RU51922U1

RU51922U1 - MULTIPLE CUTTING PLATE

Info

Publication number: RU51922U1
Application number: RU2005134559/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Давидович Пельц; Борис Львович Таубкин; Виктор Иванович Ахвенайнен; Анатолий Викторович Ульянов; Станислав Валерьевич Паско; Анатолий Иванович Башкин; Игорь Борисович Пономаренко
Original assignee: ОАО "Кировградский завод твердых сплавов"; Ооо "Желдоринструментм"
Priority date: 2005-11-09
Filing date: 2005-11-09
Publication date: 2006-03-10

Abstract

Полезная модель направлена на обеспечение возможности получения одним инструментом требуемого профиля заходной части отверстия в обрабатываемой детали, включающего радиусную фаску, сопряженную с заходным конусом, а также создание необходимого микрорельефа на обрабатываемой поверхности. Указанный технический результат достигается тем, что режущая пластина, содержащая верхнюю, нижнюю и боковые поверхности, несколько сопряженных между собой режущих кромок, образованных пересечением верхней поверхности с боковыми поверхностями, а также сквозное центральное установочное отверстие, имеет в плане вид симметричной четырехлучевой звезды, каждый луч которой на конце и линии сопряжения лучей между собой имеют радиусные округления, соединенные между собой в каждом луче по касательной наклонными прямыми линиями с образованием острого угла, вершина которого направлена в сторону конца луча.The utility model is aimed at providing the possibility of obtaining with one tool the desired profile of the inlet part of the hole in the workpiece, including a radius chamfer associated with the inlet cone, as well as the creation of the necessary microrelief on the processed surface. The specified technical result is achieved in that the cutting insert containing the upper, lower and side surfaces, several mating edges formed by the intersection of the upper surface with the side surfaces, as well as a through central mounting hole, has a plan view of a symmetrical four-beam star, each beam which at the end and the conjugation lines of the rays with each other have radial rounding, interconnected in each beam tangentially by inclined straight lines with the formation acute angle, the vertex of which is directed towards the end of the beam.

Description

Полезная модель относится к металлообработке резанием, в частности, к фасонным режущим пластинам из твердого сплава которые могут быть использованы для обработки осевого отверстия железнодорожных колес.The invention relates to metal working by cutting, in particular, to shaped carbide inserts that can be used to process the axial bore of railway wheels.

Известна многогранная режущая пластина для операций резания, имеющая верхнюю, нижнюю и боковые поверхности, несколько сопряженных между собой режущих кромок, образованных пересечением верхней поверхности с боковыми поверхностями (см. US 2002/0127068 A1, B 23 B 27/22, опубл. 12.09.02). К недостаткам известной пластины следует отнести ее достаточно узкие технологические возможности, в том числе невозможность создания требуемого профиля заходной части отверстия в обрабатываемой детали.Known multi-faceted cutting insert for cutting operations, having upper, lower and side surfaces, several mating cutting edges formed by the intersection of the upper surface with the side surfaces (see US 2002/0127068 A1, B 23 B 27/22, publ. 12.09. 02). The disadvantages of the known plate should include its rather narrow technological capabilities, including the inability to create the desired profile of the inlet part of the hole in the workpiece.

Известна многогранная режущая пластина, имеющая верхнюю, нижнюю и боковые поверхности, несколько сопряженных между собой режущих кромок, образованных пересечением верхней поверхности с боковыми поверхностями, а также сквозное центральное установочное отверстие (см. US 2002/0098049 A1, B 23 B 27/00, опубл. 25.07.2002 г.).A multi-faceted cutting insert is known having an upper, lower, and side surface, several cutting edges mating to one another, formed by the intersection of the upper surface with the side surfaces, and also a through central mounting hole (see US 2002/0098049 A1, B 23 B 27/00, published on July 25, 2002).

Данная режущая пластина является наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели по совокупности признаков (прототип).This cutting insert is the closest analogue of the claimed utility model for the totality of features (prototype).

