RU2098235C1 - Cutting tool - Google Patents

Abstract

FIELD: metal machining, in particular, designs of cutting tools with changeable cutting members. SUBSTANCE: cutting tool has body made in the form of plate with slot and with socket for location of cutting insert. Thrust surface of socket is located at right angle to bearing surface and at an acute angle to side working side if plate. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов резанием, в частности к конструкциям резцов со сменными режущими вставками. The invention relates to the processing of metals by cutting, in particular, to designs of cutters with interchangeable cutting inserts.

Известный резец системы T-max Q-Cut (каталог шведской фирмы Sandvik Coromant C-1000, 3-ENG, с. 205) содержит корпус, выполненный в виде пластины с прорезью, Поверхность консоли, обращенная к прорези, выполнена V-образной формы. На торцевой части консоли выполнен выступ, имеющий прижимную поверхность, выполненную также V-образной формы. В прорези пластины расположена режущая вставка с V-образной опорной и прижимной поверхностями. Один из участков прижимной поверхности вставки выполнен под углом к опорной поверхности вставки, а другой участок прижимной поверхности вставки, расположенный ближе к вершине вставки, выполнен параллельно опорной поверхности вставки и предназначен для взаимодействия с прижимной поверхностью выступа торцевой части консоли. На прижимной поверхности вставки выполнен стопорный выступ, позволяющий фиксировать вставку в радиальном направлении. The well-known cutter of the T-max Q-Cut system (catalog of the Swedish company Sandvik Coromant C-1000, 3-ENG, p. 205) contains a housing made in the form of a plate with a slot. The console surface facing the slot is made in a V-shape. On the end of the console there is a protrusion having a clamping surface, also made in a V-shape. In the slot of the insert is a cutting insert with a V-shaped support and clamping surfaces. One of the sections of the pressing surface of the insert is made at an angle to the supporting surface of the insert, and the other portion of the pressing surface of the insert located closer to the top of the insert is parallel to the supporting surface of the insert and is designed to interact with the pressing surface of the protrusion of the end part of the console. A locking protrusion is made on the pressing surface of the insert, allowing the insert to be fixed in the radial direction.

Фиксация режущей вставки происходит при совмещении выступа торцевой части консоли с участком прижимной поверхности вставки, выполненном параллельно опорной поверхности пластины, после того, как выступ торцевой части консоли (при движении вставки в прорезь) упрется в стопорный выступ вставки. Fixation of the cutting insert occurs when the protrusion of the end part of the console with the portion of the clamping surface of the insert, made parallel to the supporting surface of the insert, after the protrusion of the end part of the console (when the insert moves into the slot) abuts against the locking protrusion of the insert.

Недостатком данной конструкции резца является низкая точность и ненадежность базирования вставки в пластине. Эти дефекты базирования обусловлены малой жесткостью и малой контактной прочностью торца консоли, контактирующего со стопорным выступом вставки. Торец консоли, воспринимающий радиальную составляющую силы резания, выполнен в виде узкой полости, высота которой в несколько раз меньшей ее длины, из-за чего площадь его поверхности настолько мала, что при резании могут быть чрезмерные упругие деформации торца консоли, а следовательно, и смещения (вибрации) вставки в радиальном направлении, отрицательно влияющие на точность обработки и стойкость режущей вставки. При увеличении режимов резания может произойти даже смятие торца консоли и еще большее, и уже невозвратное смещение вставки в радиальном направлении. Кроме того, очень сложен в изготовлении процесс выполнения на пластине резца двух сопряженных между собой и расположенных под углом друг к другу V-образных участков. The disadvantage of this design of the cutter is the low accuracy and unreliability of the base insert in the plate. These base defects are due to low rigidity and low contact strength of the end face of the console in contact with the locking protrusion of the insert. The end face of the console, perceiving the radial component of the cutting force, is made in the form of a narrow cavity, the height of which is several times smaller than its length, due to which its surface area is so small that during cutting there can be excessive elastic deformations of the end face of the console, and consequently, displacements (vibration) of the insert in the radial direction, adversely affecting the accuracy of machining and the resistance of the cutting insert. With an increase in cutting conditions, even a collapse of the end face of the cantilever and even greater, and already irrevocable shift of the insert in the radial direction can occur. In addition, it is very difficult to manufacture the process of performing on the plate of the cutter two V-shaped sections conjugated to each other and located at an angle to each other.

Известный резец по патенту ФРГ N 3219150, B 23 B 27/04, содержит корпус, выполненный в виде пластины с прорезью, образующую консольную часть пластины. На консольной части выполнены упорная поверхность и V-образная прижимная поверхность. V- образная опорная поверхность выполнена на нижней, неконсольной части пластины. Режущая вставка выполнена с упорной поверхностью, а также с V-образными опорной и прижимной поверхностями. Known cutter according to the patent of Germany N 3219150, B 23 B 27/04, contains a housing made in the form of a plate with a slot forming the cantilever part of the plate. On the cantilever part, a thrust surface and a V-shaped clamping surface are made. V-shaped supporting surface is made on the lower, non-cantilevered part of the plate. The cutting insert is made with a thrust surface, as well as with V-shaped supporting and clamping surfaces.

