Расточной резец

(я)э В ГОСУДАРСТВЕН 1 ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ.СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 2 траслевой. научно- "ПрактикаФ.Дрожин, В,Л.РохВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный межотехнический кооператив(57) Использование: для режущих инструментов, а конкретно для расточных резцовВ расточном резце, включающем державкуи головку, имеющую форму тела вращенияна которой закреплен сверхтвердый или твердосплавный режущий элемент, в головке резца выполнены продольные. пазы, обеспечивающие в поперечных сечениях резца отношение моментов инерции относительно главных осей инерции в пределах 1,5-3, причем вершина режущего элемента расположена в осевой плоскости, проходящей через главную ось инерции, относительно которой момент инерции наименьший. Резец содержит державку 1 и головку 2 цилиндрической формы с двумя диаметрально расположенными продольными пазами 3. На головке 2 закреплен ре-жущий элемент 4, выполненный иэ сверхтвердого материала или твердого сплава. 2 ил.1738478 50 Изобретение относится к режущим инструментам. а конкретно к резцам для расточных работ, и может быть использовано вмашиностроении.Известно. что размеры и форма поперечного сечения резцов определяются значением вертикальной составляющей силы.резания и длиной вылета, т.е. расстояниемот рабочей вершины резца до опоры, В наиболее неблагоприятных условиях работают расточные резцы, так как онихарактеризуются большим вылетом, а возможность увеличения габаритов сечения ограничена диаметром растачиваемогоотверстия. Это создает неблагоприятныеусловия в отношении жесткости и виброустойчивости расточных резцов.Известен расточной резец, которыйснабжен виброгасителем в виде набора цилиндрических стержней, расположенных вкорпусе инструмента. Такое решение усложняет конструкцию резца,Наиболее близким к изобретению является инструмент, содержащий державку иголовку, имеющую форму тела вращения с. лысками, на которой закреплен режущийэлемент из сверхтвердого материала илитвердого сплава. Чтобы предохранить хрупкий режущий элемент от ударов в процессерезания, головка резца выполнена иэ мате риала с высокими демпфирующими свойствами.Выполнение головки резца из демпфирующего материала предотвращает раскалывание и выкрашивание сверхтвердых илитвердосплавных режущих элементов вследствие ударных нагрузок в процессе резания. Такая конструкция головки снижаетжесткость резца относительно изгибающихусилий, что является неизбежным следствием выполнения головки из демпфирующегоматериала, при ограниченных габаритах еесечения. Снижение жесткости головки рез. ца относительно изгибающих усилий ухудшает условия резания.Цель изобретения - улучшение условийрезания путем повышения жесткости головки относительно изгибающих усилий приобеспечении демпфирующих свойств относительно скручивания,Поставленная цель достигается тем, чтов расточном резце, включающем державкуи головку, имеющую форму тела вращения,на которой закреплен сверхтвердый илитвердосплавный режущий элемент, в головке резца выполнены продольные пазы,обеспечивающие в поперечных сеченияхрезца отношение моментов инерции относительно главных осей инерции в пределах1,5- 3, причем вершина режущего элемента 4 лйз ь ьЛ+ф. -- я а - зпасоза 1; я льз .я 2 заи лю -- а-зьа-ЗзпазО Ф4б 4расположена в осевой плоскости, проходящей через главную ось инерции, относительно которой момент инерциинаименьший,5 Относительные признаки предлагаемого решения описывают ранее неизвестные. соотношения геометрических параметровголовки резца, Это придает головке резцановое свойство - сочетание высокой жест 10 кости при воздействии изгибающих усилийи демпфирующих свойств относительноскручивания.