RU2201316C2 - Cutting tip - Google Patents

Cutting tip Download PDF

Info

Publication number
RU2201316C2
RU2201316C2 RU2001105806/02A RU2001105806A RU2201316C2 RU 2201316 C2 RU2201316 C2 RU 2201316C2 RU 2001105806/02 A RU2001105806/02 A RU 2001105806/02A RU 2001105806 A RU2001105806 A RU 2001105806A RU 2201316 C2 RU2201316 C2 RU 2201316C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
arc
supporting surface
polyhedron
cutting
apex
Prior art date
Application number
RU2001105806/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001105806A (en
Inventor
Е.В. Артамонов
И.А. Ефимович
Т.Е. Помигалова
Original Assignee
Тюменский государственный нефтегазовый университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тюменский государственный нефтегазовый университет filed Critical Тюменский государственный нефтегазовый университет
Priority to RU2001105806/02A priority Critical patent/RU2201316C2/en
Publication of RU2001105806A publication Critical patent/RU2001105806A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2201316C2 publication Critical patent/RU2201316C2/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/141—Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness
    • B23B27/145—Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness characterised by having a special shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2200/00—Details of cutting inserts
    • B23B2200/04—Overall shape
    • B23B2200/0404—Hexagonal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2200/00—Details of cutting inserts
    • B23B2200/04—Overall shape
    • B23B2200/0457—Pentagonal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2200/00—Details of cutting inserts
    • B23B2200/04—Overall shape
    • B23B2200/0471—Square
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2200/00—Details of cutting inserts
    • B23B2200/04—Overall shape
    • B23B2200/049—Triangular
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2200/00—Details of cutting inserts
    • B23B2200/20—Top or side views of the cutting edge
    • B23B2200/202—Top or side views of the cutting edge with curved cutting edge

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Milling Processes (AREA)

Abstract

FIELD: metal working. SUBSTANCE: cutting tip is made on base of polyhedron with supporting surface and curvilinear cutting edges formed by crossing front surface with lateral surfaces having two portions; one of said portions is flat. In order to increase area worked by one tip, second portion of lateral surfaces has cutting edge whose projection on plane parallel relative to supporting surface is in the form of circle arc passing through apex of polyhedron defining cutting tip. Center of said arc, apex of polyhedron and crossing point of arc and polyhedron side are arranged in apices of equilateral triangle. Generatrix of portion of lateral surface with arc-shaped cutting edge may be inclined by acute angle relative to supporting surface and it lies on cone surface whose axis passes through center of arc normally relative to supporting surface and whose apex is arranged at side of supporting surface opposite to front surface. EFFECT: enhanced efficiency of working by cutting tip. 2 cl, 8 dwg

Description

Известна режущая пластина на основе многогранника с опорной поверхностью и радиусными выступами на боковых поверхностях, сопряженными между собой [1] . Known cutting plate based on a polyhedron with a supporting surface and radial protrusions on the side surfaces mating with each other [1].

Недостатком известной режущей пластины является низкий ее ресурс из-за сложности позиционирования пластины по боковым поверхностям, а также невысокой прочности ввиду наличия концентраторов напряжений в местах сопряжения радиусных выступов, находящихся в зоне резания. A disadvantage of the known cutting insert is its low resource due to the difficulty of positioning the insert on the side surfaces, as well as its low strength due to the presence of stress concentrators at the junction of the radius protrusions located in the cutting zone.

Известна режущая пластина на основе многогранника, с опорной поверхностью, криволинейными режущими кромками, образованными пересечением передней поверхности с боковыми поверхностями, образующая которых - прямая, перпендикулярная опорной поверхности, а направляющая - выпуклая кривая [2]. Known cutting plate based on a polyhedron, with a supporting surface, curved cutting edges formed by the intersection of the front surface with the side surfaces, the generatrix of which is a straight line, perpendicular to the supporting surface, and the guide is a convex curve [2].

Недостатками известного решения являются недостаточный ресурс режущей пластины ввиду недоиспользования инструментального материала из-за малого числа рабочих позиций и сложность позиционирования пластины по боковым поверхностям. The disadvantages of the known solutions are the insufficient resource of the insert due to the underutilization of the tool material due to the small number of working positions and the difficulty of positioning the insert on the side surfaces.