Закрепление режущей вставки производится движением режущей вставки по V-образным опорной и прижимной поверхностям до соприкосновения упорных поверхностей вставки и пластины. The cutting insert is fixed by moving the cutting insert along the V-shaped supporting and clamping surfaces until the contacting surfaces of the insert and plate come into contact.

Недостатком конструкции резца по патенту ФРГ N 3219150 является неточность базирования режущей вставки, обусловленная тем, что упор режущей вставки осуществляется на подвижный и нежесткий прижимной элемент (консольную часть пластины). The disadvantage of the design of the cutter according to the patent of Germany N 3219150 is the inaccuracy of the base of the cutting insert, due to the fact that the focus of the cutting insert is carried out on a movable and non-rigid clamping element (cantilever part of the plate).

Известный резец шведской фирмы Sandvik Coromant (каталог "Токарные резцы" Ry-8000: 3, с. 118), выбранный за прототип, выполнен в виде пластины с прорезью, делящей пластину на две части: верхнюю консольную часть (консоль) пластины с прижимной поверхностью на торцевой части и нижнюю часть пластины с гнездом под режущую вставку. Гнездо выполнено с опорной и упорной поверхностями, при этом упорная поверхность гнезда расположена параллельно боковой рабочей поверхности пластины и под острым углом к опорной поверхности гнезда. The well-known cutter of the Swedish company Sandvik Coromant (catalog "Turning cutters" Ry-8000: 3, p. 118), selected for the prototype, is made in the form of a plate with a slot dividing the plate into two parts: the upper cantilever part (console) of the plate with a clamping surface on the end part and the lower part of the plate with a slot for a cutting insert. The nest is made with supporting and abutting surfaces, while the abutting surface of the nest is parallel to the lateral working surface of the plate and at an acute angle to the abutment surface of the nest.

Закрепление режущей вставки производится за счет контакта торцевой части консоли с прижимной поверхностью режущей вставки. The cutting insert is fixed by contacting the end of the console with the clamping surface of the cutting insert.

Недостатком подобной конструкции резца является ненадежность работы, так как выполнение упорной поверхности гнезда параллельной боковой рабочей поверхности пластины не обеспечивает возможность выполнения высокой виброустойчивой консоли. Невысокая и нежесткая консоль пластины резца, находящаяся в зоне резания под воздействием стружки, большой температуры, ударных и вибрационных нагрузок, не только не обеспечивает надежный прижим, но и сама подвержена разрушению. The disadvantage of this design of the cutter is the unreliability of work, since the execution of the thrust surface of the socket parallel to the lateral working surface of the plate does not provide the ability to perform a high vibration-resistant console. The low and non-rigid console of the cutter plate, located in the cutting zone under the influence of chips, high temperature, shock and vibration loads, not only does not provide a reliable clamp, but it itself is subject to destruction.

Кроме того, в результате выполнения упорной поверхности гнезда под острым углом к опорной поверхности точка пересечения упорной и прижимной поверхности расположена близко к вершине резца, что максимально приближает зону прижима к зоне резания и ускоряет разрушение прижимной части невысокой консоли. In addition, as a result of the execution of the thrust surface of the nest at an acute angle to the supporting surface, the intersection point of the thrust and pressure surface is located close to the tip of the cutter, which brings the pressure zone closer to the cutting zone and accelerates the destruction of the pressure portion of the low console.

В предлагаемой конструкции резца, содержащего корпус, выполненный в виде пластины с прорезью, образующую верхнюю прижимную консольную часть пластины и нижнюю часть пластины с гнездом для режущей вставки, имеющим упорную и V-образную опорную поверхности, упорная поверхность гнезда выполнена под прямым углом к опорной поверхности и под острым углом к боковой рабочей поверхности пластины, причем вершина острого угла расположена под опорной поверхностью на пересечении боковой рабочей поверхности пластины и упорной поверхности. In the proposed design of the cutter containing the housing, made in the form of a plate with a slot, forming the upper clamping cantilever part of the plate and the lower part of the plate with a socket for the cutting insert having a thrust and V-shaped supporting surface, the thrust surface of the socket is made at right angles to the supporting surface and at an acute angle to the lateral working surface of the plate, and the apex of the acute angle is located under the supporting surface at the intersection of the lateral working surface of the plate and the thrust surface.

Подобное выполнение гнезда под режущую вставку с упорной поверхностью, расположенной под острым углом к боковой поверхности пластины, позволит увеличить высоту консольной части пластины, а увеличение высоты консоли увеличивает ее жесткость, причем в квадратичной зависимости, что в итоге увеличивает силу прижима, а следовательно, повышает надежность закрепления режущей вставки. Such a design of a socket for a cutting insert with a thrust surface located at an acute angle to the side surface of the insert will increase the height of the cantilever part of the insert, and increasing the height of the arm increases its rigidity, and in a quadratic relationship, which ultimately increases the clamping force, and therefore reliability of fixing the cutting insert.

