RU2201846C2

RU2201846C2 - Cutting tip

Info

Publication number: RU2201846C2
Application number: RU2001102632A
Authority: RU
Inventors: И.Я. Заславский
Original assignee: Акционерное общество "АвтоВАЗ"
Priority date: 2001-01-29
Filing date: 2001-01-29
Publication date: 2003-04-10

Abstract

FIELD: metalworking. SUBSTANCE: invention relates to metal cutting and finishing. Proposed cutting tip contains cutting member made of superhard material having curvilinear cutting edge formed by intersection of front and rear surfaces. To provide low roughness of machined surface at reduction of labour input for sharpening, rear surface of cutting member made of superhard material is made in form of two intersecting conical surfaces with parallel axes. Cutting edge includes central and side sections, radius of curvature of central section being greater than radius of curvature of side sections. EFFECT: improved quality of metalworking. 4 dwg

Description

Изобретение относится к обработке материалов резанием, в частности к чистовому точению. The invention relates to the processing of materials by cutting, in particular to fine turning.

Известна режущая пластина, оснащенная режущим элементом из сверхтвердого материала, в которой режущий элемент имеет две режущие кромки, образованные пересечением плоских передней и задних поверхностей (В.П. Жедь и др. Режущие инструменты, оснащенные сверхтвердыми и керамическими материалами, и их применение: Справочник. - М.: Машиностроение, 1987, с. 50-51). Known cutting plate equipped with a cutting element made of superhard material, in which the cutting element has two cutting edges formed by the intersection of flat front and rear surfaces (V.P. Zhed and others. Cutting tools equipped with superhard and ceramic materials, and their application: Reference . - M.: Mechanical Engineering, 1987, p. 50-51).

К основным недостаткам известной пластины относится сложность достижения низкой шероховатости обработанной поверхности (например, Ra<0,4 мкм при точении цветных сплавов пластиной, оснащенной поликристаллическим алмазом). The main disadvantages of the known plate include the difficulty of achieving a low roughness of the processed surface (for example, Ra <0.4 μm when turning non-ferrous alloys with a plate equipped with polycrystalline diamond).

Чтобы получить необходимую в этом случае величину радиуса между режущими кромками пластины (как правило, больше 2 мм), нужно сиять при заточке значительный объем инструментального материала, что, учитывая весьма низкую шлифуемость сверхтвердых материалов, приведет к неоправданному росту трудоемкости заточки. In order to obtain the necessary radius in the case between the cutting edges of the insert (as a rule, more than 2 mm), a significant amount of tool material needs to shine during sharpening, which, given the very low grinding ability of superhard materials, will lead to an unjustified increase in the complexity of sharpening.

Задача изобретения - получение низкой шероховатости обработанной поверхности при снижении трудоемкости заточки пластины. The objective of the invention is to obtain a low roughness of the processed surface while reducing the complexity of sharpening the plate.

Поставленная цель достигается тем, что в режущей пластине, содержащей режущий элемент из сверхтвердого материала с криволинейной режущей кромкой, образованной пересечением передней и задней поверхностей, задняя поверхность режущего элемента из сверхтвердого материала выполнена в виде двух пересекающихся конических поверхностей с параллельными осями, при этом режущая кромка включает центральный и боковые участки, причем радиус кривизны центрального участка больше радиуса кривизны боковых участков. This goal is achieved in that in a cutting insert containing a cutting element of superhard material with a curved cutting edge formed by the intersection of the front and rear surfaces, the rear surface of the cutting element of superhard material is made in the form of two intersecting conical surfaces with parallel axes, while the cutting edge includes the Central and side sections, and the radius of curvature of the Central section is greater than the radius of curvature of the side sections.

На фиг.1 - режущая пластина в изометрии, на фиг.2 - вид сверху, на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2, на фиг.4 - схема к выбору параметров режущей пластины. In Fig.1 - a cutting insert in isometry, in Fig.2 is a top view, in Fig.3 is a section aa in Fig.2, Fig.4 is a diagram for selecting the parameters of the cutting insert.

Режущий элемент 1 (фиг.1) в виде усеченного конуса либо его части закреплен в корпусе 2 режущей пластины, например, с помощью пайки. Основание усеченного конуса, имеющее радиус r, является передней поверхностью режущего элемента 1, а боковая поверхность конуса является частью задней поверхности режущего элемента, образуя боковые участки 3 и 4 режущей кромки с радиусом кривизны r. The cutting element 1 (figure 1) in the form of a truncated cone or part thereof is fixed in the housing 2 of the cutting insert, for example, by soldering. The base of the truncated cone having a radius r is the front surface of the cutting element 1, and the side surface of the cone is part of the rear surface of the cutting element, forming side sections 3 and 4 of the cutting edge with a radius of curvature r.

