RU2409460C1 - Method of machining cutting plate coated surface - Google Patents
Method of machining cutting plate coated surface Download PDFInfo
- Publication number
- RU2409460C1 RU2409460C1 RU2009124908/02A RU2009124908A RU2409460C1 RU 2409460 C1 RU2409460 C1 RU 2409460C1 RU 2009124908/02 A RU2009124908/02 A RU 2009124908/02A RU 2009124908 A RU2009124908 A RU 2009124908A RU 2409460 C1 RU2409460 C1 RU 2409460C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coated
- front surface
- insert
- cutting insert
- surface treatment
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Milling Processes (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Данное изобретение относится к способу обработки поверхности режущей пластины, и в частности способу обработки режущей пластины с покрытием, которая покрыта керамическими слоями широкого спектра твердости на поверхности режущей пластины для улучшения срока службы пластины и характеристик резания.This invention relates to a method for treating a surface of a cutting insert, and in particular, to a method for processing a cutting insert with a coating that is coated with ceramic layers of a wide range of hardness on the surface of the cutting insert to improve insert life and cutting performance.
Уровень техникиState of the art
Обработку поверхности проводят на режущей пластине с покрытием с целью удаления дефектов покрытой поверхности и улучшения шершавости поверхности с уменьшением тем самым сопротивления резанию и предотвращения сплава покрытой поверхности с обрабатываемой деталью. Обычно режущие пластины, покрытые CVD или PVD, подвергают поверхностной обработке с помощью способов струйной очистки, полировки, очистки щетками и т.п. Для таких обработок поверхности покрытую режущую пластину фиксируют с помощью фиксирующего приспособления, показанного на фиг.1.The surface treatment is carried out on a coated cutting insert in order to remove defects in the coated surface and improve surface roughness, thereby reducing cutting resistance and preventing the alloy of the coated surface from the workpiece. Typically, CVD or PVD coated inserts are surface treated using blasting, polishing, brushing and the like methods. For such surface treatments, the coated cutting insert is fixed using the fixing device shown in FIG.
Обычное фиксирующее приспособление 2 захватывает лишь нижнюю часть режущей пластины 4, в то время как верхняя часть режущей пластины 4 частично выступает из верхней поверхности фиксирующего приспособления 2. При этом производится обработка поверхности пластины 4 с помощью щеток и т.п. Например, можно использовать вращающуюся щетку для обработки поверхности. Во время обработки поверхности с помощью вращающейся щетки режущая кромка R (6) подвергается большей нагрузке по сравнению с передней поверхностью 8 (нагрузка в основном включает силу давления щетки и, в частности, включает ударную или фрикционную силу щетки). Это обусловлено тем, что вращающаяся щетка, которая имеет относительно большую ударную нагрузку, ударяет сначала в выступающую режущую кромку R (6) и чистит режущую кромку R (6) с относительно большой нагрузкой, при этом щетка продолжает чистку передней поверхности 8 с относительно меньшим ударом и нагрузкой. Поэтому нагрузка от вращающейся щетки концентрируется на режущей кромке R (6), а не на передней поверхности 8. В соответствии с этим величина доводки (Н) (указывающая величину сноса на режущей кромке R, которая обычно измеряется как прямое расстояние от начальной точки до конечной точки режущей кромки R вдоль поверхности, перпендикулярной нижней поверхности пластины) или радиус кривизны режущей кромки R увеличивается после обработки поверхности (по сравнению с состоянием перед обработкой), даже если период обработки поверхности, давление щетки, скорость вращения и т.п. контролируются. В частности, часть, смежная с передней поверхностью 8 режущей кромки R, снашивается сильнее во время обработки поверхности по сравнению с частью, смежной с боковой поверхностью 10. В результате радиус кривизны вблизи передней поверхности 8 режущей кромки R становится асимметрично больше, чем на части, смежной с боковой поверхностью 10.A
Поскольку радиус кривизны режущей кромки R становится больше во время обработки поверхности, возникает проблема ухудшения характеристик резания режущей пластины и нельзя выполнять точную машинную обработку. Это ухудшает шершавость поверхности обрабатываемой детали. В частности, если радиус кривизны режущей кромки R, который должен удерживаться по возможности меньшим, становится больше в покрытой PVD режущей пластине, то характеристики резания покрытой PVD режущей пластины заметно ухудшаются.Since the radius of curvature of the cutting edge R becomes larger during surface treatment, there is a problem of deterioration of the cutting performance of the cutting insert and precise machining cannot be performed. This worsens the surface roughness of the workpiece. In particular, if the radius of curvature of the cutting edge R, which should be kept as small as possible, becomes larger in the PVD-coated cutting insert, then the cutting characteristics of the PVD-coated cutting insert are noticeably deteriorated.
