RU2640483C1

RU2640483C1 - Cutting plate

Info

Publication number: RU2640483C1
Application number: RU2017110969A
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Москвитин; Сергей Александрович Москвитин; Андрей Александрович Москвитин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Сборные конструкции инструмента, фрезы Москвитина"
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2018-01-09

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: cutting plate has a hard-alloy base with a wear-resistant coating and comprises an upper working surface and an opposing lower base surface, between which a peripheral side surface is located. At least one fixing plate through hole passes between the upper working and lower base surfaces. Each cutting edge has front and rear surfaces and successive sections of the main and auxiliary cutting edges with formation of angular cutting edges on the vertex of the cutting edges. The main side surfaces are inclined at different angles to the lower base surface and one relative to the other and have different width. In the cutting plate cross-section located in a plane passing through the axis of the fixing hole perpendicular to the section of the main cutting edge, the vertex of the fixing hole elevation is located below the portion of the main cutting edge. The ranges of cutting plate angles selection are provided.

EFFECT: increased mechanical strength of cutting wedge and optimal conditions of chip flow in the zone of the fixing holes.

11 cl, 5 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к устройствам, используемым в процессе обработки материалов резанием, в частности, к режущим пластинам, используемым в режущем инструменте с большим осевым передним углом резания, применяемом для обработки изделий из титана и его сплавов,The present invention relates to devices used in the processing of materials by cutting, in particular, to cutting inserts used in a cutting tool with a large axial rake angle used for processing products from titanium and its alloys,

Уровень техникиState of the art

Известны вращающиеся режущие инструменты, имеющие рабочую часть с гнездами, в которых установлены сменные режущие пластины и механически закреплены, например, с помощью винтов. При использовании такого режущего инструмента, в частности для обработки изделий из титановых сплавов, возникает необходимость в установке сменных режущих пластин с большим осевым углом резания.Rotary cutting tools are known having a working part with sockets in which replaceable cutting inserts are mounted and mechanically fixed, for example, by means of screws. When using such a cutting tool, in particular for processing products from titanium alloys, it becomes necessary to install replaceable cutting inserts with a large axial cutting angle.

Увеличение осевого угла резания обеспечивает уменьшение сил резания, снижение вибраций и уменьшение нагрузки на станок. Достичь указанного технического результата возможно за счет увеличения углов наклона главных режущих кромок к базовым поверхностям режущих пластин с большим передним углом резания и закрепляемых в гнездах режущего инструмента с помощью винтов.An increase in the axial angle of cutting reduces the cutting forces, reduces vibrations and reduces the load on the machine. To achieve the technical result, it is possible by increasing the angle of inclination of the main cutting edges to the base surfaces of the cutting inserts with a large cutting front angle and fixed in the sockets of the cutting tool with screws.

При этом режущие пластины обычно имеют высоко поднятые относительно базовых поверхностей угловые режущие кромки, что существенно изменяет схему нагружения режущих пластин. Для их надежного закрепления используют крепежные винты большого диаметра и специальную форму боковых базовых поверхностей. При этом в режущих пластинах выполнены отверстия большого диаметра для их закрепления, что, с одной стороны, ослабляет механическую прочность режущих пластин, а, с другой стороны, ухудшает условия схода стружки, особенно при приближении крепежных отверстий к главным режущим кромкам.In this case, the cutting inserts usually have angular cutting edges that are highly raised relative to the base surfaces, which significantly changes the loading pattern of the cutting inserts. For their reliable fastening, large diameter fixing screws and a special shape of the side base surfaces are used. At the same time, large diameter holes are made in the cutting inserts for their fastening, which, on the one hand, weakens the mechanical strength of the cutting inserts, and, on the other hand, worsens the conditions for chip evacuation, especially when the mounting holes approach the main cutting edges.

Проблема механической прочности для таких режущих пластин частично решена, например, в патенте РФ на полезную модель №160608. Конструкция такой режущей пластины содержит верхнюю рабочую и противолежащую ей нижнюю базовую поверхности. Между ними расположена периферийная боковая поверхность, включающая главные боковые и вспомогательные боковые поверхности, расположенные соответственно под острыми задними углами к нижней базовой поверхности.The problem of mechanical strength for such cutting inserts is partially solved, for example, in the patent of the Russian Federation for utility model No. 160608. The design of such a cutting insert contains an upper working surface and an opposite lower base surface. Between them is a peripheral side surface, including the main side and auxiliary side surfaces located respectively at sharp rear angles to the lower base surface.

