SU1717292A1 - Режущий инструмент - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к механической обработке материалов резанием и может примен тьс  в конструкци х режущих инструментов с механическим креплением смен- ных многогранных пластин. Цель изобретени  - повышение точности настройки за счет неизменности натуральной величины углов и увеличение жесткости. Режущий инструмент содержит основание 1, сопр женное по сферической поверхности с державкой 3, несущей сменную многогранную пластину 4. Резьбовой палец 5 жестко соединен с державкой 3 и имеет возможность линейного перемещени  и углового поворота в коническом пазу основани  1. С резьбовым пальцем взаимодействует зажимна  гайка 7, опирающа с  на сферическую шайбу, контактирующую с ответной сферической поверхностью упорной шайбы 9, центр сферической поверхности которой совпадает с центром сферической поверхности основани . В упорной шайбе 9 выполнен цилиндрический паз,  вл ющийс  направл ющим дл  вертикального перемещени  резьбового пальца 5. Вершина установленной в гнездо державки 3 режущей пластины 4 совпадает с центром сфери- ческой поверхности основани . Ось резьбового пальца 5 пересекает центр сферической поверхности основани  и составл ет с проекцией главной режущей кромки инструмента на основную плоскость угол, равный тг/2. 5 ил. 5 Г 9 7 (Л С 4 Ю ЧЭ ю Фиг

Description

Изобретение относитс  к механической обработке материалов резанием и может найти применение в конструкци х режущих инструментов с механическим креплением сменных многогранных пластин.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности настройки и повышение жесткости .

На фиг. 1 изображен режущий инструмент , разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - графическое построение, по сн ющее искажение Аф при угле Ј , отличном от 90°; на фиг. 5 - график изменени  Аф в зависимости от в при данном е.

Режущий инструмент содержит основание 1, сопр женное по сферической поверхности 2 с державкой 3, в которой выполнено гнездо под сменную многогранную пластину 4, вершина которой совмещена с центром сферической поверхности сопр жени . Резьбовой палец 5 жестко соединен с державкой 3 и размещен с возможностью линейного перемещени  и углового поворота в коническом пазу 6 основани  1. С резьбовым пальцем взаимодействует зажимна  гайка 7, опирающа с  на сферическую шайбу 8, контактирующую с ответной сферической поверхностью упорной шайбы 9, центр сферической поверхности которой совпадает с центром сферической поверхности 2. В упорной шайбе 9 выполнен цилиндрический паз 10,  вл ющийс  направл ющим дл  вертикального перемещени  резьбового пальца 5.

Настройка инструмента производитс  следующим образом.

Закрепив основание 1 на станке, отпускают гайку 7 и, поворачива  державку 3 относительно оси резьбового пальца, устанавливают на режущей части инструмента требуемую величину угла А, перемеща  резьбовой палец 5 в пазу 10 упорной шайбы 9 в.пределах, ограниченных образующими конического паза 6, устанавливают требуемую величину угла а N. Не измен   настройки , осуществл ют поворот державки в горизонтальной плоскости путем перемещени  резьбового пальца 5 в коническом пазу 6 совместно с упорной шайбой 9 и устанавливают на режущей части инструмента требуемую величину угла у. В этом положении зажимают гайку 7, что обеспечивает через взаимодействие сферической шайбы 8 со сферической поверхностью упорной шайбы 9 силовое замыкание державки 3 на основание 1 по сферической поверхности 2,

С целью сведени  к минимуму веро тности возникновени  увода одних геометрических параметров режущей части инструмента при установке следующих процессов настройки инструмента можно производить и по другому. Например, закрепив основание 1 на станке, отпускают гайку 7 и, перемеща  упорную шайбу 9 в пределах, ограниченных образующими конического

паза 6 основани  1, устанавливают величину угла р . Удержива  в этом положении упорную шайбу 9 и перемеща  резьбовой палец 5 в пазу 10 упорной шайбы 9 в пределах , ограниченных образующими конического паза 6, устанавливают требуемую величину угла «N. Поворачива  державку 3 относительно оси резьбового пальца 5, устанавливают на режущей части инструмента требуемую величину угла А. В этом

положении зажимают гайку 7, что обеспечивает через взаимодействие сферической шайбы 8 со сферической поверхностью упорной шайбы 9 силовое замыкание державки 3 на основание 1 по сферической

поверхности 2. При такой настройке инструмента практически лишь угол а N зависит от точных действий рабочего при установке угла .

