RU2008134C1

RU2008134C1 - Mechanically fastened cutting plate

Info

Publication number: RU2008134C1
Authority: RU
Inventors: С.С. Петров; Н.В. Петров; Ю.П. Яковлев; В.Г. Саломатов; В.В. Фролочкин; В.В. Челышев
Original assignee: Конструкторско-технологическое бюро "Металлокерамика"
Priority date: 1992-08-10
Filing date: 1992-08-10
Publication date: 1994-02-28

Abstract

FIELD: machining tool. SUBSTANCE: plate has a cutting part made from a hard alloy, and a steel base interconnected by a solder layer. Closed counter grooves repeating the contour of the plate are made on the base surface facing the cutting part. The ratio of the total volume of the grooves to the base height is 1: 2 - 1: 1. A layer of a plastic metal is applied at the point the plate is engaged with its fastening. EFFECT: reduced hard alloy consumption, improved resistance. 1 dwg

Description

Изобретение относится к обработке материалов резанием, в частности к режущему инструменту для черновой обработки сталей. The invention relates to the processing of materials by cutting, in particular to a cutting tool for roughing steels.

Известна режущая пластина, состоящая из двух слоев. Known cutting insert, consisting of two layers.

Недостатком данной конструкции пластины является невысокая стойкость при больших размерах пластин из-за плохого прилегания параболических плоскостей и отслоения и растрескивания режущего слоя вследствие высоких вибрационных и ударных нагрузок при черновой обработке сталей. The disadvantage of this design of the plate is its low resistance to large plate sizes due to poor adhesion of parabolic planes and delamination and cracking of the cutting layer due to high vibration and shock loads during roughing of steels.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является комбинированная режущая пластина, состоящая из металлокерамической режущей части и заполнителя из стали, находящегося в выемках режущей части. The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a combined cutting insert consisting of a ceramic-metal cutting part and a filler made of steel located in the recesses of the cutting part.

Недостатком этой конструкции режущей пластины является повышенный расход твердого сплава и невысокая стойкость при больших размерах пластин (площадь > >4 см²) из-за отслоения и растрескивания режущей части вследствие высоких вибрационных и ударных нагрузок при черновой обработке сталей и плохого контакта пластины с элементами ее крепления.The disadvantage of this design of the cutting insert is the increased consumption of hard alloy and low resistance to large plate sizes (area> 4 cm ² ) due to delamination and cracking of the cutting part due to high vibration and shock loads during roughing of steels and poor contact of the plate with its elements fastenings.

Целью изобретения является снижение расхода твердого сплава и повышение стойкости режущих пластин с механическим креплением площадью > 4 см² при черновой обработке сталей путем гашения вибрации и ударов, возникающих при черновой обработке сталей, увеличения прочности пластины и улучшения контакта пластины с элементами ее крепления.The aim of the invention is to decrease carbide and increasing the flow resistance of cutting inserts with mechanical fastening area of> 4 cm ² for roughing steels by quenching vibrations and shocks encountered during roughing steels increase the strength of the plate and improve the contact plate with its fastening elements.

Это достигается тем, что в режущей пластине с механическим креплением, состоящей из режущей части, выполненной из твердого сплава и металлического основания, соединенных между собой слоем припоя на поверхности основания, обращенной к режущей части, выполнены замкнутые по контуру канавки, повторяющие контур пластины, причем отношение суммарного объема канавок к объему слоя припоя 2,0 - 2,5 при отношении высоты режущей части к высоте основания 1: 2 - 1: 1, а на места контакта пластины с элементами ее крепления нанесен слой пластичного металла, например сплавов на основе меди. This is achieved by the fact that in a cutting insert with a mechanical fastening, consisting of a cutting part made of hard alloy and a metal base, interconnected by a layer of solder on the surface of the base facing the cutting part, grooves are closed along the contour, repeating the contour of the plate, moreover the ratio of the total volume of the grooves to the volume of the solder layer is 2.0 - 2.5 with the ratio of the height of the cutting part to the height of the base 1: 2 - 1: 1, and a layer of plastic metal is applied to the places of contact of the plate with its fastening elements, e.g. Emer copper-based alloys.