Режущая пластина также содержит, по меньшей мере, одно фиксирующее сквозное отверстие, проходящее между верхней рабочей и нижней базовой поверхностями, режущие кромки, каждая из которых содержит переднюю и заднюю поверхности и последовательно сопряженные между собой участки главной и вспомогательной режущих кромок, направленные соответственно под острыми внутренними углами к нижней базовой поверхности с образованием на вершине режущих кромок угловых режущих кромок.The cutting insert also contains at least one fixing through hole extending between the upper working and lower base surfaces, cutting edges, each of which contains front and rear surfaces and successively mated sections of the main and auxiliary cutting edges directed respectively under sharp internal corners to the lower base surface with the formation on the top of the cutting edges of the corner cutting edges.

При этом главные боковые поверхности включают первые и вторые боковые поверхности, наклоненные под разными углами к нижней базовой поверхности и одна относительно другой, и ширины которых в противоположных направлениях имеют разную величину.The main side surfaces include the first and second side surfaces, inclined at different angles to the lower base surface and one relative to the other, and the widths of which in opposite directions have different sizes.

Причем линия сопряжения между плоскостями, проходящими через первую и вторую боковые поверхности, на виде сбоку на режущую пластину проходит под острым углом к нижней базовой поверхности и не проходит через угловые режущие кромки, выполнена в зоне крепежных отверстий, угол ее наклона больше углов наклона главных режущих кромок к нижней базовой поверхности, а площади первых боковых поверхностей не равны площадям вторых боковых поверхностей.Moreover, the interface line between the planes passing through the first and second side surfaces, in a side view of the cutting insert, passes at an acute angle to the lower base surface and does not pass through the corner cutting edges, is made in the area of the mounting holes, its angle of inclination is greater than the angle of inclination of the main cutting edges to the lower base surface, and the area of the first side surfaces are not equal to the areas of the second side surfaces.

Задача оптимизации размеров и формы режущего клина и передней поверхности в зоне приближения фиксирующего отверстия к режущим кромкам у этой режущей пластины не решена, что приводит к снижению ее работоспособности и стойкости, в том числе к поломке в зоне фиксирующих отверстий.The problem of optimizing the size and shape of the cutting wedge and the front surface in the zone of the fixing hole approaching the cutting edges at this cutting insert has not been solved, which leads to a decrease in its working capacity and resistance, including damage to the zone of the fixing holes.

Предлагаемое изобретение направлено на создание усовершенствованной конструкции режущей пластины с повышенной механической прочностью режущего клина и оптимальными условиями схода стружки в зоне фиксирующих отверстий.The present invention is aimed at creating an improved design of the cutting insert with increased mechanical strength of the cutting wedge and optimal conditions for the flow of chips in the area of the fixing holes.

Данный технический результат достигается посредством совокупности признаков, приведенных в соответствующих пунктах формулы изобретения.This technical result is achieved through a combination of features described in the relevant claims.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

В соответствии с настоящим изобретением предложена режущая пластина, имеющая твердосплавную основу с износостойким покрытием и содержащая верхнюю рабочую и противолежащую ей нижнюю базовую поверхности.In accordance with the present invention, there is provided a cutting insert having a carbide base with a wear-resistant coating and containing an upper working surface and an opposite lower base surface.

Между ними расположена периферийная боковая поверхность, включающая главные боковые и вспомогательные боковые поверхности, расположенные соответственно под острыми задними углами к нижней базовой поверхности.Between them is a peripheral side surface, including the main side and auxiliary side surfaces located respectively at sharp rear angles to the lower base surface.

В режущей пластине выполнено, по меньшей мере, одно фиксирующее сквозное отверстие, проходящее между верхней рабочей и нижней базовой поверхностями и имеющее возвышение на передней поверхности.At least one fixing through hole is formed in the cutting insert, passing between the upper working and lower base surfaces and having an elevation on the front surface.

Каждая режущая кромка содержит переднюю и заднюю поверхности и последовательно сопряженные между собой участки главной и вспомогательной режущих кромок, направленные соответственно под острыми внутренними углами к нижней базовой поверхности с образованием на вершине режущих кромок угловых режущих кромок.Each cutting edge contains front and rear surfaces and successively mated sections of the main and auxiliary cutting edges directed respectively at sharp internal angles to the lower base surface to form corner cutting edges at the top of the cutting edges.