Кроме того, в обычном фиксирующем приспособлении, поскольку пластина 4 расположена с выступанием из фиксирующего приспособления 2, нагрузка поверхностной обработки концентрируется на пластине (4), а не на фиксирующем приспособлении 2. Если нагрузка (например, со стороны вращающейся щетки) концентрируется на передней поверхности пластины, которая имеет стружколоматель (не изображен) сильно изогнутой формы, то выступающая часть передней поверхности подвергается большей нагрузке, чем углубленная часть передней поверхности. В соответствии с этим выступающая часть сильно изнашивается по сравнению с углубленной частью, и покрытая поверхность передней поверхности обрабатывается неравномерно. Таким образом, в обычном фиксирующем приспособлении, в котором пластина фиксируется с выступанием из фиксирующего приспособления, трудно обеспечивать обработку поверхности, которая равномерно выполняется на передней поверхности, имеющей стружколоматели изогнутой формы. Покрытая передняя поверхность, имеющая стружколоматели, приходит в контакт и изгибает стружку во время процесса резания, управляя тем самым отводом стружки. Неравномерно обработанная и покрытая передняя поверхность мешает плавному отводу стружки, что приводит к ухудшению характеристик резания.In addition, in a conventional fixing device, since the plate 4 is protruding from the
Таким образом, в соответствии с обычным способом обработки поверхности радиус кривизны режущей кромки R становится больше, и передняя поверхность обрабатывается неравномерно. Вследствие этого ухудшаются режущие характеристики покрытой режущей пластины, и уменьшается срок службы режущей пластины покрытием.Thus, in accordance with the conventional surface treatment method, the radius of curvature of the cutting edge R becomes larger and the front surface is unevenly processed. As a result, the cutting performance of the coated cutting insert is deteriorated, and the service life of the cutting insert is reduced.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Задачей данного изобретения является создание нового способа обработки поверхности, который обеспечивает возможность выполнения обработки снабженной покрытием поверхности на режущей кромке R и передней поверхности при одновременном сохранении радиуса кривизны режущей кромки R и равномерной обработки передней поверхности.The objective of the invention is to provide a new surface treatment method that enables the processing of the coated surface on the cutting edge R and the front surface while maintaining the radius of curvature of the cutting edge R and uniform processing of the front surface.
Техническое решениеTechnical solution
Для решения задачи данного изобретения способ обработки поверхности, согласно данному изобретению, содержит следующие стадии:To solve the problem of the present invention, a surface treatment method according to this invention comprises the following steps:
обеспечения фиксирующего приспособления, включающего две или больше фиксирующих стенок для режущей пластины с покрытием, верхние углы которого скошены;providing a fixing device comprising two or more fixing walls for a coated cutting insert whose upper corners are beveled;
расположения режущей пластины с покрытием внутри отверстия между фиксирующими стенками;the location of the coated insert inside the hole between the fixing walls;
фиксации режущей пластины с покрытием внутри отверстия так, что передняя поверхность режущей пластины с покрытием расположена ниже верхних поверхностей фиксирующих стенок; иfixing the coated cutting insert inside the hole so that the front surface of the coated cutting insert is below the upper surfaces of the fixing walls; and
выполнения обработки поверхности на режущей кромке R и передней поверхности режущей пластины с покрытием.performing surface treatment on the cutting edge R and the front surface of the coated insert.
