SU1495006A1

SU1495006A1 - Проходной упорный резец

Info

Publication number: SU1495006A1
Application number: SU864160754A
Authority: SU
Inventors: Андрей Федорович Лубенец; Юрий Васильевич Лукьянов; Юрий Федорович Молочков; Николай Васильевич Ковин; Анатолий Андреевич Спичкин
Original assignee: А.Ф.Лубенец, Ю.В.Лукь нов, Ю.Ф.Молочков, Н.В.Ковин иА.А.Спичкин
Priority date: 1986-12-11
Filing date: 1986-12-11
Publication date: 1989-07-23

Abstract

Изобретение относитс к металлообработке и касаетс изготовлени резцов из быстрорежущей стали. Цель изобретени - повышение надежности и точности обработки за счет установки вставки в державку с возможностью поворота дл создани оптимальной геометрии режущего клина. Проходной упорный резец содержит режущую вставку 1, установленную в отверстие державки 2. Дл креплени вставки державка сделана разрезной и снабжена крепежным винтом 3. Дл создани оптимальной геометрии режущего клина вставка установлена в державке с возможностью поворота, причем ось вставки составл ет с опорной поверхностью державки в вертикальной плоскости угол 8-12° и угол 5-60° - с боковой поверхностью державки в горизонтальной плоскости. Режуща кромка цилиндрической вставки имеет форму выпуклой кривой, что способствует уменьшению вибраций и повышению точности обработки детали. Вставка выполнена из быстрорежущей стали, причем технологический процесс ее изготовлени включает низкий отжиг, закалку, состо щую из трехступенчатого нагрева и последующего ступенчатого охлаждени , и трехкратный отпуск, причем нагрев на третьей ступени осуществл етс током высокой частоты 400-500 кГц. Это позвол ет осуществить поверхностный нагрев заготовки на глубину 0,2-0,8 мм. Упрочненный рабочий слой при сырой сердцевине способствует сохранению в процессе работы формы режущего клина благодар самозат гиванию. 4 ил.

Description

Фив- 1

Изобретение относитс к металлообработке а именно к изготовлению резцов из быстрорежущей стали.

Цель изобретени - повышение надежности и точности обработки.

Цель достигаетс установкой вставки в державку с возможностью поворота дл создани оптимальной геометрии режущего клина.

На фиг.1 изображен проходной упорный резец, вид спереди: на фиг,2 - то же, вид сверху; на фиГоЗ - то же, вид сбоку; на фиг„4 - резец, аксонометрическа проекци .

Проходной упорный резец содержит режущую вставку 1, установленную в отверстие державки 2„ Державка, имеюща пр моугольное сечение, снабжена винтом 3, служащим дл креплени вставки 1.

Вставка установлена в цилиндрическое отверстие державки с возможностью поворота, причем ось вставки составл ет с опорной поверхностью державки в вертикальной плоскости угол 8- 12 и угол 5-60° с боковой поверхностью державки в горизонтальной плокости .

Вспомогательный угол в плане равен Ч (0,1-5 о

Державка 2 выполнена разрезной. Паз А вскрывает посадочное отверстие под вставку 1, что способствует повы щению надежности креплени вставки.

Исполнение круглой вставки с указанными углами заточки ведет к тому , что в сечении резца образуетс зллипс, а режущие кромки имеют форму вьтуклых кривых, что способствует разделению стружки при обработке деталей и в св зи с этим ведет к повышению точности обработки деталей.

Наличие вспомогательного угла в плане Cf,0,1-5° обеспечивает высокое качество обработанной поверхности.

Вставка выполнена из быстрорежуще стали. Технологический процесс ее изготовлени включает низкий отжиг, закалку, состо щую из трехступенчатого нагрева и последующего ступенчатого охлаждени , и трехкратный отпуск , причем нагрев на третьей ступени осуществл етс током высокой частоты величиной 400-500 кГц,

Осуществление нагрева заготовки вставки из быстрорежущей стали на третьей ступени при его закалке токо

0

5

0

5

0

5

0

5

высокой частоты величиной 400-500 кГц позвол ет осуществить поверхностный нагрев заготовки на глубину 0,2- 0,8 мм, .при этом сердцевина заготов- ки остаетс в зкой Упрочненный рабочий слой способствует сохранению в процессе работы формы режущего клина благодар самозатачиваемости, котора обеспечиваетс тем, что поверхностный рабочий слой вл етс более износостойким, чем его седцевина

Обеспечение самозатачиваемости резца, способствующее сохранению формы его рабочего клина, ведет к по- вьппению срока его службы и обеспечивает повьшение точности обработки.