Выполнение гнезда под режущую вставку с упорной поверхностью, находящейся под прямым углом к опорной поверхности, позволит удлинить прижимную поверхность режущей вставки и максимально удалить зону прижима от зоны резания. The implementation of the nest for the cutting insert with a thrust surface at right angles to the supporting surface will allow you to extend the clamping surface of the cutting insert and to maximize remove the clamp zone from the cutting zone.

Кроме того, прямой угол в гнезде упрощает технологию изготовления гнезда, способствует более длительному сохранению прижимной части консоли, а также повышает надежность и точность базирования вставки. In addition, the right angle in the socket simplifies the manufacturing technology of the socket, contributes to a longer preservation of the clamping part of the console, and also increases the reliability and accuracy of the insert.

На чертеже изображен резец общий вид. The drawing shows a cutter General view.

Резец содержит корпус, выполненный в виде пластины 1 с прорезью 2, проходящей от рабочей боковой поверхности 3 пластины 1 в глубь пластины 1 и делящей пластину 1 на две части: консольную прижимную часть 4 с V-образной прижимной поверхностью и нижнюю часть 5. The cutter contains a housing made in the form of a plate 1 with a slot 2 extending from the working side surface 3 of the plate 1 into the depth of the plate 1 and dividing the plate 1 into two parts: a cantilever clamping part 4 with a V-shaped clamping surface and the lower part 5.

В нижней части 5 пластины 1 выполнено гнездо 6 для размещения режущей вставки 7. Гнездо 6 имеет V-образную опорную 8 и упорную 9 поверхности, выполненные под прямым углом друг к другу. Упорная поверхность 9 расположена под острым углом (10.15 градусов) к рабочей боковой стороне 3 пластины 1. In the lower part 5 of the plate 1, a socket 6 is made for accommodating the cutting insert 7. The socket 6 has a V-shaped support 8 and a thrust 9 surface, made at right angles to each other. The thrust surface 9 is located at an acute angle (10.15 degrees) to the working side 3 of the plate 1.

Сборка резца осуществляется следующим образом. Assembly of the cutter is as follows.

В прорезь 2 пластины 1 вставляется ключ и консоль 4 ключем отжимается от нижней части 5 пластины 1. Затем режущая вставка 7 по V-образным направляющим опорной поверхности 8 гнезда 6 и прижимной поверхности консольной части 4 вставляется в гнездо 6 до контакта с упорной поверхностью 9 гнезда 6. Ключ вынимается и консольная часть 4 плотно прижимает вставку 7 к опорной поверхности 8. A key is inserted into the slot 2 of plate 1 and the console 4 is pushed out with the key from the lower part 5 of plate 1. Then, the cutting insert 7 is inserted into the socket 6 along the V-shaped guides of the support surface 8 of the socket 6 and the pressure surface of the console part 4 until it contacts the contact surface 9 of the socket 6. The key is removed and the cantilever part 4 tightly presses the insert 7 to the supporting surface 8.

Технико-экономические преимущества изобретения заключаются в том, что данная конструкция, позволяющая повысить надежность базирования режущей вставки, значительно увеличивает срок службы режущей вставки и самой пластины за счет увеличения срока службы консольной прижимной части. Кроме того, за счет повышения точности базирования режущей вставки повышается точность инструмента, что особенно важно при использовании резцов на станках с числовым программным управлением. The technical and economic advantages of the invention are that this design, which allows to increase the reliability of the base of the cutting insert, significantly increases the service life of the cutting insert and the insert itself by increasing the service life of the cantilever clamping part. In addition, by increasing the accuracy of the base of the cutting insert, the accuracy of the tool is increased, which is especially important when using cutters on numerically controlled machines.

Claims (1)

Резец, содержащий корпус, выполненный в виде пластины с прорезью, образующей верхнюю прижимную консольную часть пластины и нижнюю часть пластины с гнездом для режущей вставки, имеющим упорную и V-образную опорную поверхности, отличающийся тем, что упорная поверхность расположена под прямым углом к опорной поверхности и под острым углом к боковой рабочей поверхности пластины, причем вершина острого угла расположена под опорной поверхностью на пересечении боковой рабочей поверхности пластины и упорной поверхности. A cutter comprising a housing made in the form of a plate with a slot forming the upper clamping cantilever part of the plate and the lower part of the plate with a socket for a cutting insert having a thrust and V-shaped supporting surface, characterized in that the abutting surface is located at right angles to the supporting surface and at an acute angle to the lateral working surface of the plate, and the apex of the acute angle is located under the supporting surface at the intersection of the lateral working surface of the plate and the thrust surface.