RU1807920C - Режуща вставка - Google Patents

Abstract

Использование: режуща  вставка дл  периферийных ротационных фрез, имеющих цилиндрический держатель и большое число сменных установленных по периферии режущих вставок. Режуща  кромка  вл етс  изогнутой и составл ет часть криволинейной стороны плоскости, котора  пересекает цилиндр , образующий поверхность вращени  упом нутой режущей кромки, под углом, соответствующим осевому переднему углу вставки во фрезе. 4 з.п. ф-лы, 13 ил.

Description

Изобретение относитс  к металлообработке , в частности к режущему инструменту.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества обработанной поверхности и повышение стойкости вставки за счет создани  оптимальной геометрии ее режущей части .

На фиг. 1 схематично показан вид сбоку упрощенной фрезы со смонтированной на ней режущей вставкой в соответствии с изобретением; на фиг. 2 - вид в перспективе режущей вставки; на фиг. 3 - вид в плане режущей вставки; на фиг, 4 и 5 - соответственно виды сбоку и спереди режущей вставки; на фиг. 6-фреза, в которой используетс  режуща  вставка в соответствии с изобретением; на фиг. 7, 8 и 9 - соответствующие поперечные сечени  фрезы и режущей вставки, показанной на фиг. 1, выполненные по А-А, Б-Б и В-В, которые наложены на взаимодействующие круговые траектории резани ; на фиг. 10 и 11 - соответственно поперечные сечени  .режущей вставки, показанной на фиг. 2; на фиг, 12 - вид спереди

фрезы, показывающий торец режущей вставки в соответствии с изобретением, наложенным на круговую траекторию резани ; на фиг. 13 - один из способов определени  кривизны режущей кромки вставки.

Как показано на фиг. 1 вставка установлена в гнезде 1, выполненном в углублении 2, расположенном в держателе 3. Вставка выполнена с удлиненной режущей кромкой 4, котора  в отличие от известных вставок непараллельна соответствующей кромке основани  вставки, а располагаетс  под острым углом а относительно соответствующей кромки 5 основани  вставки. С другой стороны , основание вставки направлено под углом а относительно продольной оси вращающейс  фрезы. Этот угол а соответствует осевому углу наклона известной вставки, имеющей параллельные друг другу режущую кромку и кромку основани . Осевой угол наклона ; или передний угол од режущей кромки 4 равен, таким образом, а +а.

Таким образом, очевидно, что режуща  кромка 4 снабжена увеличенным передним

ел

с

со

о

г .

углом, не требу  при этом, чтобы гнездо вставки было направлено под углом относительно оси вращени  фрезы большем, чем угол а который  вл етс  обычным установочным углом, использующимс  известными в.ставками. Таким образом, можно достигать увеличенного осевого переднего угла, не привод  при этом к конструкционному ослаблению держател  фрезы,

На фиг. 2-5 показана конкретна  режуща  вставка. Она, име  форму параллелепи- педа, снабжена двум  удлиненными боковыми режущими кромками 6 и 7, а также передней и задней режущими кромками 8 и 9. Режуща  кромка 6 образована между боковой задней поверхностью 10 и идущей с наклоном вниз передней поверхностью 11, при этом режуща  кромка 6 отделена от передней поверхности 11 узкой поверхностью 12 фаски. Аналогично режуща  кромка 7 образована между аналогичной боковой задней поверхностью (не видно) и идущей с уклоном вниз передней поверхностью 13, при этом между режущей кромкой 7 и передней поверхностью 13 располагаетс  узка  удлиненна  поверхность 14 фаски. Передн   режуща  кромка 8 образована между передней задней поверхностью 15 и идущей с углом вниз передней поверхностью 16, от которой она отделена передней поверхностью 17 фаски. Аналогично задн   режуща  кромка 9 образована между задней передней поверхностью (ее не видно) и задней передней поверхностью 18, от которой она отделена задней поверхностью 19 фаски . Высота вставки у диаметрально противо- положных-ее углов 20/ и 21 больше, чем высота вставок у другой пары диаметрально противоположных углов 22 и 23. Таким образом следует, что передн   и задн   режущие кромки 8 и 9 наклонены в противоположные стороны, образу  острые утлы с соответствующими передней и задней кромками основани  вставки.