Кроме того,. повьщ1ению точности об- .работки способствует уменьшению силы резани вследствие уменьшени силы трени по задней поверхности резца благодар указанной величине рабочего сло (0,2-0,8 мм),

Положение резца относительно обрабатываемой поверхности детали определ етс основной плоскостью, совпадающей с нижней опорной плоскостью резца, плоскостью резани и главной секущей плоскостью, перпендикул рной основной плоскости. Главна и вспомогательна режущие кромки сопр жены радиусом при вершине.

Аксонометри резца вьшолнена в системе координат х, у, z.

Геометрическа ось резца параллельна оси у, а нижн опорна плоскость державки совмещена с горизонтальной плоскостью X, у.

Принимаем условие, что ось вращени заготовки параллельна .оси х и рассто ни от зтой оси и от точки 5 , вершины резца до плоскости ху одинаковы , В этом резец устанавливаетс на высоте оси вращени заготовки или резец по центру задней бабки станка. При продольной обточке движение подачи со скоростью Vg направлено вдоль оси X дл врезани главной режущей кромки в заготовку детали.

Условно исходной точкой приложени вектора скорости подачи принимаетс вершина резца 5, Положение главной и вспомогательной режущих кромок определ етс в координатной плоскости X, у (горизонтальной плоскости проекций).

Главна режуща кромка (лини 6-7) вл етс линией пересечени передней

поверхности и главной задней поверхности режущей вставки.

Проекцией главной режущей кромки вл етс лини 8-9, образующа с проекцией вектора скорости подачи V главный угол в плане Ср 85-90° .

Вспомогательна режуща кромка вл етс линией пересечени передней поверхности и вспомогательной задней поверхности (лини 10-1l).

Проекци вспомогательной режущей кромки 12-13 образует с линией проекции вектора скорости подачи Vg вспомогательный угол в плане Lf,0,1-5°.

Угол наклона главной режущей кромки / измер етс от касательных линий приведенных к криволинейной линии сечени в точке, принадлежащей режущей кромке, и плоскостью, проход щей через вершину режущей части параллельно координатной плоскости х, у.

Резец работает следующим образом,

Одновременно производ т черновую и чистовую обработку детали, при этом чернова обработка осуществл етс главной режущей кромкой, а чистова обработка радиусной кромкой при вершине резца.

Тонкое точение детали производ т в сторону обработанной поверхности, т.е. в противоположную сторону по сравнению с черновой и чистовой обработкой , при этом в процессе резани участвует вспомогательна режуща кромка, Повьш1ение чистоты при тонком точении происходит вследствие больших положительных углов наклона касательных в точках вспомогательной режущей кромки, образующихс бла- годар эллипсической форме сечени реэца, что обеспечивает сход стружки в направлении подачи и ведет к повышению точности обработки, при этом

0

5

0

о

и охлаждении, скорость которого меньше или равна 30 С в I ч.

Врем нагрева до заданной температуры рассчитьтаетс в зависимости от толщины нагреваемого сло и допустимого удельного времени прогрева и составл ет в данном случае 2 мин/мм. В дальнейшем осуществл ют закалку , состо щую из трехступенчатого нагрева и последующего ступенчатого охлаждени . Нагрев заготовки осуществл ют в кольцевом индукторе при ее вращении и одновременном перемещении с равномерной скоростью относительно него. На первой ступени нагрев осуществл ют до 200-500 С. Второй нагрев осуществл ют при 840-860 С, Третий нагрев осуществл ют током высокой частоты, величина которого равна АОО-500 кГц, до 1 270-1 290 С,

Отнощение времени вьщержки при первом, втором и третьем нагревах к времени выдержки при окончательном

5 нагреве принимают 3:1, 2:1, 1:1 соответственно .