К недостаткам прототипа следует отнести невозможность создания нужного микрорельефа на обрабатываемой поверхности, а также трудность создания The disadvantages of the prototype include the impossibility of creating the desired microrelief on the treated surface, as well as the difficulty of creating

требуемого профиля заходной части отверстия в обрабатываемой детали, включающего радиусную фаску, сопряженную с заходным конусом.the required profile of the inlet part of the hole in the workpiece, including a radius chamfer associated with the inlet cone.

Задачей данной полезной модели является устранение указанных недостатков известной пластины за счет создания условий эффективного получения требуемого микрорельефа на обрабатываемой поверхности, необходимого для качественной установки детали (в том числе железнодорожного колеса) на ось и последующего ее съема с оси без каких-либо задиров, а также для обеспечения возможности получения одним инструментом требуемого профиля заходной части отверстия в обрабатываемой детали, включающего радиусную фаску, сопряженную с заходным конусом.The objective of this utility model is to eliminate the indicated drawbacks of the known plate by creating conditions for efficiently obtaining the required microrelief on the machined surface, which is necessary for the high-quality installation of the part (including the railway wheel) on the axis and its subsequent removal from the axis without any burrs, as well as to ensure that one tool can obtain the desired profile of the inlet part of the hole in the workpiece, including a radius chamfer associated with the inlet cone.

В полезной модели в свете решаемой задачи пластина в плане имеет вид симметричной четырехлучевой звезды, каждый луч которой на конце и линии сопряжения лучей между собой имеют радиусные скругления, причем упомянутые радиусные скругления в каждом луче соединены между собой по касательной прямыми линиями, наклоненными к оси симметрии соответствующего луча с образованием острого угла, вершина которого направлена в сторону конца луча.In the utility model, in the light of the problem being solved, the plate in plan has the form of a symmetrical four-ray star, each ray of which at the end and the conjugation lines of the rays with each other have radius roundings, and the mentioned radius roundings in each beam are tangentially connected by straight lines inclined to the axis of symmetry corresponding beam with the formation of an acute angle, the vertex of which is directed towards the end of the beam.

Положительный эффект от использования полезной модели может быть усилен за счет того, что: упомянутый угол наклона каждой прямой линии к оси симметрии соответствующего луча составляет 7-15 градусов; на верхней поверхности пластины на концах лучей выполнены радиусные выемки; радиус выемки составляет 0,7-1,0 радиуса скругления конца луча, а расстояние центра радиуса выемки от верхней поверхности пластины составляет 0,5-0,7 радиуса выемки; The positive effect of using the utility model can be enhanced by the fact that: the mentioned angle of inclination of each straight line to the axis of symmetry of the corresponding beam is 7-15 degrees; on the upper surface of the plate at the ends of the beams made radial recesses; the radius of the notch is 0.7-1.0 of the radius of rounding of the end of the beam, and the distance of the center of the radius of the notch from the upper surface of the plate is 0.5-0.7 of the radius of the notch;

ось радиусной выемки может быть наклонена к верхней поверхности пластины под углом 3-10 градусов; ось радиусной выемки может быть развернута в плоскости поверхности пластины под углом 85-60 градусов относительно оси симметрии соответствующего луча; каждая режущая кромка дополнительно округлена радиусом 0,02-0,1 мм; на пластину нанесено износостойкое покрытие, например, на основе нитрида титана.the axis of the radius recess can be tilted to the upper surface of the plate at an angle of 3-10 degrees; the axis of the radius recess can be deployed in the plane of the surface of the plate at an angle of 85-60 degrees relative to the axis of symmetry of the corresponding beam; each cutting edge is additionally rounded with a radius of 0.02-0.1 mm; a wear-resistant coating, for example, based on titanium nitride, is applied to the plate.

Сущность полезной модели поясняется чертежами на фиг.1-4, где на фиг.1 представлен общий вид многогранной режущей пластины, на фиг.2 - вид многогранной режущей пластины в плане, на фиг.3 - сечение пластины по А-А для варианта наклона оси радиусной выемки к верхней поверхности пластины, а на фиг.4 - вид в плане на один из лучей пластины для варианта, когда ось радиусной выемки развернута в плоскости поверхности пластины.The essence of the utility model is illustrated by the drawings in figures 1-4, where figure 1 shows a General view of a multi-faceted cutting insert, figure 2 is a view of a multi-faceted cutting plate in plan, figure 3 is a section of the plate along aa for the tilt option axis of the radial recess to the upper surface of the plate, and Fig. 4 is a plan view of one of the rays of the plate for the case when the axis of the radial recess is deployed in the plane of the surface of the plate.