ПреимуществаBenefits
В соответствии со способом обработки поверхности, согласно данному изобретению, можно выполнять обработку поверхности при сохранении радиуса кривизны режущей кромки R. Можно также выполнять равномерную обработку передней поверхности, имеющей сильно изогнутую форму. Возможно также придание разного цвета передней поверхности и боковой поверхности посредством сохранения первоначального состояния покрытия боковой части. Дополнительно к этому режущая пластина с покрытием, которая подвергается поверхностной обработке с помощью способа, согласно данному изобретению, сохраняет первоначальный радиус кривизны с целью выполнения процесса точного резания. Кроме того, передняя поверхность равномерно обрабатывается так, что обеспечивается возможность эффективного отвода стружки. В соответствии с этим может быть продлен срок службы режущей пластины.According to the surface treatment method of the present invention, it is possible to perform surface treatment while maintaining the radius of curvature of the cutting edge R. It is also possible to perform uniform treatment of the front surface having a strongly curved shape. It is also possible to impart a different color to the front surface and the side surface by maintaining the initial state of the coating of the side part. In addition, a coated cutting insert that is surface-treated using the method of the invention retains the original radius of curvature in order to carry out an accurate cutting process. In addition, the front surface is evenly processed so that the possibility of effective removal of chips. Accordingly, the life of the insert can be extended.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На чертежах изображено:The drawings show:
фиг.1 - вид в сечении, иллюстрирующий режущую пластину с покрытием, зафиксированную в фиксирующем приспособлении, согласно обычному способу обработки поверхности;1 is a sectional view illustrating a coated cutting insert fixed in a fixing device according to a conventional surface treatment method;
фиг.2 - вид в сечении, иллюстрирующий режущую пластину с покрытием, зафиксированную в фиксирующем приспособлении, в соответствии со способом обработки поверхности, согласно данному изобретению;FIG. 2 is a sectional view illustrating a coated cutting insert fixed in a fixing device according to a surface treatment method according to the present invention; FIG.
фиг.3 - вид в сечении, иллюстрирующий режущую пластину с покрытием, которая подвергнута поверхностной обработке, согласно варианту выполнения, показанному на фиг.2.FIG. 3 is a sectional view illustrating a coated cutting insert that has been surface treated according to the embodiment shown in FIG. 2.
Перечень позиций на чертежахThe list of items in the drawings
2, 12 Фиксирующее приспособление2, 12 Locking device
4, 14 Режущая пластина с покрытием4, 14 Coated cutting insert
6, 16 Режущая кромка R6, 16 Cutting edge R
8, 18 Передняя поверхность8, 18 Front surface
10, 20 Боковая поверхность10, 20 Side surface
22 Верхняя поверхность фиксирующей стенки22 Upper surface of the fixing wall
24 Нижняя кромка24 Bottom edge
26, 28 Фиксирующая пластину стенка26, 28 Fixing plate wall
Описание предпочтительных вариантов выполненияDescription of Preferred Embodiments
Ниже приводится подробное описание предпочтительных вариантов выполнения данного изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.The following is a detailed description of preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
Согласно данному изобретению фиксирующее приспособление 12 для фиксации покрытой PVD или CVD режущей пластины имеет отверстие для приема режущей пластины 14, как показано на фиг.2. Отверстие образовано двумя или более стенками 26, 28, фиксирующими режущую пластину 14 с покрытием. Верхние углы фиксирующих стенок 26, 28 скошены. Предпочтительно, угол α скоса составляет 45±20°.According to the present invention, the fixing device 12 for fixing the coated PVD or CVD cutting insert has an opening for receiving the cutting insert 14, as shown in FIG. The hole is formed by two or more walls 26, 28 fixing the coated insert 14. The upper corners of the fixing walls 26, 28 are beveled. Preferably, the angle α of the bevel is 45 ± 20 °.