Задн   поверхность 10 вставки разделена линией 24 на узкую верхнюю заднюю главную грань 25 и нижнюю широкую заднюю главную грань 26. Противоположна  задн   главна  грань вставки (не видна)разделена аналогично. В соответствии с изобретением задн   главна  грань 25 и передн   поверхность 12 посто нно изогнуты так, что задний угол, замеренный в любой точке на режущей кромке 6 относительно касательной в этой точке к соответствующей кольцевой огибающей резани , остаетс  неизменным вдоль длины режущей кромки, так же как и радиальный передний угол относительно любой точки вдоль режущей кромки 6. Таким образом, следует, что угол,

образованный между передней поверхностью 12 и частью задней грани 25, остаетс  посто нным вдоль всей длины режущей кромки, В то врем  как верхн   узка  грань

25 задней поверхности посто нно изгибаетс , как описано выше, нижн   более широка  грань 26 задней поверхности остаетс , no-существу, плоской, тем самым облегча  быстрый монтаж и закрепление режущей

вставки на держателе. Форма и конфигураци  задней поверхности 10 и передней поверхности 12 зеркально отражены в форме и конфигурации передней поверхности 13 и взаимодействующей с ней задней поверхности (не видна).

Конструкци  и кривизна соответствующих поверхностей вставки, описанной только со ссылками на фиг. 2-5, представлены на фиг. 6, котора   вл етс  схематичным

упрощенным видом в перспективе фрезы, у которой в цел х упрощени  показана только одна режуща  вставка. Следует отметить, что кривизна, представленна  на фигурах, значительно преувеличена в цел х по снени .

На фиг. 7, 8 и 9 приведены соответствующие поперечные сечени  части вставки, выполненные по А-А, Б-Б и В-В на фиг. 1, которые показаны соответственно наложенными на круговые траектории, описываемые соответствующими точками на режущей кромке 4, лежащей на соответствующей секущей линии или плоскости.

Как показано на фиг. 7, радиальный угол

наклона /Зд образован между передней, поверхностью 12 и радиусом 27, идущим из центра круговой траектории 28 к точке 29 на режущей кромке. Кроме того, задний угол уд образован между задней поверхностью 10 и

касательной 30 к круговой траектории 28 в точке 29. Аналогично, как показано на фиг. 8, котора  касаетс  промежуточной точки 31 ка режущей кромке, радиальный передний угол рв образован между передней

поверхностью 32 и радиусом 33 в круговой траектории 34, тогда как задний угол ув образован между задней поверхностью 10 и касательной 35. И наконец, в точке 36 на задней кромке режущей кромки радиальный передний угол образован между передней поверхностью 37 и радиусом 38 с круговой траекторией 39, в то врем  как задний угол ус образован между задней поверхностью 10 и касательной 40.

Благодар  соответствующей непрерывной кривизне задней 10 и передней 12 поверхностей гарантируетс , как показано на фиг. 7, 8 и 9, что задние углы уд, ув и Ус  вл ютс , no-существу, равными, остгза сь

в основном неизменными по длине режущей кромки 4. Аналогично гарантируетс , что радиальные передние углы , /9в и , no-существу, равны, остава сь в основном . неизменными по длине режущей кромки 4. Таким образом, во всех точках по длине режущей кромки задний угол соответствует оптимальному эффективному минимальному заднему углу, гарантиру  тем самым эффективный срок службы инструмента без ослаблени  режущей кромки. Аналогично радиальный передний угол / остаетс  положительным вдоль главной части длины режущей кромки и даже на задней кромке его отрицательное значение  вл етс  минимальным . Таким образом, поддерживаетс  оптимальным радиальный передний угол Д

На фиг. 10 и 11 приведены поперечные сечени  вставки, выполненные соответственно по ее передней и задней кромкам, при этом кривизна задней 10 и передней 12 поверхностей обеспечивает на всех этапах поддержание, no-существу, посто нного угла д между передней 12 и задней 10 поверхност ми . С другой стороны, угол (р между задней поверхностью 10 и линией, перпендикул рной к основанию вставки, увеличиваетс  с минимальной величины р/ на передней кромке вставки до максимальной величины рс на задней кромке вставки. В то же врем  угол, образованный между передней поверхностью 12 и плоскостью основани  вставки, измен етс  от максимума 0д на средней кромке вставки до минимума 9с на задней кромке вставки.