Режущая пластина имеет верхнюю поверхность 1, нижнюю поверхность 2 и боковые 3 поверхности, сквозное центральное установочное отверстие 4, режущие кромки 5, образованные пересечением верхнего основания 1 с боковыми поверхностями 3. Пластина в плане имеет вид четырехлучевой звезды, все лучи которой идентичны (см. фиг.2) и каждый луч которой имеет на конце радиусное округление 6. Линии сопряжения лучей имеют также радиусные округления 7, а радиусные округления 6 и 7 сопряжены между собой по касательной прямыми линиями 8 (поз.6-8 на фиг.2 проставлены для одного луча пластины). Угол наклона каждой прямой линии 8 к оси симметрии 11 соответствующего луча составляет 7-15 градусов.The cutting insert has an upper surface 1, a lower surface 2 and side 3 surfaces, a through central mounting hole 4, cutting edges 5, formed by the intersection of the upper base 1 with the side surfaces 3. The plate in plan has the form of a four-beam star, all of which are identical (see. 2) and each beam of which has a radial rounding at the end 6. The conjugation lines of the rays also have radial roundings 7, and the radial roundings 6 and 7 are tangentially conjugated by straight lines 8 (pos.6-8 in figure 2 are marked with d I was a single ray of the plate). The angle of inclination of each straight line 8 to the axis of symmetry 11 of the corresponding beam is 7-15 degrees.

На верхней поверхности 1 на концах лучей выполнены радиусные выемки 9, оси 10 которых отстоят на некотором расстоянии от верхней поверхности 1 многогранной режущей пластины. Каждый луч пластины, таким образом, сформированный округлениями 6, 7, прямыми линиями 8 верхней поверхности 1 и боковой поверхностью 3 имеет в плане симметричную форму относительно своей оси симметрии 11.On the upper surface 1, at the ends of the beams, radius recesses 9 are made, the axes 10 of which are spaced a distance from the upper surface 1 of the polyhedral cutting insert. Each beam of the plate, thus formed by roundings 6, 7, by straight lines 8 of the upper surface 1 and by the lateral surface 3, has a plan of symmetrical shape with respect to its axis of symmetry 11.

Многогранная режущая пластина выполняется из твердосплавного материала методом порошковой металлургии и закрепляется в резцедержателе (не показан).A multifaceted cutting insert is made of carbide material by powder metallurgy and fixed in a tool holder (not shown).

Каждый из четырех лучей пластины является функционально законченным режущим инструментом, предназначенным для обработки преимущественно центральных отверстий железнодорожных колес, причем по мере износа в процессе работы пластина переставляется в резцедержателе (не показан) для ввода в работу следующего луча до тех пор, пока все лучи пластины не будут изношены. При этом одна из режущих кромок 5, образованная пересечением боковой поверхности 3 со округлением 6 предназначена для расточки центрального отверстия в обрабатываемом колесе (не показаны) и получения требуемого микрорельефа, обеспечивающего легкую установку колеса на вал и последующее его снятие с вала без каких-либо задиров, а режущие кромки, образованные пересечением боковой поверхности 3 с прямой линией 8 и скругления 7 служат для формирования заходной части отверстия в обрабатываемом колесе. Для улучшения отвода стружки и повышения качества микрорельефа на концах лучей со стороны верхней поверхности 1 пластины сформированы радиусные выемки Each of the four beams of the plate is a functionally complete cutting tool designed to process mainly the central holes of the railway wheels, and as it wears down during operation, the plate is rearranged in the tool holder (not shown) to put the next beam into operation until all the beams of the plate will be worn out. At the same time, one of the cutting edges 5, formed by the intersection of the side surface 3 with rounding 6, is designed to bore a central hole in the machined wheel (not shown) and obtain the required microrelief, which allows easy installation of the wheel on the shaft and its subsequent removal from the shaft without any burrs and the cutting edges formed by the intersection of the side surface 3 with a straight line 8 and fillet 7 serve to form the lead-in of the hole in the machined wheel. To improve chip removal and improve the quality of the microrelief at the ends of the rays from the side of the upper surface 1 of the plate formed radial recesses