Известна режущая пластина, выбранная в качестве прототипа, на основе многогранника, как правило, ромбической или треугольной формы с опорной поверхностью, криволинейными режущими кромками, образованными пересечением передней поверхности с боковыми поверхностями, образующая которых - прямая, перпендикулярная опорной поверхности, причем боковые поверхности имеют плоские и выпукло-кривые участки. Пластина имеет, по крайней мере, одну формирующую режущую вершину, которая образована сходящимися боковыми поверхностями с углом при вершине не более девяносто градусов, и выступающую режущую часть, сформированную в виде сегмента эллипса, или сегмента трапеции, или сегмента круга, которая имеет малый размер передней грани, находится далеко от вершины и предназначена для срезания грубых и коротких стружек, а часть, расположенная смежно указанной формирующей вершине, предназначена для срезания чистовых стружек [3]. Known cutting insert, selected as a prototype, on the basis of a polyhedron, usually of a rhombic or triangular shape with a supporting surface, curved cutting edges formed by the intersection of the front surface with the side surfaces, the generatrix of which is straight, perpendicular to the supporting surface, and the side surfaces are flat and convex-curved sections. The insert has at least one forming cutting tip, which is formed by converging lateral surfaces with an angle at the apex of not more than ninety degrees, and a protruding cutting part formed in the form of an ellipse segment, or a trapezoid segment, or a circle segment, which has a small front size face, is far from the top and is designed to cut coarse and short chips, and the part located adjacent to the specified forming top is designed to cut the final chips [3].

Недостатками известного решения являются недостаточный ресурс режущей пластины ввиду недоиспользования инструментального материала из-за малого числа рабочих позиций, ограниченность использования из-за необходимости работы одновременно двумя разделенными режущими кромками, а также невозможность варьирования геометрическими параметрами режущей части. The disadvantages of the known solutions are the insufficient resource of the cutting insert due to the underutilization of tool material due to the small number of working positions, limited use due to the need to work simultaneously with two divided cutting edges, and the inability to vary the geometric parameters of the cutting part.

Задачами, на решение которых направлено заявляемое изобретение, являются повышение работоспособности режущей пластины и увеличение площади обработки, производимой одной пластиной. The tasks to which the invention is directed are to increase the working capacity of the cutting insert and increase the processing area produced by one insert.

Поставленные задачи решаются путем достижения технического результата, который заключается в повышении ресурса режущей пластины за счет обеспечения точности позиционирования и создания оптимальных условий нагружения режущей кромки пластины при многопозиционном ее использовании. The tasks are solved by achieving a technical result, which consists in increasing the resource of the cutting insert by ensuring the accuracy of positioning and creating optimal loading conditions for the cutting edge of the insert with its multi-use.

Указанный технический результат достигается тем, что режущая пластина на основе многогранника с опорной поверхностью и криволинейными режущими кромками, образованными пересечением передней поверхности с боковыми поверхностями, состоящими из двух участков, один из которых выполнен плоским, отличается тем, что второй участок боковых поверхностей имеет режущую кромку, проекция которой на плоскость, параллельную опорной поверхности, выполнена в виде дуги, проходящей через вершину образующего пластину многогранника, причем центр указанной дуги, вершина многогранника и точка пересечения дуги со стороной многогранника расположены в вершинах равностороннего треугольника. The specified technical result is achieved in that the cutting insert based on a polyhedron with a supporting surface and curved cutting edges formed by the intersection of the front surface with side surfaces consisting of two sections, one of which is flat, differs in that the second section of the side surfaces has a cutting edge the projection of which onto a plane parallel to the supporting surface is made in the form of an arc passing through the top of the polyhedron forming the plate, the center being indicated arc, the vertex of the polyhedron and the intersection point of the arc with the side of the polyhedron are located at the vertices of an equilateral triangle.

Образующая боковой поверхности второго участка пластины с криволинейной режущей кромкой может быть расположена под углом к опорной поверхности и лежит на поверхности конуса, ось которого проходит через центр дуги второго участка перпендикулярно опорной поверхности, а вершина находится со стороны опорной поверхности, противоположной передней поверхности. The generatrix of the side surface of the second section of the plate with a curved cutting edge can be located at an angle to the supporting surface and lies on the surface of the cone, the axis of which passes through the center of the arc of the second section perpendicular to the supporting surface, and the vertex is located on the side of the supporting surface opposite the front surface.