Пересечением поверхности конуса, ось которого О₂-О₂ параллельна оси О₁-O₁ исходного усеченного конуса (фиг.2, 3), и передней поверхности режущего элемента образован центральный участок 5 режущей кромки (фиг.1), имеющий радиус кривизны R, при этом R>r.By the intersection of the surface of the cone, the axis of which O ₂ -O _{2 is} parallel to the axis O ₁ -O _{1 of the} original truncated cone (FIGS. 2, 3), and the front surface of the cutting element, a central section 5 of the cutting edge (FIG. 1) having a radius of curvature R , with R> r.

Этот участок обеспечивает получение заданной шероховатости обработанной поверхности и создается заточкой, при которой снимается слой инструментального материала с максимальной толщиной Δ (фиг.4). Величина Δ определяет длину активного участка кромки 5. Эта длина характеризуется размером b (фиг. 4). This section provides a given roughness of the processed surface and is created by sharpening, at which a layer of tool material with a maximum thickness Δ is removed (Fig. 4). The value Δ determines the length of the active portion of the edge 5. This length is characterized by size b (Fig. 4).

Чтобы получить необходимую геометрию режущей пластины, нужно подобрать режущий элемент с радиусом основания конуса r, меньшим выбранной величины R, и заточить коническую заднюю поверхность, имеющую ось O₂-O₂ и угол наклона образующей к оси α (фиг.3), обеспечив необходимое значение b. При этом величина съема инструментального материала получается примерно на порядок меньше, чем для известной пластины при заточке радиуса между кромками, равного R.To obtain the necessary geometry of the cutting insert, it is necessary to select a cutting element with a radius of the base of the cone r smaller than the selected value of R, and sharpen the conical back surface having an axis O ₂ -O ₂ and an angle of inclination of the generatrix to the axis α (Fig. 3), providing the necessary b value. In this case, the removal rate of the tool material is approximately an order of magnitude smaller than for a known plate when sharpening a radius between the edges of R.

Пример. Для режущего элемента с r=1,8 мм (такой радиус имеют, например, алмазно-твердосплавные режущие вставки СВБН), чтобы получить R=3 мм при b=1 мм, нужно снять при заточке слой инструментального материала с максимальной толщиной Δ, равной 0,132 мм. Для известной пластины с углом между кромками в плане, равном 90 градусам, получение радиуса при вершине, равного 3 мм, потребовало бы съема слоя сверхтвердого материала с максимальной толщиной 1,242 мм. При R=4 мм величина максимального съема для заявляемой и известной пластины составляет соответственно 0,176 мм и 1,656 мм, при R=5 мм - 0,2 мм и 2,07 мм. Example. For a cutting element with r = 1.8 mm (for example, diamond carbide cutting inserts CBBN have such a radius), in order to get R = 3 mm at b = 1 mm, when grinding, a layer of tool material with a maximum thickness Δ equal to 0.132 mm. For a known plate with an angle between the edges in the plan equal to 90 degrees, obtaining a radius at the apex of 3 mm would require the removal of a layer of superhard material with a maximum thickness of 1.242 mm. At R = 4 mm, the maximum removal rate for the claimed and known plate is 0.176 mm and 1.666 mm, respectively, at R = 5 mm, 0.2 mm and 2.07 mm.

Режущая пластина по заявляемому изобретению работает следующим образом. Вначале в работу вступает один из боковых участков режущей кромки 3 или 4 (в зависимости от направления подачи), снимая основную часть t' припуска на обработку t (фиг.4). Затем центральный участок кромки 5 срезает оставшуюся часть припуска t'', удаляя следы обработки, оставленные боковым участком кромки. The cutting insert according to the claimed invention works as follows. First, one of the lateral sections of the cutting edge 3 or 4 comes into operation (depending on the feed direction), removing the main part t 'of the machining allowance t (Fig. 4). Then, the central portion of the edge 5 cuts off the remaining part of the stock t ″, removing the processing marks left by the side portion of the edge.

Режущие элементы крепятся в корпусах стандартных твердосплавных пластин, в том числе с центральным отверстием. Целесообразно применять режущий элемент в виде части усеченного конуса, имеющей в плане форму сегмента (фиг.2). В этом случае снижается расход дорогостоящего сверхтвердого материала по сравнению с режущим элементом в виде сектора, используемого в известных пластинах, и гнездо в пластине под режущий элемент получается более технологичным. Cutting elements are mounted in cases of standard carbide inserts, including those with a central hole. It is advisable to use a cutting element in the form of a part of a truncated cone, having a segment shape in plan (Fig. 2). In this case, the consumption of expensive superhard material is reduced compared with the cutting element in the form of a sector used in known inserts, and the socket in the insert for the cutting element is more technologically advanced.

Применение предлагаемой режущей пластины позволит получить низкую шероховатость обработанной поверхности при уменьшении трудоемкости заточки пластин. The use of the proposed cutting insert will allow to obtain a low roughness of the machined surface while reducing the complexity of sharpening the inserts.

Claims

A cutting insert containing a cutting element of superhard material with a curved cutting edge formed by the intersection of the front and rear surfaces, characterized in that the rear surface of the cutting element of superhard material is made in the form of two intersecting conical surfaces with parallel axes, while the cutting edge includes a central and lateral sections, and the radius of curvature of the Central section is greater than the radius of curvature of the side sections.