Способ изготовления токарного резца

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОКАРНОГО РЕЗЦА, включающий получение полого корпуса, формирование гнезда в головке под режущий элемент и заполнение полости корпуса виброгасящим материалом, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости инструмента за счет улучшения демпфирующих свойств, головку резца выполняют с внутренней полостью и соединяют ее с корпусом, а затем заполняют внутреннюю полость головки виброгасящим материалом.

Изобретение относится к обработке материалов резанием.
Цель изобретения повышение стойкости режущего инструмента достигается за счет улучшения демпфирующих свойств резца.
Сущность изобретения заключается в получении полых заготовок головки и тела державки, выполнении гнезда под режущую пластину, соединении головки и тела державки, термообработке и заполнении полости головки и тела державки виброгасящим материалом.
Применение стандартного полого профиля, например трубы, с высокой частотой поверхности и геометрией сечения, совпадающей с геометрией тела державки, позволяет снизить объем механической обработки на 50-80% При этом от прутка профиля отрезается заготовка с длиной, совпадающей или близкой к длине тела державки. Также отрезается другая часть профиля и из нее формируют, деформируют, например, штамповкой головку резца с гнездом под пластину. Присоединительные размеры профиля головки совпадают с размерами профиля тела державки, поэтому при изготовлении головка присоединяется, например сваривается, к торцу профиля тела державки. Затем полученный каркас резца подвергают термообработке, закалке, а после этого, или одновременно с термообработкой, полости державки заливают виброгасящим элементом, например смесью порошков меди и железа, или расплавом чугуна, железобетоном и т.п. После этого резец подвергается дальнейшей термообработке отпуску с температурой 150-200^оС, тем самым обеспечивается высокая прочность профиля каркаса резца. Тем самым виброгасящий элемент, на поверхности которого размещен режущий элемент (режущая пластина), позволяет с высокой эффективностью гасить вибрации, а высокопрочная оболочка каркаса обеспечивает прочность и жесткость резца и ее малую деформацию при работе. Предложенный способ обеспечивает снижение трудоемкости изготовления сборных резцов.
Предложенный способ для изготовления токарного резца поясняется чертежом.
Токарный резец содержит режущий элемент 1, закрепляемый на профиле головки державки 2, соединенный с профилем тела державки 3, внутри которых помещен виброгасящий элемент 4.
При работе таким резцом режущий элемент 1 подвергается воздействию сил резания, а также возникающих в системе СПИД вибраций, которые передаются на виброгасящий элемент 4 и в нем вибрации эффективно гасятся, а головка 2 и тело 3 державки обеспечивают прочность и малую деформацию резца под действием сил резания.
П р и м е р. При точении всегда возникают вибрации при вынужденных колебаниях, вызываемых переменным сечением стружки и особенностями процесса стружкообразования. Величина средней амплитуды вибраций до 20-40 мкм при частоте до 14 кГц. Применение при обработке различных виброгасящих устройств повышает стойкость резцов до 2 раз.
Применение предложенного способа обеспечивает получение сердцевины виброгасящего элемента с эффективным гашением вибраций при одновременном обеспечении высокой прочности резца за счет высокой прочности и жесткости каркаса профиля державки. Так, здесь используется закалка и низкотемпературный отпуск 160-180^оС, при этом достижима твердость НRC 54-58 и прочность _в > 2000 Н/мм². Поэтому сочетание виброгасящей сердцевины с _в 400-700 Н/мм² и каркаса с _в 2000 Н/мм² по прочности и жесткости практически эквивалентно резцу с объемной закалкой и отпуском с _в 1300-1500 Н/мм².
При работе берется стандартный полый профиль, квадратная или прямоугольная труба из стали 40Х или 45 с размерами поперечного сечения, совпадающими с размерами поперечного сечения резцов, обычно широко используемых в практике инструментальных цехов.
Для квадратных труб наиболее ходовые размеры сечения: 20х20 мм² с толщиной стенки до 2 мм, 25х25 мм² с толщиной стенки до 3 мм, 30х30 мм²с толщиной стенки до 4 мм и т.д.
Сначала от длинной трубы, в состоянии поставки, отрезаются 2 части, одна из них используется в качестве тела державки и обычно имеет длину до 100-200 мм. Другая часть используется для изготовления головки державки и имеет длину до 20-70 мм; эта часть идет для формирования головки, формирования геометрии резца углов в плане, гнезда под режущую пластину. Для этого профильную трубу штампуют, деформируют. (Например, гнездо вырубают или деформируют). Причем, механические свойства материала трубы низки, с прочностью _в < 500 Н/мм², и обладают высокой пластичность в состоянии поставки. Один штамп служит для изготовления нескольких тысяч головок резца, а сам процесс штамповки высокопроизводителен и имеет малую трудоемкость (в 5-10 раз ниже, чем при механической обработке).
После изготовления головка состыковывается своим торцом с трубой тела державки, причем эти сечения одинаковы (отрезаны от одной трубы) и не требуют какой-либо специальной обработки. Затем эти части между собой соединяются, например, сваркой. Далее готовый каркас подвергается частичной механической обработке, например сверлятся отверстия в каркасе в месте расположения прихвата (режущей пластины) на резце.
Далее каркас поступает для заполнения его внутренней полости виброгасящим элементом. Здесь каркас державки выступает в качестве литьевой формы. В качестве виброгасящего элемента используется чугун с шаровидной формой графита с перлитной или перлитно-цементитной структурой, железобетон, порошки меди и железа.
Закалку каркаса державки производят в любое время сразу после сварки и механической обработки каркаса, или после заполнения виброгасящего элемента, а наиболее оптимально совмещение закалки и заливки, то есть, например, нагревают каркас и после этого заливают виброгасящий элемент. Низкий отпуск державки производят только после заполнения виброгасящим элементом, при температуре отпуска 150-200^оС, что обеспечивает высокую прочность и жесткость каркаса державки.
После термообработки проводится окончательная механическая обработка (включая и абразивную).
Изобретение относится к обработке материалов резанием. Цель изобретения - повышение стойкости режущего инструмента - достигается за счет улучшения демпфирующих свойств резца. Сущность изобретения заключается в получении полых заготовок головки и тела державки, выполнении гнезда под режущую пластину, соединение головки и тела державки, термообработке и заполнении полости головки и тела державки виброгасящим материалом. Применение стандартного полого профиля, совпадающего с геометрией тела державки, позволяет снизить объем механической обработки. Присоединительные размеры профиля головки и тела державки совпадают. 1 ил.