Предлагаемое решение отличается от ближайшего аналога тем, что второй участок боковых поверхностей имеет режущую кромку, проекция которой на плоскость, параллельную опорной поверхности, выполнена в виде дуги, проходящей через вершину образующего пластину многогранника, причем центр указанной дуги, вершина многогранника и точка пересечения дуги со стороной многогранника расположены в вершинах равностороннего треугольника. The proposed solution differs from the closest analogue in that the second portion of the side surfaces has a cutting edge, the projection of which onto a plane parallel to the supporting surface is made in the form of an arc passing through the top of the polyhedron forming the plate, with the center of the specified arc, the vertex of the polyhedron and the point of intersection of the arc with side of the polyhedron are located at the vertices of an equilateral triangle.

Кроме того, образующая боковой поверхности второго участка пластины с криволинейной режущей кромкой может быть расположена под углом к опорной поверхности и лежит на поверхности конуса, ось которого проходит через центр дуги второго участка перпендикулярно опорной поверхности, а вершина находится со стороны опорной поверхности, противоположной передней поверхности. In addition, the generatrix of the lateral surface of the second section of the insert with a curved cutting edge can be located at an angle to the supporting surface and lies on the surface of the cone, the axis of which passes through the center of the arc of the second section perpendicular to the supporting surface, and the apex is on the side of the supporting surface opposite the front surface .

На фиг. 1 показана режущая пластина в трехгранном исполнении, аксонометрия; на фиг.2 - схема построения второго участка с криволинейной режущей кромкой; на фиг.3 - режущие пластины в четырех-, пяти-, шестигранном исполнении; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг.2 при расположении образующей боковой поверхности перпендикулярно к опорной поверхности; на фиг.5 - то же при расположении образующей под углом к опорной поверхности; на фиг.6 - схема позиционирования пластины в гнезде державки; на фиг.7 - эпюра распределения напряжений σ1 в зоне резания при использовании прямой режущей кромки; на фиг.8 - то же при использовании режущей кромки в виде дуги.In FIG. 1 shows a cutting insert in a trihedral design, a perspective view; figure 2 - diagram of the construction of the second section with a curved cutting edge; figure 3 - cutting inserts in four-, five-, hexagonal versions; in FIG. 4 - section AA in figure 2 with the location of the generatrix of the lateral surface perpendicular to the supporting surface; figure 5 is the same with the location of the generatrix at an angle to the supporting surface; Fig.6 is a diagram of the positioning of the plate in the holder socket; 7 is a diagram of the distribution of stresses σ 1 in the cutting zone when using a straight cutting edge; on Fig - the same when using a cutting edge in the form of an arc.

Режущая пластина (фиг.1) выполнена на основе многогранника 1 и имеет режущие кромки 2, образованные пересечением передней поверхности 3 с боковыми поверхностями, которые выполнены из двух участков 4 и 5. Один участок 4 представляет собой плоскость, а второй участок 5 имеет проекцию на плоскость, параллельную опорной поверхности 6, в виде дуги, проходящей через вершину 7 образующего пластину многогранника 1. Радиус R кривизны дуги второго участка 5 меньше длины L стороны многогранника 1 (фиг.2, 3). Центр 8 дуги второго участка 5, вершина многогранника 7 и точка 9 пересечения дуги второго участка 5 со стороной многогранника 1 являются вершинами равностороннего треугольника, длина стороны которого Lк = R. Образующая 10 боковой поверхности криволинейного второго участка 5 - прямая, расположенная либо перпендикулярно опорной поверхности 6 (фиг.4), либо под углом к опорной поверхности 6 (фиг.5) и лежащая на поверхности конуса 11, ось 12 которого проходит через центр дуги 8 второго участка 5 перпендикулярно опорной поверхности 6, а вершина 13 находится со стороны опорной поверхности 6, противоположной передней поверхности 3.The cutting insert (Fig. 1) is made on the basis of a polyhedron 1 and has cutting edges 2 formed by the intersection of the front surface 3 with the side surfaces, which are made of two sections 4 and 5. One section 4 is a plane, and the second section 5 has a projection onto a plane parallel to the supporting surface 6, in the form of an arc passing through the vertex 7 of the plate forming the polyhedron 1. The radius R of curvature of the arc of the second section 5 is less than the length L of the side of the polyhedron 1 (Fig.2, 3). The center 8 of the arc of the second section 5, the vertex of the polyhedron 7 and the point of intersection of the arc of the second section 5 with the side of the polyhedron 1 are the vertices of an equilateral triangle whose side length is L k = R. Generating 10 of the lateral surface of the curved second section 5 is a straight line located either perpendicular to the support surface 6 (figure 4), or at an angle to the supporting surface 6 (figure 5) and lying on the surface of the cone 11, the axis 12 of which passes through the center of the arc 8 of the second section 5 perpendicular to the supporting surface 6, and the vertex 13 is side of the support surface 6 opposite the front surface 3.