9, радиус которых составляет 0,7-1,0 радиуса округления конца луча, причем ось 10 каждой радиусной выемки 9 отстоит на расстоянии 0,5-0,7 радиуса выемки от верхней поверхности 1 многогранной режущей пластины. Для расширения технологических возможностей и улучшения эксплуатационных свойств, ось 10 радиусной выемки 9 может быть наклонена к верхней поверхности 1 пластины под углом 3-10 градусов (см. фиг.3). При другом варианте (см. фиг.4) ось 10 радиусной выемки 9 развернута в плоскости поверхности 1 пластины под углом 85-60 градусов, например, по часовой стрелке.9, the radius of which is 0.7-1.0 of the radius of rounding of the end of the beam, and the axis 10 of each radius recess 9 is spaced at a distance of 0.5-0.7 of the radius of the recess from the top surface 1 of the polyhedral cutting insert. To expand technological capabilities and improve operational properties, the axis 10 of the radius recess 9 can be tilted to the upper surface 1 of the plate at an angle of 3-10 degrees (see figure 3). In another embodiment (see figure 4), the axis 10 of the radial recess 9 is deployed in the plane of the surface 1 of the plate at an angle of 85-60 degrees, for example, clockwise.

Указанные интервалы значений параметров пластины получены расчетным путем и подтверждены экспериментально. Каждая режущая кромка 5 может быть дополнительно округлена радиусом 0,02-0,1 мм. Для повышения эксплуатационных свойств на пластину может быть нанесено износостойкое покрытие, например, из нитрида титана или окиси алюминия.The indicated intervals of the plate parameter values were obtained by calculation and confirmed experimentally. Each cutting edge 5 can be further rounded with a radius of 0.02-0.1 mm. To improve the performance properties, a wear-resistant coating, for example, titanium nitride or alumina, can be applied to the plate.

Техническим результатом является обеспечение возможности получения одним инструментом требуемого профиля заходной части отверстия в обрабатываемой детали, включающего радиусную фаску, сопряженную с заходным конусом, а также создание необходимого микрорельефа на обрабатываемой поверхности.The technical result is the possibility of obtaining with one tool the desired profile of the inlet part of the hole in the workpiece, including a radius chamfer associated with the inlet cone, as well as the creation of the necessary microrelief on the processed surface.

Claims

1. A multifaceted cutting insert having upper, lower and lateral surfaces, several cutting edges conjugated to each other, formed by the intersection of the upper surface with the lateral surfaces, as well as a through central mounting hole, characterized in that the plate in plan has the form of a symmetrical four-beam star, each whose beam has radial roundings at the end and the conjugation lines of the rays with each other, and the said radial roundings in each beam are tangentially connected by straight lines inclined to the axis of symmetry of the corresponding beam with the formation of an acute angle, the apex of which is directed towards the end of the beam.

2. The multifaceted cutting insert according to claim 1, characterized in that the said angle of inclination of each straight line to the axis of symmetry of the corresponding beam is 7-15 °.

3. The multifaceted cutting insert according to claim 1, characterized in that radial recesses are made on the upper surface of the insert at the ends of the beams.

4. The multifaceted cutting insert according to claims 1 and 3, characterized in that the radius of the notch is 0.7-1.0 of the radius of rounding of the end of the beam, and the distance of the center of the radius of the notch from the upper surface of the insert is 0.5-0.7 of the radius of the notch .

5. A multifaceted cutting insert shaped according to claims 1, 3, 4, characterized in that the axis of the radial recess is inclined to the upper surface of the insert at an angle of 3-10 °.

6. A multifaceted cutting insert shaped according to claims 1, 3, 4, characterized in that the axis of the radius recess is deployed in the plane of the surface of the insert at an angle of 85-60 °.

7. The multifaceted cutting insert according to claim 1, characterized in that each cutting edge is further rounded with a radius of 0.02-0.1 mm.

8. The multifaceted cutting insert according to claim 1, characterized in that a wear-resistant coating is applied to the insert.