SU1510984A1 - Способ изготовлени державок режущих инструментов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов резанием, в частности к производству металлорежущего инструмента. Целью изобретени   вл етс  повышение стойкости за счет уменьшени  вибраций державки. Державку режущего инструмента изготавливают из пакета склеенных между собой по плоскост м, параллельным опорной поверхности державки, пластин, вырезанных из листового проката с продольной, поперечной и вертикальной ориентировкой их плоскости относительно направлени  прокатки и собранных в пакет с углом разориентировки текстуры деформации в соседних пластинах. Причем направление прокатки в пластине с опорной поверхностью ориентировано параллельно тангенциальной составл ющей силы резани , а в пластине с закрепленным режущим клином направление прокатки ориентировано параллельно радиальной составл ющей силы резани . 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов резанием, в частности к производству металлорежущего инструмента .

Цель изобретени  - повышение стойкости инструмента за счет уменьшени  вибраций державки.

На фиг. 1 Представлена схема вырезки пластин дл  державки из листо- во го проката; на фиг. 2 - резец.

Пластина 1 вырезана так,, что ее плоскость имеет продольную ориентировку относительно направлени  прокатки . При этом плоскость поперечного сечени  пластины 1 имеет поперечную ориентировку относительно направлени  прокатки. Плоскость пластины 2 ориентирована поперек направлени  | прокатки, а плоскость ее поперечного

сечени  - вдоль направлени  прокатки. Плоскость пластины 3 имеет вертикаль.- ную ориентировку относительно направлени  прокатки, а ее сечение - продольную ориентировку. Пластина ориентирована своей плоскостью вертикально ,, а сечением - поперек направлени  прокатки. Таким образом, все пластины имеют различную текстуру деформации в своей плоскости и в своем сечении, обладает различными физико-механическими , в ВТОМ числе демпфирующими свойствами, относительно действи  нагружающих державку сил (составл ющих силы резани ).

Вырезанные пластины (две и более) собирают в пакет. Пл  достижени  наибольшего демпфирующего эффекта разСП

СО

00

4

315

ориентаци  текстуры деформации в двух соседних пластинах должна быть максимальна . Тогда колебательна  волна при переходе границы раздела мен ет свое направление, в результате чего происходит рассеивание энергии колебаний . При малой величине разориента- ции текстуры деформации диссипаци  энергии незначительна. Поэтому в предлагаемом техническом решении пластины державки ориентируют таким образом , чтобы при переходе от одной пластины к другой текстура деформации измен лась на 90+ 10° относительно действи  на державку основной - тангенциальной составл ющей силы резани .

Под действием силы резани  в верхних сло х державки возникают преимущественно максимальные раст гивающие напр жени  Gp , а в нижних, опорных сжимающие напр жени  G , Прэтому дл  стабилизации прочности различных зон и увеличени  прочности и надежности всей державки необходимы дополнительные услови  по ориентации текстуры деформации в пластинах сборной державки относительно сил резани . Известно, что максимальное сопротивление раст гивающим напр жени м прокатанный металл оказывает в продольном направлении, а минимальное - в вертикальном направлении относительно направлени  прокатки. Максимальным сопротивлением сжимающим напр жени м наоборот, прокатанный металл обладает в вертикальном направлении, а минимальным - в продольном. Сопротивление металла в поперечном направлении и раст гивающим и сжимающим напр жени м имеет промежуточные значени . Направление прокатки в опорной пластине ориентировано параллельно тангенциальной составл ющей силы резани . В пластине с закрепленным режущим клином направление прокатки ориентировано параллельно радиальной составл ющей силы резани , а плоскость прокатки располагаетс  перпендикул рно тангенциальной составл ющей силы резани .

Резец состоит из режущей пластины 5 и составной державки, выполненной из набора пластин 1- с различной ориентировкой текстуры деформации относительно действи  сил резани . Пластины склеены между собой по плоскост м 6 и 7, параллельным опорной поверхности 8 державки. Пластина

98А4

служит опорной пластиной державки. Направление прокатки в пластине k ориентировано параллельно тангенци- е альной составл ющей силы резани  Р. На верхней пластине 2 закреплен режущий клин 1. Направление прокатки в пластине 2 ориентировано параллельно радиальной составл ющей силы реза0- ни  Ру. Плоскость прокатки в пластине 2 ориентирована перпендикул рно тангенциальной составл ющей силы резани  Р. В этом случае поперечное направление прокатки в пластине ориен5 тируетс  параллельно действию осевой составл ющей силы резани  Р, . Направление прокатки в средней пластине 3 параллельно действию осевой составл ющей силы резани  Р. Таким образом,

0 между пластинами 2- выдерживают пр мой угол в текстуре деформации,что обеспечивает дополнительное рассеивание энергии возникающих при резании колебаний. Колебани , возникаю5 щие от максимальной составл ющей силы резани  - тангенциальной силы Р. , - распростран ютс  через поперечное сечение пластин державки. При предлагаемой ориентировке пластин

0 плоскость поперечного сечени  опорной пластины державки имеет вертикальную ориентировку относительно плоскости прокатки, плоскость сечени  средней пластины - продольную

5 ориентировку и плоскость сечени 

верхней пластины - поперечную ориентировку относительно плоскости прокатки .