На фиг.1 представлен резец. общий вид;на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.15 Резец содержит державку 1 и головку 2цилиндрической формы с двумя диаметрально расположенными продольными пазами 3, На головке 2 закреплен режущийэлемент 4, выполненный из сверхтвердого20 материала или твердого сплава,:Головка 2 резца имеет в сечении А-Аформу круга с вырезами, представляющимисобой пазы 3 в этом сечении. Проекция каждого из пазов 3 в сечении А-А включает25 прямоугольник 5 и сегмент 6, стягиваемыйцентральным углом а. Величина режущегоэлемента 4 проецируется в точку 7 сеченияА - А.Момент инерции сечения такой формы,30 относительно главных осей инерции Х и Урассчитаны по уравнению1= 1 к - 215 - 216,где 1 - момент инерции исходного круга срадиусом й;35. 15 - момент инерции прямоугольника 5;.1 в - момент инерции сегмента 6,Моменты инерции исходного круга относительно главных осей инерции Х и Уравны: 40 . 41 Х) = 1 У) =Моменты инерции сечения А-А относительно главных осей инерции Х, У рассчитаны по книге М,И.Любошиц, Г.М,Ицкович.45 Справочник по сопротивлению матери лов,. Минск, Вышейшая школа, 1969, с.93 - 102, и выражены уравнениями: где Й - радиус головки инструмента;Ь - ширина паза;Ь - толщина перемычки;Ь- глубина паза;а- центральный угол, стороны которого проходят через ребра паза.Например, для головки расточного резца диаметром 10 мм, при толщине перемычки и =5 мм и ширине пазов Ь =5 мм моментыинерции составят: 51 х - 176,35 мм 4 1 у = 446,99 мм 4р 1а их отношение Р= 2,53.1 хТакой резец практически не теряет жесткости относительно изгибающих сил, приложенных к вершине режущего элемента,так как отношение момента инерцииу рассматриваемого сечения к моменту исходного круга 1(х) составляет-- = 0,91.15у(х)Вместе с тем, полярный момент инерции 1 р рассматриваемого сечения будет существенно меньшим, чем полярный моментинерции исходного круга р(х)20р= 0,63,что снижает жесткость сечения относительно скручивающих сил.При расточке отверстий предлатаемым 25резцом, его головка сохраняет жесткость .относительно. изгибающих усилий. Предотвращение раскола хрупких режущих элементов осуществляется за счет обеспечениядемпфирования головки под воздействием 30крутящих моментов. Экспериментально установлено, что положительный эффектпредлагаемого решения проявляется у резцов, форма поперечного сечения головкикоторых обеспечивает неравенство моментов инерции относительно главных осейинерции в диапазоне- = 1,5 - 3.1 хПри отношении моментов инерции40меньшем, чем 1,5, различия в жесткости головки относительно изгиба и кручения невелики и существенно не влияют на процесс резания. При отношении, большем чем 3, возникает опасность усиления уровня авто- колебаний,Использование предлагаемого решения позволит разрешить одно иэ основных противоречий, возникающих при конструировании расточных резцов. К таким резцам предъявляется требование высокой жесткости, вызванное большим вылетом головки, и большой упругости, вызванное необходимостью придания головке демпфирующих свойств для предотвращения раскола режущих элементов.В предлагаемом резце выполняются оба эти требования, так как головка резца имеет форму, обеспечивающую сочетание высокой жесткости на изгиб и свойства демпфирования, путем снижения жесткости на скручивание. Это позволяет значительно улучшить условия резания,Ф о р мул а изобретения Расточной резец, содержащий державку и выполненную в виде тела вращения рабочую часть с режущим элементом, образующим вершину резца, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стойкости путем увеличения. жесткости рабочей части относительно изгибающих усилий и обеспечения демпфирующих свойств относительно крутящих моментов; на рабочей части выполнены продольные пазы, обеспечивающие в поперечных сечениях рабочей части отношение моментов инерции относительно главных осей инерции в пределах 1,5 - 3, а вершина режущего элемента расположена в осевой плоскости, проходящей через главную ось инерции, Относительно которой момент инерции наименьший..Химчу к оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 акаэ 4 УМ ТиражПодписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., 4/5