Наличие у режущей пластины боковых поверхностей 4 в виде плоскостей, перпендикулярных опорной поверхности 6, позволяет осуществить точное позиционирование пластины в гнезде державки в виде углового паза 14 (фиг.6). The presence of the cutting insert side surfaces 4 in the form of planes perpendicular to the supporting surface 6, allows for accurate positioning of the insert in the holder holder in the form of an angular groove 14 (Fig.6).

Выполнение режущей кромки 2 в виде дуги позволяет значительно снизить величину растягивающих напряжений σ1.The implementation of the cutting edge 2 in the form of an arc can significantly reduce the value of tensile stresses σ 1 .

Пример. Проведен сравнительный расчет напряжений методом конечных элементов при нагружении режущей кромки силой резания Р для следующих условий резания: черновая обработка, обрабатываемый материал - сталь с твердостью НВ 200-220, материал режущей пластины - твердый сплав марки ВК8. Движение резца при обработке детали в направлении подачи показано на фиг.6 стрелкой. Результаты расчета, приведенные в виде эпюр на фиг.7, 8, показали, что изменение формы режущей кромки пластины с прямолинейной на дугообразную позволило уменьшить напряжения растяжения σ1 в 20 раз.Example. A comparative calculation of stresses by the finite element method when loading the cutting edge with a cutting force P was performed for the following cutting conditions: roughing, the processed material is steel with a hardness of HB 200-220, the material of the insert is a VK8 hard alloy. The movement of the cutter when machining the part in the feed direction is shown in Fig.6 with an arrow. The calculation results, shown in the form of diagrams in Figs. 7, 8, showed that a change in the shape of the cutting edge of the insert from rectilinear to arched allowed to reduce tensile stress σ 1 by 20 times.

Выполнение боковых поверхностей из двух участков, плоского для позиционирования пластины и в виде дуги для работы в зоне резания, позволяет повысить ресурс режущей пластины за счет обеспечения высокой точности позиционирования и создания оптимальных условий нагружения режущей кромки пластины при многопозиционном ее использовании. The implementation of the side surfaces of two sections, flat for positioning the plate and in the form of an arc for work in the cutting zone, allows to increase the resource of the cutting insert by ensuring high positioning accuracy and creating optimal loading conditions for the cutting edge of the insert when using it in multiple positions.

Источники информации
1. Авт.св. СССР 1230748, МПК5 В 23 В 27/00; В 23 С 5/06, опубл. 1990.Sources of information
1. Auto USSR 1230748, IPC 5 V 23 V 27/00; In 23 C 5/06, publ. 1990.

2. Авт.св. СССР 1177068, МПК4 В 23 В 27/16, опубл. 1985. 2. Auto USSR 1177068, IPC4 V 23 V 27/16, publ. 1985.

3. Европейский патент ЕР 0133168, МПК4 В 23 В 27/16, опубл. 1987. 3. European patent EP 0133168, IPC4 23 V 27/16, publ. 1987.