Рассмотрим теперь со ссылками на фиг. 4 и 12 геометрию и функционирование передней и задней граней вставки. Из фигур видно, что передн   режуща  кромка 8 и задн   режуща  кромка 9 идут с наклоном вниз к основанию вставки соответственно в противоположных направлени х. Из фиг. 12 видно, что наклон передней режущей кромки 8  вл етс  таким, что он совпадает с радиусом круговой траектории резани . Таким образом, гарантируетс , что радиальный угол наклона в любой точке вдоль режущей кромки 8 не будет положительным (как эт.о имеет место у известных вставок) и, следовательно, возникающее усилие резани , например в процессе торцового фрезеровани , будет небольшим.

Режуща  кромка 4 вставки выполнена изогнутой с целью гарантировани  получени  гладкой обработанной поверхности с помощью фрезы. Конкретна  кривизна режущей кромки 4 определ етс  следующим образом и как показано на фиг. 13. На этой

фигуре цилиндрическа  поверхность 41 представл ет собой оболочку, образованную в результате вращени  режущей кром.- ки 4 вокруг оси. Если теперь секуща 

плоскость 42 выполнена внутри цилиндрической поверхности 41 и под углом относительно оси вращени , соответствующим осевому углу наклона од, тогда кромка 43 плоскости 42 имеет кривизну, соответствующую требуемой кривизне режущей кромки 4. Как отмечалось выше, когда режуща  кромка 4 выполнена с такой кривизной, то обработанна  ею поверхность получаетс  гладкой. Можно сказать, что кривизна режущей кромки 4 может быть представлена следующей зависимостью:

+

20

0

5

5

где г- радиус кривизны режущей кромки;

- длина хорды, соедин ющей концы криволинейной режущей кромки;

D - диаметр цилиндрической оболочки режущей кромки;

«А осевой угол наклона (осевой передний угол).

Хот  изобретение было описано применительно к предпочтительной конструкции, имеющей две главные боковые режущие кромки, однако оно в равной мере применимо к вставкам, имеющим одну режущую кромку, а также к вставкам треугольной фор- мы, имеющим три режущие кромки. Кроме того, изобретение в равной степени применимо к вставкам, имеющим левосторонний изгиб или правостороннюю кривизну.

Режущие вставки изобретени  могут примен тьс  на фрезах, имеющих одну или более таких вставок, а также на фрезах, на которых вставки устанавливаютс  по спирали .

Claims (5)

1. Формула изобретени  1. Режуща  вставка, используема  в периферийной ротационной фрезе, содержащей цилиндрический держатель и большое число сменных расположенных по периферии режущих вставок, выполненных по крайней мере с одной режущей кромкой, образованной передней и затылованной задней поверхност ми вставки, отличающа с  тем, что, с целью повышени  качества обработанной поверхности и повышени  стойкости вставки за счет создани  оптимальной геометрии ее режущей части , режуща  кромка выполнена радиусной формы и составл ет часть радиусной стороны плоскости, выполненной при пересечении цилиндра, который выполнен в виде поверхности вращени  режущей кромки, расположенной под углом, равным осевому углу наклона вставки в держателе, вокруг его оси.
2. 2. Вставка по п. 1, отличающа с  тем, что радиус г кривизны режущей кромки определ етс  из зависимости

   где I - длина хорды, соедин ющей концы изогнутой режущей кромки;

   D - диаметр цилиндрической оболочки режущей кромки;

   од - осевой передний угол.
3. 3. Вставка по пп. 1 или 2, отличающа с  тем, что передн   и затылованна  задн   поверхности отдельно выполнены в виде непрерывной радиусной поверхности,

   при этом передний и задний углы режущей кромки вставки, определенные относительно цилиндрического держател , выполнены посто нными вдоль всей длины режущей кромки.
4. 4. Вставка по любому из пп. 1-3, отличающа с  тем, что затылованна  задн   поверхность выполнена в виде посто нной радиусной поверхности в верхней части и в виде плоской поверхности в нижней части.
5. 5. Режуща  вставка по любому из пп, 1-4, отличающа с  тем, что режуща  кромка выполнена под углом к соответствующей кромке основани  вставки.

   Фиг./

   Г а®

   2WU

   ()f.(W