикручивается крепежными винтами 7 в резьбовые отверстия 8 корпуса 1), после чего комбинированный токарный инструмент вновь готов к работе.The housing 1 is installed in the tool holder (not shown), the tool holder is set by the actuator of the machine to a certain position and movement relative to the workpiece 6 so that the cutting part 2 of the combined turning tool cuts to a predetermined depth. After turning, the tool holder by means of actuators of the machine changes the position of the combined turning tool relative to the workpiece so that the deforming part 3 comes into operation and smooths the surface of the part processed by the cutting part 2. In operation, the cutting part 2 and the deforming part 3 wear out. The cutting part 2 rotates or changes (similar to how it takes place in the prototype). The removable clip 5 is removed from the housing 1, giving access to slot 4, the tablets 3 are either reinstalled in places, as mentioned above, or partially or completely replaced with new ones, after which the removable clip 5 is put in place (for example, it is screwed onto the threaded screws 7 holes 8 of the housing 1), after which the combined turning tool is again ready for operation.

При этом очевидно, что длина деформирующей части 1 увеличена (по сравнению с прототипом), что позволяет внедрять деформирующую часть ее на большую глубину в деталь (геометрически очевидно, наглядно - на фиг. 2), перекрывая высокий предел упругости (характерный, например для легированных сталей и ряда других материалов) без снижения эффективности использования всей рабочей поверхности деформирующей части.It is obvious that the length of the deforming part 1 is increased (compared with the prototype), which allows you to introduce the deforming part to a greater depth in the part (geometrically obvious, clearly - in Fig. 2), overriding the high elastic limit (typical, for example, for alloyed steel and a number of other materials) without reducing the efficiency of use of the entire working surface of the deforming part.

Изложенное позволяет сделать вывод о том, что поставленная задача - конструктивными изменениями обеспечить повышение глубины обработки деформирующей частью комбинированного токарного инструмента при сохранении высокой стойкости - решена, а заявленный технический результат - повышение технологических возможностей комбинированного токарного инструмента за счет обеспечения возможности пластической деформации упругих материалов - достигнут.The foregoing allows us to conclude that the task - constructive changes to increase the depth of processing by the deforming part of the combined turning tool while maintaining high durability - is solved, and the claimed technical result - increasing the technological capabilities of the combined turning tool due to the possibility of plastic deformation of elastic materials - is achieved .

Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:The above information indicates the following conditions are met when using the claimed technical solution:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении относится к области машиностроения, в частности к комбинированным токарным инструментам для обработки деталей резанием и пластической деформацией;- the object embodying the claimed technical solution, when implemented, relates to the field of engineering, in particular to combined turning tools for machining parts by cutting and plastic deformation;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в формуле, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке и/или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;- for the claimed object in the form described in the formula, the possibility of its implementation using the methods and methods described above and / or known from the prior art on the priority date has been confirmed;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- the object embodying the claimed technical solution, when implemented, is able to ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Следовательно, заявленный объект соответствует критериям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.Therefore, the claimed object meets the criteria of patentability "novelty" and "industrial applicability" under applicable law.

Claims

A combined turning tool comprising a housing with a cutting and deforming parts, the cutting part being removable and non-turning, and the deforming part located coaxially with the edge formed by the main and auxiliary rear faces, and made in the form of a cylinder coaxially inserted in coinciding with it the shape of a socket with an open sector, providing access to the deforming part to the processing zone, characterized in that the said socket is located in the housing so that the open sector forms a central th angle of less than 180 °, a cylindrical deforming part is a lamella element in the form of cylindrical pellets, wherein the housing is provided with a removable clip elements mentioned in the cylindrical seat intended to reinstall them.