Повышение точности настройки рассматриваемого режущего инструмента обусловлено тем, что при вращении державки относительно любой из настроечных осей не происходит изменени  положени  в пространстве вершины инструмента, что позвол етвыполн тьрегулировку

геометрических параметров непосредственно на станке и исключает необходимость корректировки размерной настройки инструмента и его установки по высоте центров

станка.

Сделать однозначный вывод о том, что вершина режущего инструмента совпадает с центром сферической поверхности державки и основани  можно исход  из того,

что при поворотах державки 3 относительно любой из регулировочных осей вершина не уводитс  из первоначальной точки, а эта точка и будет центром сферической поверхности сопр жени  державки и основани . Это можно наблюдать при помощи инструментального микроскопа.

Также повышение точности настройки требуемых геометрических параметров инструмента достигаетс  расположением резьбового пальца 5 относительно главной режущей кромки. А именно: угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и ось резьбового пальца равен 90°.

Реализаци  указанного признака позвол ет осуществить настройку угла наклона главной режущей кромки при угловом повороте пальца вокруг его оси на требуемую величину угла А . Если угол между проекцией главной режущей кромки и оси пальца на горизонтальную основную плоскость отличен от 90°, то необходим пересчет требуемой величины углового поворота пальца.

На фиг. 4 приведены построени , по сн ющие искажение фактической величины угла Аф при различных положени х оси резьбового пальца (пр ма  ОСЫ. Пр ма  OOi соответствует за вл емому признаку - проекци  оси резьбового пальца на основную плоскость составл ет с проекцией глав- ной режущей кромки на основную плоскость угол г , равный 90°. Тогда дл  получени  на режущей части инструмента угла Аф, равного, например, 15°, резьбовой палец необходимо повернуть вокруг его оси на угол, также равный 15°. Пр ма  OO i соответствует произвольной величине угла е, меньше 90°. При этом при повороте пальца на 15° фактическа  величина угла Аф составл ет всего 12° (согласно построению фиг. 4) при величине угла Ј , равной в данном слу- чае 60°.

Из рассмотренного графического построени  получена зависимость:

sin Ј-sin в

COS 0 + COS2 Ј ( 1 - COS в )

где Е - угол между проекцией оси резьбового пальца и главной режущей кромки на основную плоскость;

#-угол поворота пальца вокруг его оси.

Дл  определени  зависимости, св зывающей между собой величину угла поворота резьбового пальца в, получаемый при этом угол наклона главной режущей кромки А и угол между осью резьбового пальца и проекцией главной режущей кромки на основную плоскость Ј рассмотрим решение задачи , выполненной методами начертательной геометрии (фиг. 4).

Плоскость Н -основна (горизонтальна ) плоскость, плоскость V - фронтальна . .

Первоначально главна  режуща  кромка ОА занимает OAi (т. О - вершина инструмента ). Ось ОО  вл ет собой ось резьбового пальца. Осуществим угловой поворот главной режущей кромки относительно т. О на угол в, численно равный требуемой величине угла наклона главной режущей кромкиА. Если угол е между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и осью

резьбового пальца равен 90° (пр ма  00), то угол в в натуральную величину проецируетс  на фронтальную плоскость, т.е. угол А равен углу# (пр ма  ОА:). Если угол е не

5 равен 90° (пр ма  ), то тогда угол в в натуральную величину проецируетс  на некоторую плоскость S, нормальную к оси поворота 00, и тогда при повороте главной режущей кромки относительно оси резьбо10 вого пальца, режуща  кромка занимает положение ОА, а угол А факт, не равен углу поворота в, т.е., когда угол е не равен 90°, необходимо определ ть требуемый угол поворота в в зависимости от заданного угла А.