Claims (2)

1. Режущая пластина на основе многогранника с опорной поверхностью и криволинейными режущими кромками, образованными пересечением передней поверхности с боковыми поверхностями, состоящими из двух участков, один из которых выполнен плоским, отличающаяся тем, что второй участок боковых поверхностей имеет режущую кромку, проекция которой на плоскость, параллельную опорной поверхности, выполнена в виде дуги, проходящей через вершину образующего пластину многогранника, причем центр указанной дуги, вершина многогранника и точка пересечения дуги со стороной многогранника расположены в вершинах равностороннего треугольника. 1. A cutting insert based on a polyhedron with a supporting surface and curved cutting edges formed by the intersection of the front surface with the side surfaces, consisting of two sections, one of which is made flat, characterized in that the second section of the side surfaces has a cutting edge, the projection of which on the plane parallel to the supporting surface is made in the form of an arc passing through the top of the polyhedron forming the plate, and the center of the specified arc, the vertex of the polyhedron and the intersection point arc on a side of the polyhedron are located in the corners of an equilateral triangle. 2. Режущая пластина по п. 1, отличающаяся тем, что образующая участка боковой поверхности с дуговой режущей кромкой расположена под углом к опорной поверхности и лежит на поверхности конуса, ось которого проходит через центр дуги перпендикулярно опорной поверхности, а вершина расположена со стороны опорной поверхности, противоположной передней поверхности. 2. The cutting insert according to claim 1, characterized in that the generatrix of the side surface portion with the arc cutting edge is located at an angle to the supporting surface and lies on the surface of the cone, the axis of which passes through the center of the arc perpendicular to the supporting surface, and the apex is located on the side of the supporting surface opposite the front surface.
RU2001105806/02A 2001-03-01 2001-03-01 Cutting tip RU2201316C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001105806/02A RU2201316C2 (en) 2001-03-01 2001-03-01 Cutting tip

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001105806/02A RU2201316C2 (en) 2001-03-01 2001-03-01 Cutting tip

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001105806A RU2001105806A (en) 2003-01-27
RU2201316C2 true RU2201316C2 (en) 2003-03-27

Family

ID=20246734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001105806/02A RU2201316C2 (en) 2001-03-01 2001-03-01 Cutting tip

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2201316C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2531336C1 (en) * 2013-06-28 2014-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) Cutting plate for rough and finish processing
EP2106868A3 (en) * 2008-03-31 2016-04-27 Mitsubishi Materials Corporation Insert for drill and indexable insert drill
RU2730329C2 (en) * 2016-02-26 2020-08-21 Цератицит Аустриа Гезельшафт М.Б.Х Cleaning plate

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2106868A3 (en) * 2008-03-31 2016-04-27 Mitsubishi Materials Corporation Insert for drill and indexable insert drill
RU2531336C1 (en) * 2013-06-28 2014-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) Cutting plate for rough and finish processing
RU2730329C2 (en) * 2016-02-26 2020-08-21 Цератицит Аустриа Гезельшафт М.Б.Х Cleaning plate
US11745269B2 (en) 2016-02-26 2023-09-05 Ceratizit Austria Gesellschaft M.B.H. Peeling plate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5118198B2 (en) Cutting insert with corner recess
KR101997925B1 (en) A cutting insert and a milling tool
US6050752A (en) Cutting insert
US8419320B2 (en) Milling cutting tool employing a cutting insert
KR101292441B1 (en) Tangential cutting insert
JP3046364U (en) Cutting insert and end mill assembly
KR100771032B1 (en) Cutting insert for grooving and profiling
CN101351289A (en) Milling tool
US4556345A (en) Multi-cornered reversible cutting-plate
JP4520045B2 (en) Cutting insert for turning
KR20030091032A (en) Throwaway tip
JP2007516844A (en) Cutting insert for high speed feed face milling
BG65051B1 (en) Tangential cutting insert and cutting tool
JPH08511208A (en) Cutting insert
KR20070049060A (en) Insert with replaceable cutting edge and corner milling cutter with replaceable cutting edge
KR20040106263A (en) Cutting insert for turning and milling
RU2012101210A (en) CUTTING TOOLS, CUTTING TOOL HOLDERS AND CUTTING INSERTS FOR CUTTING TOOL
JP2019517930A (en) Turning insert
JPH11333605A (en) Cutting insert for peeling work
CN1285434C (en) Cutting bit for milling and milling cutter
US6641337B1 (en) Cutting insert and tool having a cutting insert
RU2201316C2 (en) Cutting tip
JP2003509224A (en) Cutting insert for grooving
JPH065041Y2 (en) Throwaway tip
JPH11138324A (en) Milling cutter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040302

NF4A Reinstatement of patent
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20070607

QA4A Patent open for licensing

Effective date: 20120425

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190302