Предлагаемое выполнение поверхности основания, прилегающей к режущей части, позволяет повысить стойкость режущей пластины, так как возникающие в процессе резания в зоне контакта режущей части и обрабатываемого материала значительные вибрационные и ударные колебания через слой припоя передаются на основание пластины. Разрывы в слое припоя, образованные замкнутыми канавками, позволяют гасить возникающие вибрации и удары. Кроме того, канавки служат для стока излишков припоя и флюса, что позволяет получить равномерный сплошной слой припоя. При отношении суммарного объема канавок к объему слоя припоя < 2,0 происходит частичное или полное заполнение канавок припоем и нет разрыва в слое припоя, не происходит гашения вибраций и ударов. При отношении суммарного объема канавок к объему припоя > 2,5 снижается стойкость режущей пластины из-за уменьшения жесткости основания. The proposed implementation of the surface of the base adjacent to the cutting part allows to increase the resistance of the cutting insert, since the significant vibration and shock vibrations that occur during cutting in the contact zone of the cutting part and the material being processed are transmitted through the solder layer to the base of the insert. Gaps in the solder layer formed by closed grooves allow damping vibrations and shocks. In addition, the grooves serve to drain excess solder and flux, which makes it possible to obtain a uniform continuous layer of solder. When the ratio of the total volume of the grooves to the volume of the solder layer <2.0, partial or complete filling of the grooves with the solder occurs and there is no rupture in the layer of solder, vibration and shock are not suppressed. When the ratio of the total volume of the grooves to the volume of solder> 2.5, the resistance of the cutting insert decreases due to a decrease in the rigidity of the base.

При отношении высоты режущей части к высоте основания < 1: 2 наблюдается уменьшение стойкости режущей пластины из-за недостаточной прочности режущей части. При отношении высоты режущей части к высоте основания > 1: 1 наблюдается повышенный расход твердого сплава и уменьшение стойкости режущей пластины, так как стальное основание демпфирует вибрации и удары и при уменьшении его высоты снижается эффект демпфирования. When the ratio of the height of the cutting part to the height of the base <1: 2, a decrease in the resistance of the cutting insert due to the insufficient strength of the cutting part is observed. When the ratio of the height of the cutting part to the height of the base> 1: 1, there is an increased consumption of hard alloy and a decrease in the resistance of the cutting plate, since the steel base damps vibrations and shocks and, with a decrease in its height, the damping effect is reduced.

Нанесение на места контакта пластины с элементами ее крепления слоя пластичного металла, например сплавов на основе меди, увеличивает стойкость пластины, так как при больших размерах пластины (площадь > 4 см²) из-за отклонений формы площадь контакта пластины с элементами ее крепления мала для жесткого крепления пластины при больших усилиях резания, что приводит к увеличению вибраций и уменьшению стойкости пластины. Слой пластичного материала увеличивает площадь контакта пластины с элементами ее крепления и частично гасит вибрацию.The application of a layer of ductile metal, for example, copper-based alloys, to the contact points of the plate with its fastening elements, for example, copper-based alloys, increases the resistance of the plate, since at large sizes of the plate (area> 4 cm ² ), due to shape deviations, the contact area of the plate with its fastening elements is small for rigid fastening of the plate with high cutting forces, which leads to an increase in vibrations and a decrease in the resistance of the plate. The layer of plastic material increases the contact area of the plate with its fastening elements and partially dampens the vibration.

На чертеже представлена режущая пластина, разрез. The drawing shows a cutting insert, section.

Пластина состоит из режущей части 1, основания 2 и слоя припоя 3. На поверхности основания 2 выполнены замкнутые канавки 4, повторяющие контур пластины. На места соприкосновения пластины с элементами крепления нанесен слой мягкого металла 5. The plate consists of a cutting part 1, base 2 and a layer of solder 3. On the surface of the base 2 closed grooves 4 are made, repeating the contour of the plate. A layer of soft metal 5 is applied to the places of contact of the plate with the fastening elements.