15 Дл  вывода аналитических зависимостей воспользуемс  графическим построением на фиг. 4.

Примем, что длина главной режущей кромки равна единице. Тогда AiC sin к.

20 По правилу перемены плоскостей проекций (

А1С. н.(| .

После поворота отрезка 04 А2 вокруг

точки 04 на требуемый угол #длина отрезка

25 АЗ В из пр моугольного треугольника 04 ВАз

Аз В sin esin в.

По правилу перемены плоскостей проекции

30 А 40 АзВ. Тогда

А4 D

гдАф

OD

гдеОО ОАб -AeD. ,

Причем ОА б ОА2 1 (так как на плоскость V в положении ОА2 главна  режуща  кромка проецируетс  в натуральную вели- чину).

Но отрезок Ае D Ai E..,

Причем из треугольника Ai EAt A I Е Ai Ai sin e, а длина отрезка Ai A j равна длине отрезка

A 2 В sin Ј, - sin Ј, cos 9. Тогда

AI E sin2 Ј, - sin2 Ј, cos в . Окончательно

OD 1 - sin2 Ј, + sin2 Ј, cos в. После несложных преобразований пол- уча ют

OD cos 9+ cos2 Ј, (1 - cos в. Тогда Лф-arctgf. Д sine sing у

г.п.ч f) + rns2 F ( 1 - r.ns (9 W

cos в + cos2 e (1 - cos в)

Графики изменени  фактической величины угла А ф в зависимости от углов Ј и в, рассчитанные по формуле (1), приведены на фиг. 5.

Представленные графики иллюстрируют искажение фактической величины угла Яф при повороте пальца на заданную величину угла Я в зависимости от величины угла пересечени  оси резьбового пальца и про- екции режущей кромки на основную плоскость .

Наличие единственной поверхности, по которой происходит перемещение державки инструмента при настройке геометриче- ских параметров, а также то, что направление усили  зажима державки относительно основани  совпадает с направлением составл ющей Ру силы резани  и проекцией результирующей силы резани  R на опорную плоскость основани , повышает динамическую жесткость узла креплени .

Получение в одном корпусе режущего инструмента различных положений державки с режущей пластиной, соответствующих плавной регулировке геометрических параметров , определ ющих работоспособность инструмента в целом, позвол ет также уменьшить затраты на проведение лабораторных исследований режущей способно- сти новых марок инструментальных материалов.

Ось резьбового пальца составл ет с проекцией главной режущей кромки на основную плоскость угол, равный л /2, что в соответствии с определени ми геометрических параметров (ГОСТ 25762-83) позвол ет осуществл ть независимое регулирование

каждого из них, так как первоначально осуществл ют поворот державки 3 (фиг. 1) вокруг оси резьбового пальца на угол Я , а последующий поворот державки относительно центра сферической поверхности 2 на угол аы не измен ет установленную величину угла А. Последним выполн етс  поворот в горизонтальной плоскости на требуемую величину угла (р.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Режущий инструмент, содержащий основание и державку с гнездом под сменную многогранную пластину, сопр женные по сферической поверхности, и механизм закреплени  державки относительно основани  в виде резьбового соединени  .отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности настройки за счет неизменности натуральной величины углов и повышени  жесткости , вершина режущего инструмента совмещена с центром сферической поверхности сопр жени  державки и основани , а механизм закреплени  державки выполнен в виде резьбового пальца, жестко соединенного с последней, расположенного так, что его ось пересекает центр сферической поверхности и составл ет с проекцией главной режущей кромки на основную плоскость угол, равный  /2, и размещенного с возможностью регулировочного углового поворота и линейного перемещени  в выполненном в основании коническом пазу.

   А-А

   Фиг.2

   Ш

   Фиг.З

   -35

   -35 -25 -13 -5 5 15 25

   Фиг. 5 40