Энерги  возникающих в процессе

0- резани  колебаний инструмента гаситс  не только в зкоупорным слоем кле , но и рассеиваетс  внутри пластин , составл ющих державку, вследствие анизотропии механических и физис ческих свойств прокатанных (текстуро- ванных) материалов, в том числе анизотропии частот и логарифмических декрементов собственных колебаний. При .разориенгировке текстуры деформации в двух соседних пластинах, от° личной от 90 + 10° ( oi 80° , и ot -100°), степень диссипации энергии уменьшаетс , а технологические сложности при изготовлении пластин увеличиваютс  (увеличиваетс  число опера5

ций и становитс  больше отходов металла ) .

Пример. Опробование режущего инструмента, державка которого

515109846

изготовлена по предлагаемому способу, ровани  колебаний за счет большой

прово дилась на станке мод. 1бБ1бТ1 на операции точени  закрепленной в центрах заготовки из стали kOX с g твердостью HRC 50. Заготовка имела размеры 060x320 мм. В качестве режущего инструмента использовали два резца с одинаковым сечением мм, длиной 150 мм, изготовленные из ста- Ю |ли ОХ с твердостью HRC 63. В качестве режущего материала использовали режущую керамику марки ВОК-бЗ формы 2010-0162. В качестве прототипа исдиссипативнои силы сопротивлени  м териала державки с ориентированной в разных направлени х текстурой де формации, металла.

Использование виброустойчивых .свойств державок, изготовленных по предлагаемому способу, наиболее пр емлемо при чистовой и тонкой обработке на высоких скоростных режима резани  при малой жесткости загото вок, переменной, непрерывной или

диссипативнои силы сопротивлени  материала державки с ориентированной в разных направлени х текстурой деформации , металла.

Использование виброустойчивых .свойств державок, изготовленных по предлагаемому способу, наиболее приемлемо при чистовой и тонкой обработке на высоких скоростных режимах резани  при малой жесткости заготовок , переменной, непрерывной или

пользовали державку, изготовленную. 15 разр ывной поверхности обработки, ког

из трех пластин с одинаковой поперечной ориентировкой плоскости пластины Державка по предлагаемому способу изготавливалась из трех пластин с различной ориентацией текстуры дефор мации в соответствии с приведенной на фиг. 2. В обоих случа х пластины склеивали между собой клеем марки Циокрин (ТУ 6-09-30-76). Испытани  инструмента проводили на режимах резани  V 120 м/мин, S 0,15 мм/об t 1,0 мм. При установке преобразовател  на оси X на предлагаемой державке в процессе обработки получена амплитуда колебаний в 1,7 - 2,0 раза меньше, чем на державке, изготовленной по известному способу. При этом износ задней поверхности режущей пластины при периоде стойкости Т 60 мин в 1,6-1,8 раз меньше, шероховатость обработанной L, поверхности по параметру Кд в 1 ,7-1,9 раз ниже. Логарифмический декремент собственны затухающих колебаний державки по оси X, закрепленной в инструментальном магазине, в 2,5-3,0 раза выше по сравнению с известной.

Как видно из сравнительных испытаний , изготовление державок режущих инструментово-по предлагаемому способу позвол ет в процессе обработки заготовок обеспечить более эффективное динамическое гашение колебаний чем известные, так как повышаетс , коэффициент поглощени  и демпфи

25

0

0

35

0

5

да предъ вл ютс  повышенные требовани  по геометрической точности обрабатываемого профил  детали и шероховатости поверхности. Новое техническое решение позвол ет повысить виброустойчивые свойства режущего инструмента, увеличить износостойкость режущего инструмента, улучшить качество обрабатываемой поверхности и повысить геометрическую точность детали.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   i Способ изготовлени  державок режущих инструментов, лри котором державку выполн ют из пластин, вырезанных из листового проката, причем пластины собирают в пакет и склеивают по плоскост м, параллельным опорным поверхност м державки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  стойкости инструмента за счет уменьшени  вибраций державки, вырезку пластин осуществл ют с продольной , поперечной и вертикальной ориентировкой плоскости их склеивани  относительно направлени  прокатки , при этом за опорную принимают пластину с вертикальной ориентировкой , а за верхнюю - с продольной и между ними располагают пластину с поперечной ориентировкой плоскости склеивани  относительно направлени  прокатки.

   /А /I АУ /

   .7ТМ

   Фиг. 1

   6-сж- Q

   QtJi/8. 2

   /Z

   /// ff 7 8