Режущий элемент ротационного резца

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 901256866 А 1 51 4 В 23 В 27/16 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Могилевское отделение Физико-технического института АН БССР(54) (57) РЕЖУЩИЙ ЭЛЕМЕНТ РОТАЦИОННОГО РЕЗЦА, выполненный в видекольца, имеющего наружную поверхностьв форме поверхности тела вращения, и торцы, один из которых образует режущую кромку, отличающийся тем, что, с целью увеличения долговечности режущего элемента, внутренняя поверхность кольца выполнена с переменным периодическим профилем, имеющим не менее трех выступов, расположенных в пределах центрального угла, равного центральному углу расположения впадин, профиль которых выполнен в форме неполной поверхности вращения, причем толщина режущего элемента в пределах расположения впадин монотонно уменьшается к их середине, а в пределах расположения выступов постоянна.45 50 5:) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при точении, растачивании и строганин заготовок из труднообрабатываемых и неметаллических материалов ротационными резцами,Целью изобретения является увеличение долговечности режушего элемента резца,Указанная цель достигается тем, что исключается появление сквозных поперечных трещин кольца в первые минуты работы режущего элемента резца за счет компенсации температурных расширений.На фиг. 1 изображен предлагаемый режущий элемент с буртом у плоского установочного основания; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг, 3 - схема работы режущего элемента; на фиг. 4 - линия изгиба кольца при потере им устойчивости.Режущий элемент ротационного резца выполнен в форме кольца 1, имеющего наружную поверхность 2 в форме поверхности тела вращения (конуса, цилиндра) и с торцов - коническую 3 и установочную плоскую 4 поверхности. Пересечение торцовой конической поверхности с наружной поверхностью 2 кольца 1 образует режущую кромку 5. Плоская поверхность 4 служит установочным основанием при закреплении на ось резца (не показан) и может быть выполнена по внутренней поверхности кольца 1 с буртом 6 или без бурта (не показано). Внутренняя поверхность кольца 1 выполнена с переменным периодическим профилем, состоящим из выступов 7 и впадин 8, расположенных с чередованием друг относительно друга. Выступы 7 расположены на одной поверхности 9 вращения, чаще всего конической или цилиндрической. Профиль впадин 8 выполнен по неполной поверхности 10 (конической, цилиндрической, эллиптической) вращения. Толщина кольца 1 в пределах центрального угла 2 расположения выступов 7 постоянна и равна а. Толщина кольца в пределах центрального угла 2,6 расположения впадин 8 переменна и монотонно уменьшается к середине впадины 8 до а, = (0,4 - 0,8) а. Центральный угол 2 Я расположения выступов 7 равен центральному углу 2,драсположения впадин 8.Режущий элемент ротационного резца работает следующим образом.Кольцо 1 базируетсч по наименьшему диаметру . отверстия, выполненного в бурте 6 (фиг.) или в самом кольце 1 (не показано), и по плоской установочной поверхности 4, Для получения надежного базирования кольца 1 на оси резца в случае отсутствия в нем бурта 6 количество 1 Ч выступов 7 должно быть не менее трех (обычно М=З - 5), Вышеуказанными поверхностями режуший элемент устанавливается на оси резца (не показано). Крепление режущего элемента осуществляется путем создания напряжений сжатия, действующих на тор 5 О 5 20 25 30 35 40 цовую коническую поверхность 3 или на торцовую поверхность бурта 6, перпендикулярно плоскому установочному основанию 4(не показано),Режущий элемент в процессе обработкинагревается. При изменении температурырежущего элемента по отношению к той,при которой устанавливался режущий элемент на ось резца, в нем возникают сжимающие напряжения. Работу режущего элемента можно схематизировать в следуюшем виде: стержень, поперечное сечение которогоравно поперечному сечению режущего элемента, защемленный концами при температуре 1 нагревают до температуры 1,(фиг. 3). В результате на концы стержнядействуют силы РР =с Е Г(1 - 1, ) = сЕРЛ 1,где Р - сила, действующая на режущий элемент;с - коэффициент линейного температурного расширения материала режущего элемента;Е - модуль упругости;г - площадь поперечного сечения кольца;Ьт - разность температур кольца.Под действием силы Р, действующей настержень (фиг. 3) или на кольцо 1 в процессе работы, кольцо теряет устойчивостьи начинает выпучиваться (изгибаться) полинии, показанной на фиг. 4. При растяжении силы Р, равной критической Рхр, накольце в месте максимального его изгибаобразуется поперечная трешина по всему сечению, которая приводит к выходу его изстроя (кольцо разрывается в результате потери устойчивости)р 4 ГЕте"где Рр - критическая сила для стержняили кольца, приводящая к потереего устойчивости;Е 1 - жесткость кольца;1 - длина кольца, 1=Я;с - диаметр режущей кромки кольца. Критическую силу Рр прн заданных условиях обработки, т.е. величине д(, можно увеличить за счет уменьшения величины Но уменьшение 1 должно быть осуществлено без изменения диаметра д режущей кромки, иначе уменьшается стойкость резца. Уменьшение 1 осуществляется за счет выполнения впадин 8 с уменьшением толщины кольца от а до а Впадины 8 являются своего рода компенсаторами температурных расширений кольца. Тогда длину Г одного стержня можно считать от точки Л до точки В кольца (фиг. 2)1256866 47 иг.Г 3Характер изгиба кольца 1 в пределах точек А, С, В и Р в развернутом виде показан на фиг. 4, Тогда Р,р для предлагаемого режущего элемента равна 4Поскольку количество впадин или выступов У =3 - 5, то Рр для предлагаемого режущего элемента на порядок больше Р для известного режущего элемента резца. Следовательно, при эксплуатации предлагаемого режущего элемента резца он не выходит из строя из-за трещин и его долговечность увеличивается.(;РиГЗ Редактор Л. ПовханЗаказ 4865/9 Составитель М. Лопацинский Техред И. Верес Корректор М. Самборская Тираж 1001 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4