При этом главные боковые поверхности включают первые и вторые боковые поверхности, наклоненные под разными углами к нижней базовой поверхности и одна относительно другой, и ширины которых в противоположных направлениях имеют разную величину, причем линия сопряжения между плоскостями, проходящими через первую и вторую боковые поверхности, на виде сбоку на режущую пластину проходит под острым углом к нижней базовой поверхности, при этом линия сопряжения не проходит через угловые режущие кромки, выполнена в зоне фиксирующих отверстий, угол ее наклона больше углов наклона главных режущих кромок к нижней базовой поверхности, а площади первых боковых поверхностей не равны площадям вторых боковых поверхностей.In this case, the main side surfaces include the first and second side surfaces, inclined at different angles to the lower base surface and one relative to the other, and the widths of which in opposite directions have different sizes, and the line of conjugation between the planes passing through the first and second side surfaces side view of the cutting insert passes at an acute angle to the lower base surface, while the mating line does not pass through the corner cutting edges, made in the area of the fixing holes, l of inclination greater than the angles of inclination of the main cutting edges to the lower surface of the base, and the area of the first side surfaces are not equal areas of the second side surfaces.

В соответствии с предложенным изобретением в сечении режущей пластины, расположенном в плоскости, проходящей через ось фиксирующего отверстия перпендикулярно участку главной режущей кромки, вершина возвышения фиксирующего отверстия расположена ниже участка главной режущей кромки, передний угол резания выбран в диапазонае 10…24 град., задний угол резания выбран в диапазоне 6…18 град., при этом внутренний угол наклона боковой поверхности возвышения фиксирующего отверстия к нижней базовой поверхности больше переднего и заднего углов резания и выбран в диапазоне 24,5…35 град.In accordance with the proposed invention, in a section of a cutting insert located in a plane passing through the axis of the fixing hole perpendicular to the section of the main cutting edge, the height of the fixing hole is lower than the section of the main cutting edge, the cutting front angle is selected in the range of 10 ... 24 degrees, the rear angle cutting selected in the range of 6 ... 18 deg., while the internal angle of inclination of the side surface of the elevation of the locking hole to the lower base surface is greater than the front and rear cut angles niya and is selected in the range of 24.5 ... 35 degrees.

В соответствии с одним предпочтительным исполнением режущей пластины величина занижения вершины возвышения фиксирующего отверстия в сечении режущей пластины, расположенном в плоскости, проходящей через ось фиксирующего отверстия перпендикулярно участку главной режущей кромки, находится в пределах 0,1…0,8 мм.In accordance with one preferred embodiment of the cutting insert, the underestimation of the height of the top of the fixing hole in the section of the cutting plate located in the plane passing through the axis of the fixing hole perpendicular to the section of the main cutting edge is within 0.1 ... 0.8 mm.

В соответствии с другим предпочтительным исполнением режущей пластины ее режущие кромки имеют радиусные скругления, радиус которых выбран в диапазоне 0,01…0,1 мм.In accordance with another preferred embodiment of the cutting insert, its cutting edges have radial fillets, the radius of which is selected in the range of 0.01 ... 0.1 mm.

В соответствии с другим предпочтительным исполнением режущей пластины ее твердосплавная основа содержит составляющие, количество которых выбрано в следующих диапазонах: 9…14 вес.% Со, 0,2…1,5 вес.% Cr₃Cr₂, 84,5…90,8 вес.% WC, а ее коэрцитивная сила выбрана в диапазоне 10…19 кА/м.In accordance with another preferred embodiment of the cutting insert, its carbide base contains components, the amount of which is selected in the following ranges: 9 ... 14 wt.% Co, 0.2 ... 1.5 wt.% Cr ₃ Cr ₂ , 84.5 ... 90, 8 wt.% WC, and its coercive force is selected in the range of 10 ... 19 kA / m.

В соответствии с другим предпочтительным исполнением режущей пластины на ее твердосплавную основу нанесено износостойкое покрытие, содержащее один и более слоев и, по меньшей мере, один слой содержит фазу с одним из элементов V, Cr, Nb,Ta, Ti, Zr, Hf, Al, Si, C, N, B.In accordance with another preferred embodiment of the cutting insert, a wear-resistant coating is applied to its carbide base containing one or more layers and at least one layer contains a phase with one of the elements V, Cr, Nb, Ta, Ti, Zr, Hf, Al , Si, C, N, B.

В соответствии с другим предпочтительным исполнением режущей пластины на ее твердосплавную основу нанесено износостойкое покрытие, и, по меньшей мере, один слой в износостойком покрытии имеет остаточные сжимающие напряжения.In accordance with another preferred embodiment of the cutting insert, a wear-resistant coating is applied to its carbide base, and at least one layer in the wear-resistant coating has residual compressive stresses.

В соответствии с другим предпочтительным исполнением режущей пластины на ее твердосплавную основу нанесено износостойкое покрытие, содержащее второй слой из TiAlN, расположенный между подложкой и слоем из NbN, толщина которого выбрана в диапазоне 0,45…5 мкм.In accordance with another preferred embodiment of the cutting insert, a carbide base is coated with a wear-resistant coating containing a second layer of TiAlN located between the substrate and the NbN layer, the thickness of which is selected in the range of 0.45 ... 5 μm.