Режущая пластина 14 с покрытием фиксирована в отверстии фиксирующего приспособления 12 так, что передняя поверхность 18 режущей пластины 14 с покрытием расположена ниже верхних поверхностей 22 фиксирующих стенок 26, 28. Предпочтительно, зазор d между передней поверхностью 18 режущей пластины 14 с покрытием и верхней поверхностью 22 фиксирующих стенок 26, 28 составляет примерно 0,1-0,6 мм. Когда обработка поверхности выполняется внутри диапазона угла α скоса 45±20° и зазора 0,1-0,6 мм, то к режущей кромке R (16) можно прикладывать оптимальную нагрузку. Если угол α скоса и зазор d отклоняются от указанного диапазона, то нельзя прикладывать достаточную нагрузку или же может даже происходить чрезмерная нагрузка. Предпочтительно, передняя поверхность 18 покрытой пластины 14 расположена выше, чем нижняя кромка 24 скошенного участка для облегчения обработки режущей кромки R (16).The coated cutting insert 14 is fixed in the hole of the fixing device 12 so that the
Обработку поверхности предпочтительно выполняют с помощью способа обработки щеткой. Однако следует подчеркнуть, что можно использовать различные другие известные способы обработки (например, струйную обработку, полирование и т.д.). В качестве абразивного материала можно использовать воду и алмазные частицы.The surface treatment is preferably carried out using a brushing method. However, it should be emphasized that various other known processing methods can be used (e.g., blasting, polishing, etc.). As abrasive material, water and diamond particles can be used.
Материал, из которого выполнено фиксирующее приспособление 12, может быть пластмассой. Хотя фиксирующее приспособление 12 может быть выполнено из металла, такого как углеродистая сталь, или других материалов, пластмассовое фиксирующее приспособление с низкой твердостью является предпочтительным для защиты покрывного слоя на поверхности пластины при размещении в нем пластины. Пластмассовый материал, используемый для фиксирующего приспособления, предпочтительно является теплостойкой армированной пластмассой для выдерживания фрикционного тепла, создаваемого во время процесса обработки поверхности, например, с помощью щетки.The material of which the fixing device 12 is made may be plastic. Although the fixing device 12 may be made of metal, such as carbon steel, or other materials, a low hardness plastic fixing device is preferred for protecting the coating layer on the surface of the plate when the plate is placed therein. The plastic material used for the fixing device is preferably heat-resistant reinforced plastic to withstand the frictional heat generated during the surface treatment process, for example using a brush.
Согласно одному предпочтительному варианту выполнения данного изобретения предотвращается приложение чрезмерной нагрузки к режущей кромке R (16) во время процесса обработки поверхности, например, с помощью вращающейся щетки. Щетка ударяется в верхнюю поверхность 22 фиксирующих стенок 26, 28, и ее чистящая нагрузка уменьшается, прежде чем щетка достигнет режущей кромки R (16) пластины с покрытием. Затем щетка приходит в контакт с режущей кромкой R (16). Таким образом, можно исключать приложение чрезмерной нагрузки к режущей кромке R (16). Таким образом, данное изобретение решает проблему приложения чрезмерной нагрузки от щетки к режущей кромке R, за счет чего увеличивается величина доводки или радиус кривизны режущей кромки R после обработки поверхности. Кроме того, величину доводки или радиус кривизны режущей кромки R режущей пластины перед обработкой поверхности можно сохранять даже после указанной обработки поверхности. В частности, можно выполнять обработку поверхности при сохранении радиуса кривизны режущей кромки R режущей пластины с покрытием PVD, отличающейся небольшим радиусом кривизны режущей кромки R. Способ обработки поверхности, согласно данному изобретению, является также эффективным для поверхностной обработки режущей пластины с покрытием CVD.According to one preferred embodiment of the present invention, the application of excessive load to the cutting edge R (16) is prevented during the surface treatment process, for example with a rotating brush. The brush strikes the upper surface 22 of the fixing walls 26, 28, and its cleaning load is reduced before the brush reaches the cutting edge R (16) of the coated plate. Then the brush comes into contact with the cutting edge R (16). Thus, the application of excessive load to the cutting edge R (16) can be eliminated. Thus, this invention solves the problem of applying excessive load from the brush to the cutting edge R, thereby increasing the amount of finishing or radius of curvature of the cutting edge R after surface treatment. In addition, the lapping amount or the radius of curvature of the cutting edge R of the insert before surface treatment can be maintained even after said surface treatment. In particular, it is possible to perform surface treatment while maintaining the radius of curvature of the cutting edge R of the PVD coated insert, having a small radius of curvature of the cutting edge R. The surface treatment method according to the present invention is also effective for surface processing of a CVD coated insert.