Врем выдержки при температуре закалки определ етс известным методом , при котором общее врем вьщерж0 ки рассматриваетс как сумма двух независимых величин - времени сквозного прогрева .n до температуры закалки t l 270-1 290 ; С и времени изотермической выдержки при этой

с температуре Г g которое необходимо дл завершени определенной стадии фазовых превращений в стали после прогрева заготовки по сечению

о,

С.О

г

ОБЦ - С.О HJOT.R

Изотермическа вьщержка после прог грева должна обеспечить такую степень растворени избыточных карбидов и выравниванию состава аустенита, ко

шероховатость поверхности уменьшает- 45 необходимы дл достижени вы- с до ,63-0,32 мк, в то врем как известный резец обеспечивает шероховатость обработанной поверхности до ,25 мк.

сокой теплостойкости и получени после отпуска высоких механических и режущих свойств.

Услови охлаждени при закалке за готовок должны обеспечить сохранение высокой концентрации углерода и легирующих элементов в твердом растворе , сведение до минимума закалочной деформации, и отсутствие трещкн.

Изготовление заготовки вставки осу- осуществл етс следующим образом.

Предварительно провод т низкий отжиг цилиндрической заготовки, заключающийс в нагреве до температуры, равной температуре конца гор чей механической обработки tk 8AO-860 C, и в дальнейшем изотермической вьщержке при 1„ 730-750 с в течение 2-3 ч

45 необходимы дл достижени вы-

5d

55

Услови охлаждени при закалке заготовок должны обеспечить сохранение высокой концентрации углерода и легирующих элементов в твердом растворе , сведение до минимума закалочной деформации, и отсутствие трещкн.

Исход из этих требований, примен ют ступенчатое охлаждение в закалочной среде cociaiia 70% KNOjt30% NaOH с температуро) расплава tpa, 300-550 С и далег пл воздухе.

Врем ныдержки в закалочной среде равно врсмрнн окончательного нагре- на под закалку.

Выбор режима отпуска заготовки оп- редел етс химическим составом стали , его назначением и требуемой твердостью .

Отпуск заготовки должен обеспечить возможно более полное превращение ос- таточного аустенита, что достигаетс применением многократного отпуска с охлаждением до 20-40 С.

Температура отпуска, продолжительность и число отпусков определ ютс химическим составом стали и выбранными услови ми проведени этой операции . Например, дл быстрорежущей стали Р18 температура отпуска составл ет t 550-570°C с выдержкой в течение 1 ч с последующим охлаждением. Отпуск провод т троекратно.

Таким образом, в результате термической обработки заготовки резца образуетс упрочненный рабочий слой, твердость которого достигает величины HRC 62 единицы.

Образовавшийс упрочненный слой сохран етс при дальнейшей заточке резца по задним углам главной и вспо могательной режущих кромок, а также по задней поверхности радиусного закруглени при вершине резца.

(,0-5

2L

Сохранение упрочненного сло при заточке обеспечивает сохранение рабо- чего клина резца, благодар тому, что он вл етс более износостойким что обеспечивает самозатачиваемость резца и повьш1ает срок службы в 2-3 ра- раза по сравнению с известным резцом .

Довьрение срока службы резца обеспечивает , в свою очередь, повьшение точности обработки.

Claims

Формула изобретени

Проходной упорный резец, содержащий державку и закрепленную в ней вставку с основной и вспомогательной режущими кромками и упрочненным поверхностным слоем, отличающийс тем, что, с целью повышени надежности и точности обработки , вставка вьтолнена цилиндрической формы, причем ось вставки составл ет с боковой поверхностью державки угол 5-60 в горизонтальной плоскости и 8-12° с опорной поверхностью державки в вертикальной плоскости, а вспомогательный угол в плане равен 0,1- 5 , при этом упрочн ющий слой на боковой поверхности вставки вьшолнен толщиной 0,2-0,8 мм.

5 -60

Фие.2