В соответствии с другим предпочтительным исполнением у режущей пластины 10 на твердосплавную основу нанесено износостойкое покрытие, и, по меньшей мере, один слой в износостойком покрытии выполнен из TiB2.According to another preferred embodiment, a wear-resistant coating is applied to the carbide base on the carbide base 10, and at least one layer in the wear-resistant coating is made of TiB2.

В соответствии с другим предпочтительным исполнением режущей пластины между ее передней поверхностью и боковой поверхностью возвышения фиксирующего отверстия выполнен плавный переход.In accordance with another preferred embodiment of the cutting insert, a smooth transition is made between its front surface and the side surface of the elevation of the fixing hole.

В соответствии с другим предпочтительным исполнением режущей пластины ее передняя поверхность в зоне фиксирующего отверстия выполнена вогнутой или выпуклой.According to another preferred embodiment of the cutting insert, its front surface in the area of the fixing hole is concave or convex.

В соответствии с другим предпочтительным исполнением режущей пластины ее режущие кромки имеют радиусные скругления, не равномерные по длине режущих кромок.In accordance with another preferred embodiment of the cutting insert, its cutting edges have radial fillets that are not uniform along the length of the cutting edges.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Для лучшего понимания, но только в качестве примера, изобретение будет описано с отсылками к приложенным чертежам, на которых изображена режущая пластина. При этомFor a better understanding, but only as an example, the invention will be described with reference to the attached drawings, which depict a cutting insert. Wherein

на фиг. 1 показан вид в перспективе на режущую пластину в соответствии с настоящим изобретением;in FIG. 1 shows a perspective view of a cutting insert in accordance with the present invention;

на фиг. 2 показан вид сверху на режущую пластину, изображенную на фиг. 1;in FIG. 2 shows a top view of the insert shown in FIG. one;

на фиг. 3 показан вид с боку со стороны участков главной режущей кромки на режущую пластину, изображенную на фиг. 1;in FIG. 3 shows a side view from the side of the sections of the main cutting edge on the cutting insert shown in FIG. one;

на фиг. 3а и 3b показаны соответственно разрезы по линии III-III и II-II режущей пластины, изображенной на фиг. 3;in FIG. 3a and 3b show, respectively, sections along the line III-III and II-II of the insert shown in FIG. 3;

на фиг. 4 показан фрагмент сечения по линии I-I режущей пластины, изображенной на фиг. 2;in FIG. 4 shows a fragment of a section along line I-I of the insert shown in FIG. 2;

на фиг. 5 показан вид в перспективе торцовой фрезы в сборе с режущей пластиной, изображенной на фиг. 1;in FIG. 5 shows a perspective view of the face mill assembly with the insert shown in FIG. one;

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления изобретения.Detailed description of a preferred embodiment of the invention.

Рассмотрим фиг. 1-5, где изображена режущая пластина.Consider FIG. 1-5, where the cutting insert is shown.

В соответствии с настоящим изобретением предложенная режущая пластина 10 выполнена многогранной и индексируемой. Ее предпочтительно изготавливают путем фасонного или инжекционного прессования и спекания порошков карбидов.In accordance with the present invention, the proposed cutting insert 10 is multifaceted and indexable. It is preferably made by shaped or injection molding and sintering carbide powders.

Режущая пластина 10 имеет твердосплавную основу с износостойким покрытием и содержит верхнюю рабочую 12 и противолежащую ей нижнюю базовую 14 поверхности.The cutting insert 10 has a carbide base with a wear-resistant coating and contains an upper working 12 and an opposite lower base 14 of the surface.

Между ними расположена периферийная боковая поверхность, включающая главные боковые 16 и вспомогательные боковые 18 поверхности, расположенные соответственно под острыми задними углами к нижней базовой поверхности 14.Between them is a peripheral lateral surface, including the main lateral 16 and auxiliary lateral 18 surfaces located respectively at sharp rear angles to the lower base surface 14.

По меньшей мере одно фиксирующее сквозное отверстие 20 проходит между верхней рабочей 12 и нижней базовой 14 поверхностями и имеет возвышение 20а на передней поверхности 12.At least one fixing through hole 20 extends between the upper working 12 and lower base 14 of the surfaces and has an elevation 20a on the front surface 12.