П р и м е р. Пластина имеет круглую форму, диаметр 32 мм, толщина режущей части 12 мм, толщина основания 15 мм. Из твердого сплава спекают режущую часть пластины, а из стали ХВГ изготавливают основание с замкнутыми кольцевыми канавками глубиной 1,5 мм и шириной 1,5 мм. Расстояние между канавками 5 мм. Обе части с нанесенным слоем припоя и флюса под грузом 1 кг помещают в печь вакуумную и нагревают в среде азота давлением 0,03 МПа до температуры 1320^оС, а затем охлаждают со скоростью 7-8^оС в минуту. В процессе пайки при указанном давлении среды поверхность пластины покрывается слоем припоя посредством процесса испарение-осаждение.PRI me R. The plate has a round shape, diameter 32 mm, the thickness of the cutting part 12 mm, the thickness of the base 15 mm The cutting part of the plate is sintered from a hard alloy, and a base with closed annular grooves with a depth of 1.5 mm and a width of 1.5 mm is made of HVG steel. The distance between the grooves is 5 mm. Both parts are coated with a layer of solder and flux under a load of 1 kg was placed in a vacuum oven and heated under nitrogen pressure of 0.03 MPa and a temperature ^of 1320 C and then cooled at a rate of 7-8 ^{° C} per minute. During the brazing process at the specified pressure of the medium, the surface of the plate is covered with a layer of solder through the evaporation-deposition process.

Были проведены производственные испытания изготовленных пластин в производственных условиях на Волжском трубном заводе на операции обдирки заготовки трубы. Обрабатываемый материал - сталь 12Х18Н10Т, диаметр заготовки 350 мм, снимаемый слой - 5 мм за 1 проход резца. Production tests of the manufactured plates were carried out under production conditions at the Volzhsky Pipe Plant for the operation of stripping the pipe billet. The processed material is steel 12X18H10T, the diameter of the workpiece is 350 mm, the layer to be removed is 5 mm in 1 pass of the cutter.

Стойкость аналогичной по форме пластины, полностью выполненной из твердого сплава, принята за 1. Коэффициент стойкости двухслойной пластины, аналогичной по форме, материалам и технологии изготовления, разработанной, но выполненной без канавок 0,8; с канавками, но с соотношением суммарного объема канавок к объему слоя припоя < 2 и без покрытия слоем меди 1,1; с канавками и с соотношением суммарного объема канавок к объему слоя припоя 2 - 2,5, но без покрытия слоем меди - 1,5. Коэффициент стойкости разработанной пластины 1,7. (56) Патент ГДР N 250072, кл. B 23 B 27/14, 1987. The resistance of a similar in shape plate made entirely of hard alloy is taken as 1. The coefficient of durability of a two-layer plate, similar in shape, materials and manufacturing technology, developed but made without grooves 0.8; with grooves, but with a ratio of the total volume of the grooves to the volume of the solder layer <2 and without coating with a copper layer of 1.1; with grooves and with the ratio of the total volume of the grooves to the volume of the solder layer 2 - 2.5, but without coating with a layer of copper - 1.5. The coefficient of durability of the developed plate 1.7. (56) Patent GDR N 250072, cl. B 23 B 27/14, 1987.

Claims

CUTTING PLATE FOR MECHANICAL FASTENING, consisting of a cutting part made of hard alloy and a steel base interconnected by a layer of solder, characterized in that on the surface of the base facing the cutting part there are grooves closed along the contour, repeating the contour of the plate, and the ratio the total volume of the grooves to the volume of the solder layer was chosen equal to 2: 2.5 with a ratio of the height of the cutting part to the height of the base within 1: 2 - 1: 1, and the place intended for the interaction of the plate with the elements of its crepe leniya, made with a layer of plastic material.