В таблице показано сравнение величин доводки режущей кромки R режущих пластин с покрытием PVD или CVD (обозначенных в соответствии со стандартами ISO) после поверхностной обработки с помощью обычного способа обработки поверхности и способа обработки поверхности согласно данному изобретению. Как показано в таблице , величина доводки режущей кромки R увеличивается после обычного способа обработки поверхности, в то время как величина доводки режущей кромки R почти не изменяется после применения способа обработки поверхности согласно данному изобретению.The table shows a comparison of the finishing values of the cutting edge R of the PVD or CVD coated inserts (designated in accordance with ISO standards) after surface treatment using the conventional surface treatment method and the surface treatment method according to this invention. As shown in the table, the finishing value of the cutting edge R increases after the conventional surface treatment method, while the finishing value of the cutting edge R is almost unchanged after applying the surface treatment method according to this invention.
В обычном фиксирующем приспособлении, показанном на фиг.1, поскольку нагрузка чрезмерно концентрируется на пластине 4, выступающей из фиксирующего приспособления 2, к пластине 4 прикладывается чрезмерное давление. В частности, концентрация напряжений происходит в выступающих частях (не изображены) на передней поверхности 8 пластины 4. В соответствии с этим трудно равномерно обрабатывать поверхность выступающих частей и углубленных частей на передней поверхности 8. Такая концентрация нагрузки в обычном фиксирующем приспособлении является наиболее сильной вблизи режущей кромки R (6). В соответствии с этим выступающие части вблизи режущей кромки R (6) подвергаются большей нагрузке и сильнее изнашиваются. Однако, согласно данному изобретению, пластина 14 расположена ниже верхней поверхности 22 фиксирующих стенок 26, 28. Таким образом, в отличие от обычных фиксирующих приспособлений, щетка ударяется в верхнюю поверхность 22 фиксирующих стенок 26, 28, а затем приходит в контакт с передней поверхностью 18 пластины 14 с меньшей силой. Кроме того, разницу между нагрузками, прилагаемыми к выступающей части (не изображена), и нагрузками, прилагаемыми к углубленной части (не изображена), можно также уменьшать. В соответствии с этим в случае, когда передняя поверхность 18 имеет различно изогнутую форму поверхности стружколомателей, можно предотвращать возникновение чрезмерной нагрузки и щеточной абразии на выступающей части, а не на углубленной части. Таким образом, можно равномерно обрабатывать переднюю поверхность 18.In the conventional fixing device shown in FIG. 1, since the load is excessively concentrated on the plate 4 protruding from the fixing
На фиг.3 показана в разрезе режущая пластина с покрытием, которая подвергнута поверхностной обработке согласно данному изобретению. Как показано на фиг.3, режущая пластина с покрытием сохраняет предпочтительный радиус кривизны, и передняя поверхность 18 обработана равномерно. Режущая пластина с покрытием предпочтительно сохраняет радиус кривизны режущей кромки R с целью выполнения процесса точного резания. Кроме того, передняя поверхность равномерно обработана, так что может эффективно отводиться стружка. В соответствии с этим увеличивается срок службы режущей пластины. Кроме того, как показано на фиг.2, боковая поверхность 20 в данном варианте выполнения расположена с маскированием с помощью фиксирующих стенок 26, 28. Таким образом, как показано на фиг.3, боковая поверхность 20 не подвергается поверхностной обработке во время процесса обработки поверхности, и она может сохранять свою первоначальную толщину покрытия. Таким образом, можно предотвращать уменьшение стойкости к абразии на боковой поверхности. Кроме того, можно также придавать различные цвета передней поверхности и боковой поверхности, а также получать переднюю поверхность с отличной шершавостью.Figure 3 shows a sectional view of a coated cutting insert that has been surface treated according to the invention. As shown in FIG. 3, the coated cutting insert retains the preferred radius of curvature, and the