Каждая режущая кромка 22 содержит переднюю 12а и заднюю 36 поверхности и последовательно сопряженные между собой участки главной 24 и 24а и вспомогательной 26 режущих кромок, направленные соответственно под острыми внутренними углами β1 и β2 к нижней базовой поверхности 14 с образованием на вершине режущих кромок 22 угловых режущих кромок 28.Each cutting edge 22 contains a front 12a and a rear 36 surface and successively adjacent sections of the main 24 and 24a and auxiliary 26 cutting edges directed respectively at sharp internal angles β1 and β2 to the lower base surface 14 with the formation on the top of the cutting edges 22 of the corner cutting edges 28.

При этом главные боковые поверхности 16 включают первые 30 и вторые 32 боковые поверхности, наклоненные под разными углами α1 и α2 к нижней базовой поверхности 14 и одна относительно другой и ширины которых в противоположных направлениях имеют разную величину.The main side surfaces 16 include the first 30 and second 32 side surfaces, inclined at different angles α1 and α2 to the lower base surface 14 and one relative to the other and whose widths in opposite directions have different sizes.

Причем линия сопряжения 34 между плоскостями, проходящими через первую 30 и вторую 32 боковые поверхности на виде сбоку на режущую пластину 10 проходит под острым углом α3 к нижней базовой поверхности 14, при этом линия сопряжения 34 не проходит через угловые режущие кромки 28, выполнена в зоне крепежных отверстий 20, угол ее наклона α3 больше углов наклона главных режущих кромок 24 и 24а к нижней базовой поверхности 14, а площади первых боковых поверхностей 30 не равны площадям вторых боковых поверхностей 32.Moreover, the interface line 34 between the planes passing through the first 30 and second 32 side surfaces in a side view of the cutting insert 10 passes at an acute angle α3 to the lower base surface 14, while the interface line 34 does not pass through the corner cutting edges 28, made in the zone mounting holes 20, its inclination angle α3 is greater than the inclination angles of the main cutting edges 24 and 24a to the lower base surface 14, and the areas of the first side surfaces 30 are not equal to the areas of the second side surfaces 32.

Для увеличения механической прочности режущего клина и улучшения условий схода стружки в зоне крепежных отверстий 20 в сечении режущей пластины, расположенном в плоскости, проходящей через ось 36а фиксирующего отверстия 20 перпендикулярно участку главной режущей кромки 24 и 24а, вершина возвышения 20а фиксирующего отверстия 20 расположена ниже участка главной режущей кромки 24 и 24а, передний угол резания γ выбран в диапазоне 10…24 град., задний угол резания α4 выбран в диапазоне 6…18 град., а внутренний угол наклона Ω боковой поверхности возвышения фиксирующего отверстия 20 к нижней базовой поверхности 14 больше переднего и заднего углов резания и выбран в диапазоне 24,5…35 град.In order to increase the mechanical strength of the cutting wedge and improve the conditions for chip evacuation in the area of the mounting holes 20 in the section of the cutting insert located in the plane passing through the axis 36a of the fixing hole 20 perpendicular to the portion of the main cutting edge 24 and 24a, the top of the elevation 20a of the fixing hole 20 is located below the section the main cutting edge 24 and 24a, the front cutting angle γ is selected in the range of 10 ... 24 degrees, the rear cutting angle α4 is selected in the range of 6 ... 18 degrees, and the internal tilt angle Ω of the elevation side surface the fixing hole 20 to the lower base surface 14 is larger than the front and rear cutting angles and is selected in the range of 24.5 ... 35 degrees.

При этом верхние пределы 24 град. переднего угла резания γ и 18 град, заднего угла резания α4 соответствуют минимальной величине угла заострения режущего клина в зоне фиксирующего отверстия 20, при котором сохраняется механическая прочность режущей кромки и режущего клина в целом при обработке изделий из титана и его сплавов. При дальнейшем увеличении значений этих углов возможно разрушение как режущей кромки, так и всего режущего клина.In this case, the upper limits of 24 degrees. the front cutting angle γ and 18 degrees, the rear cutting angle α4 correspond to the minimum value of the sharpening angle of the cutting wedge in the area of the fixing hole 20, at which the mechanical strength of the cutting edge and the cutting wedge as a whole is preserved when processing products from titanium and its alloys. With a further increase in the values of these angles, destruction of both the cutting edge and the entire cutting wedge is possible.

Минимальные значения 10 град, переднего угла резания γ соответствуют нижнему пределу, при котором условия схода стружки не являются лимитирующим фактом стойкости режущих кромок, а минимальное значение 6 град. заднего угла резания α4 выбрано с учетом допустимых условий трения на задней поверхности режущего клина.The minimum values of 10 degrees, the front cutting angle γ correspond to the lower limit at which the conditions for chip flow are not a limiting fact of the resistance of the cutting edges, and the minimum value is 6 degrees. the rear cutting angle α4 is selected taking into account the permissible friction conditions on the rear surface of the cutting wedge.

При этом конкретные величины переднего и заднего углов резания выбирают в указанных выше пределах в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого материала, режимов и схемы обработки изделий.In this case, the specific values of the front and rear cutting angles are selected within the above limits, depending on the physicomechanical properties of the material being processed, the modes and processing schemes of the products.

Максимальное значение внутреннего угла наклона Ω боковой поверхности возвышения 20а фиксирующего отверстия 20 к нижней базовой поверхности 14, равное 35 град., выбрано из условий обеспечения максимального пространства для схода стружки в зоне фиксирующего отверстия, где его возвышение 20а максимально приближено к участку главной режущей кромки, а минимальное значение этого угла обусловлено допустимым уменьшением пространства для схода стружки.The maximum value of the internal angle of inclination Ω of the lateral surface of the elevation 20a of the fixing hole 20 to the lower base surface 14, equal to 35 degrees, is selected from the conditions for providing maximum space for chip flow in the zone of the fixing hole, where its elevation 20a is as close as possible to the section of the main cutting edge, and the minimum value of this angle is due to the allowable reduction in the space for chip flow.

Одним из предпочтительных исполнений режущей пластины 10 является такое ее исполнение, в котором величина занижения Δ вершины возвышения 20а фиксирующего отверстия 20 в сечении режущей пластины, расположенном в плоскости, проходящей через ось 36а фиксирующего отверстия 20 перпендикулярно участку главной режущей кромки 24, 24а, находится в пределах 0,1…0,8 мм.One of the preferred embodiments of the cutting insert 10 is its implementation in which the understatement value Δ of the apex of the elevation 20a of the fixing hole 20 in the section of the cutting plate located in the plane passing through the axis 36a of the fixing hole 20 perpendicular to the portion of the main cutting edge 24, 24a is in within 0.1 ... 0.8 mm.

При этом верхний и нижний пределы указанного диапазона величины занижения вершины возвышения фиксирующего отверстия установлены из условий, с одной стороны, обеспечения механической прочности режущей пластины в зоне фиксирующего отверстия, а, с другой стороны, обеспечения оптимальных условий схода стружки в этой критической зоне.In this case, the upper and lower limits of the specified range of understating the height of the top of the fixing hole are set from the conditions, on the one hand, to ensure the mechanical strength of the cutting insert in the zone of the fixing hole, and, on the other hand, to provide optimal conditions for chip flow in this critical zone.

В соответствии с другим предпочтительным исполнением у режущей пластины 10 режущие кромки 22 имеют радиусные скругления, радиус которых выбран в диапазоне 0,01…0,1 мм. При этом максимальные и минимальные значения радиусов закругления режущих кромок выбраны из условий обеспечения их механической прочности и условий снижения сил резания.In accordance with another preferred embodiment of the cutting insert 10, the cutting edges 22 have radial fillets, the radius of which is selected in the range of 0.01 ... 0.1 mm. In this case, the maximum and minimum values of the radii of curvature of the cutting edges are selected from the conditions for ensuring their mechanical strength and conditions for reducing cutting forces.

В соответствии с другим предпочтительным исполнением у режущей пластины 10 ее твердосплавная основа содержит составляющие, количество которых выбрано в следующих диапазонах: 9…14 вес.% Со, 0,2…1,5 вес.% Cr₃Cr₂, 84,5…90,8 вес.% WC, а ее коэрцитивная сила выбрана из диапазона 10…19 кА/м.In accordance with another preferred embodiment of the cutting insert 10, its carbide base contains components, the number of which is selected in the following ranges: 9 ... 14 wt.% Co, 0.2 ... 1.5 wt.% Cr ₃ Cr ₂ , 84.5 ... 90.8 wt.% WC, and its coercive force is selected from the range of 10 ... 19 kA / m.

Указанная выше твердосплавная основа позволяют еще более увеличить механическую прочность и износостойкость режущих пластин в критической зоне фиксирующего отверстия.The carbide base indicated above can further increase the mechanical strength and wear resistance of the cutting inserts in the critical zone of the fixing hole.

В соответствии с другим предпочтительным исполнением у режущей пластины 10 на ее твердосплавную основу нанесено износостойкое покрытие, содержащее один и более слоев и, по меньшей мере, один слой содержит фазу с одним из элементов V, Cr, Nb, Ta, Ti, Zr, Hf, Al, Si, C, N, B.According to another preferred embodiment, the cutting insert 10 has a wear-resistant coating on its carbide base containing one or more layers and at least one layer containing a phase with one of the elements V, Cr, Nb, Ta, Ti, Zr, Hf , Al, Si, C, N, B.