Хотя описание данного изобретения было приведено на основе примеров выполнения, понятно, что можно выполнять различные изменения и модификации без выхода за объем данного изобретения. Таким образом, такие изменения также включены в объем данного изобретения. Например, способ обработки поверхности, согласно данному изобретению, можно применять для режущих пластин различной формы, такой как треугольная, прямоугольная и т.д. Размер или форма фиксирующих стенок фиксирующего приспособления для фиксации режущих пластин не ограничены.Although the description of the present invention has been given based on exemplary embodiments, it is understood that various changes and modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Thus, such changes are also included in the scope of this invention. For example, the surface treatment method according to this invention can be applied to inserts of various shapes, such as triangular, rectangular, etc. The size or shape of the fixing walls of the fixing device for fixing the cutting inserts is not limited.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009124908/02A RU2409460C1 (en) | 2006-11-30 | 2006-11-30 | Method of machining cutting plate coated surface |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009124908/02A RU2409460C1 (en) | 2006-11-30 | 2006-11-30 | Method of machining cutting plate coated surface |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2409460C1 true RU2409460C1 (en) | 2011-01-20 |
Family
ID=46307587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009124908/02A RU2409460C1 (en) | 2006-11-30 | 2006-11-30 | Method of machining cutting plate coated surface |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2409460C1 (en) |
-
2006
- 2006-11-30 RU RU2009124908/02A patent/RU2409460C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101346440B1 (en) | Cutting tool insert for metal machining and method of making the same | |
JP6297047B2 (en) | Coated cutting tool with patterned surface area | |
JP6736032B2 (en) | Coated cutting tools | |
EP2935647B1 (en) | Coated cutting tool and method for manufacturing the same | |
US9849516B2 (en) | Coated cutting tool and method for manufacturing the same | |
US8057854B2 (en) | Surface treatment method for coated cutting insert | |
US20110192266A1 (en) | Cutting Tool and Method for Treating Surface Thereof | |
JP4728961B2 (en) | Cutting tools | |
US20170028571A1 (en) | Knife and blade finishing method | |
KR20090100374A (en) | Cutting tool | |
RU2409460C1 (en) | Method of machining cutting plate coated surface | |
JP3006453B2 (en) | Coated hard alloy tool | |
US8399103B2 (en) | Coated cemented carbide cutting tools and method for pre-treating an coating to produce cemented carbide cutting tools | |
JP4511226B2 (en) | Throwaway tip | |
US20080171154A1 (en) | Method of treatment and processing of tools for machining of workpieces by cutting | |
KR100187564B1 (en) | Processing for cutting tool surface | |
JP2020131310A (en) | Cutting tool and method for manufacturing the same | |
TWI825581B (en) | Nitrided cutting screw tap and manufacturing method thereof | |
JPH0224060A (en) | Surface treatment of metal work and manufacture of coated tool | |
JP2005082877A (en) | Nitrided coated tool | |
KR100729208B1 (en) | A hardened thin film with superior surface intensity and bright and a process of thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131201 |