В соответствии с другим предпочтительным исполнением у режущей пластины 10 на ее твердосплавную основу нанесено износостойкое покрытие, и, по меньшей мере, один слой в износостойком покрытии имеет остаточные сжимающие напряжения.In accordance with another preferred embodiment, the cutting insert 10 has a wear-resistant coating on its carbide base, and at least one layer in the wear-resistant coating has residual compressive stresses.

В соответствии с другим предпочтительным исполнением у режущей пластины 10 износостойкое покрытие, нанесенное на ее твердосплавную основу, содержит второй слой из TiAlN, расположенный между подложкой и слоем из NbN, толщина которого выбрана в диапазоне 0,45…5 мкм.In accordance with another preferred embodiment of the cutting insert 10, the wear-resistant coating applied to its carbide base comprises a second TiAlN layer located between the substrate and the NbN layer, the thickness of which is selected in the range of 0.45 ... 5 μm.

В соответствии с другим предпочтительным исполнением у режущей пластины 10 между передней поверхностью 12а и возвышением 20а фиксирующего отверстия 20 выполнен плавный переход.In accordance with another preferred embodiment, the cutting insert 10 has a smooth transition between the front surface 12a and the elevation 20a of the fixing hole 20.

В соответствии с другим предпочтительным исполнением у режущей пластины 10 передняя поверхность 12а в зоне фиксирующего отверстия 20 выполнена вогнутой или выпуклой.According to another preferred embodiment of the cutting insert 10, the front surface 12a in the area of the fixing hole 20 is concave or convex.

В соответствии с другим предпочтительным исполнением у режущей пластины 10 режущие кромки 22 имеют радиусные скругления, не равномерные по длине режущих кромок.According to another preferred embodiment of the cutting insert 10, the cutting edges 22 have radial fillets that are not uniform along the length of the cutting edges.

Использование изобретенияUse of the invention

В качестве примера рассмотрим использование предпочтительного исполнения предложенной режущей пластины для торцовой фрезы 38 диаметром 50 мм, изображенной на фиг. 5 и содержащей корпус 40 с круговой наружной рабочей поверхностью, расположенной вокруг оси вращения 42, с гнездами 44, выполненными непосредственно в корпусе 40.As an example, we consider the use of a preferred embodiment of the proposed insert for a face mill 38 with a diameter of 50 mm shown in FIG. 5 and comprising a housing 40 with a circular outer working surface located around the axis of rotation 42, with sockets 44 made directly in the housing 40.

Режущие пластины 10 устанавливали в гнезда 44 торцовой фрезы 38 и закрепляли винтами 46, при этом передний осевой угол резания на фрезе в зоне фиксирующих отверстий режущих пластин составлял 22 град.The cutting inserts 10 were installed in the slots 44 of the face mill 38 and fixed with screws 46, while the front axial cutting angle on the mill in the area of the fixing holes of the cutting inserts was 22 degrees.

Используемые режущие пластины 10 с износостойким покрытием из TiB2 имели следующие основные размеры: главный базовый размер D1=14 мм, главный вспомогательный размер D2=10,54 мм, высота режущей пластины Н=4,76 мм (фиг. 3), углы в сечении плоскостью, проходящей через ось фиксирующего отверстия, γ=12,6 град., α=10,6 град.; внутренний угол наклона боковой поверхности возвышения фиксирующего отверстия к нижней базовой поверхности Ω=30 град.; величина занижения вершины возвышения фиксирующего отверстия Δ 0,17 мм.The used inserts 10 with a wear-resistant TiB2 coating had the following main dimensions: main base dimension D1 = 14 mm, main auxiliary dimension D2 = 10.54 mm, height of the insert H = 4.76 mm (Fig. 3), cross-sectional angles a plane passing through the axis of the fixing hole, γ = 12.6 deg., α = 10.6 deg .; the internal angle of inclination of the lateral surface of the elevation of the fixing hole to the lower base surface Ω = 30 deg .; the magnitude of the understatement of the height of the fixing hole Δ 0.17 mm

Обрабатывали изделия из титанового сплава Ti 5.5.5.3 при следующих режимах резания: скорость резания Vc=24 м/мин; глубина резания а_р=8 мм; ширина фрезерования а_е=16 мм; подача на зуб fz=0,1 мм.Products from titanium alloy Ti 5.5.5.3 were processed under the following cutting conditions: cutting speed Vc = 24 m / min; cutting depth a _p = 8 mm; milling width a _e = 16 mm; tooth feed fz = 0.1 mm.

Режущие пластины показали хорошую работоспособность при стойкости Т=50 мин с износом по задней поверхности, не превышающим 0,4 мм. Таким образом достигнут планируемый технический результат.The cutting inserts showed good performance at a resistance of T = 50 min with wear on the back surface not exceeding 0.4 mm. Thus, the planned technical result is achieved.

Хотя настоящее изобретение было описано с определенной степенью детализации, различные изменения и ее модификации могут быть выполнены без отхода от сущности и объема изобретения, изложенных в приведенной ниже формуле изобретения.Although the present invention has been described with a certain degree of detail, various changes and its modifications can be made without departing from the essence and scope of the invention set forth in the claims below.

Claims

1. The cutting insert (10) having a carbide base with a wear-resistant coating and containing the upper working (12) and the underlying lower base (14) surfaces, the peripheral side surface located between them, including the main side (16) and auxiliary side (18) surfaces located respectively at sharp rear angles to the lower base surface (14), at least one fixing through hole (20) passing between the upper working (12) and lower base (14) surfaces and having an elevation (20a) on single surfaces (12), cutting edges (22), each of which contains a front (12a) and rear (36) surface and successively mated sections of the main (24, 24a) and auxiliary (26) cutting edges directed respectively under sharp internal angles (β1, β2) to the lower base surface (14) with the formation on the top of the cutting edges (22) of the angular cutting edges (28), while the main side surfaces (16) include the first (30) and second (32) side surfaces inclined at different angles (α1, α2) to the lower base surface (14) and one relative to another and whose widths in opposite directions have different sizes, and the interface line (34) between the planes passing through the first (30) and second (32) side surfaces is made in the area of the fixing holes (20) and in a side view of the cutting insert (10) passes at an acute angle (α3) to the lower base surface (14) and does not pass through the corner cutting edges (28), its angle of inclination (α3) is greater than the angles of inclination of the main cutting edges (24, 24a) to the lower base surface ( 14), and the areas of the first side surfaces (30) are not equal to areas of the second side surfaces (32), characterized in that in the section of the cutting insert located in the plane passing through the axis (36a) of the fixing hole (20) perpendicular to the section of the main cutting edge (24, 24a), the top of the elevation (20a) of the fixing hole (20) is located below the section of the main cutting edge (24, 24a), the front cutting angle (γ) is 10-24 °, the rear cutting angle (α4) is 6-18 °, while the internal tilt angle (Ω) of the elevation side surface the fixing hole (20) to the lower base surface (14) is greater than Independent user and adjustable cutting angle and is 24,5-35 °.

2. The cutting insert (10) according to claim 1, characterized in that the understatement value (Δ) of the apex of the elevation (20a) of the fixing hole (20) in the section of the cutting plate located in the plane passing through the axis (36a) of the fixing hole (20) ) perpendicular to the section of the main cutting edge (24, 24a), is in the range (0.1-0.8) mm.

3. The cutting insert (10) according to claim 1, characterized in that the cutting edges (22) have radial fillets, the radius of which is 0.01-0.1 mm.

4. The cutting insert (10) according to claim 1, characterized in that its carbide base contains components, the amount of which is selected in the following ranges: Co - (9-14) wt.%, Cr ₃ C ₂ - (0.2- 1.5) wt.%, WC - (84.5-90.8) wt.%, And its coercive force is 10-19 kA / m.

5. A cutting insert (10) according to claim 1, characterized in that the carbide base is coated with a wear-resistant coating containing one or more layers, and at least one layer contains a phase with one of the elements V, Cr, Nb, Ta, Ti , Zr, Hf, Al, Si, C, N, B.

6. A cutting insert (10) according to claim 1, characterized in that a wear-resistant coating is applied to the carbide base, and at least one layer in the wear-resistant coating has residual compressive stresses.

7. The cutting insert (10) according to claim 1, characterized in that the carbide base is coated with a wear-resistant coating containing a second layer of TiAlN located between the substrate and the NbN layer, the thickness of which is 0.45 ... 5 μm.

8. The cutting insert (10) according to claim 1, characterized in that a wear-resistant coating is applied to the carbide base, and at least one layer in the wear-resistant coating is made of TiB2.

9. The cutting insert (10) according to claim 1, characterized in that a smooth transition is made between the front surface (12a) and the side surface of the elevation (20a) of the fixing hole (20).

10. The cutting insert (10) according to claim 1, characterized in that the front surface (12a) in the area of the fixing hole (20) is concave or convex.

11. The cutting insert (10) according to claim 1, characterized in that the cutting edges (22) have radial fillets that are not uniform along the length of the cutting edges.