Проходной упорный резец

(50 4 ПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ тмыягирежуще ванию,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) ПРОХОДНОЙ УПОРНЫЙ РЕЗЕЦ(57) Изобретение относится к металлообработке и касается изготовлениярезцов из быстрорежущей стали, Цельизобретения - повышение надежности иточности обработки за счет установки вставки в державку с воэможностьюповорота для создания оптимальной геометрии режущего клина. Проходнойупорный резец содержит режущую вставку 1, установленную в отверстив державки 2, Для крепления вставки державка сделана разрезной и снабжена крепежным винтом 3. Для создания оптимальной геометрии режущего клинавставка установлена в державке с воз можностью поворота, причем ось встав ки составляет с опорной поверхностью державки в вертикальной плоскости угол 8-12 и угол 5-60 - с боковой поверхностью державки в горизонтальной плоскости. Режущая кромка цилиндрической вставки имеет форму выпуклой кривой, что способствует уменьшению вибраций и повышению точности обработки детали. Вставка выполнена из быстрорежушей стали, причем технологический процесс ее изготовления включает низкий отжиг, закалку, состоящую из трехступенчатого нагрева и последующего ступеичатого охлаждения, и трехкратный отпуск, причем нагрев на третьей ступени осуществляется током высокой частоты 400-500 кГц. Это позволяет осуществить поверхностный нагрев заготовки на глубину 0,2-0,8 мм, Упрочненный рабочий слой при сырой сердцевине способствуе сохранению в процессе работы форго клина благодаря самозат4 илВставка выполнена из быстрорежущей стали. Технологический процесс ее изготовления включает низкий отжиг, закалку, состоящую иэ трехступенчатого нагрева и последующего ступенчатого охлаждения, и трехкратный от" пуск, причем нагрев на третьей ступени осуществляется током высокой частоты величиной 400-500 кГц,Осуществление нагрева заготовки вставки иэ бнстрорежущей стали на третьей ступени при его закалке током 50 55 Изобретение относится к металлообработке, а именно к изготовлениюрезцов из быстрорежущей стали,Цель изобретения - повышение надежности и точности обработки.Цель достигается установкойвставки в державку с воэможностью поворота для создания оптимальной геометрии режущего клина. 10На фиг.1 изображен проходной упорный резец, вид спереди: на фиг.2то же, вид сверху; на фиг.З - то же,вид сбоку; на фиг,4 - резец, аксоно-метрическая проекция. 15Проходной упорный резец содержитрежущую вставку 1, установленную вотверстие державки 2, Державка, имеющая прямоугольное сечение, снабженавинтом 3, служащим для креплениявставки 1,Вставка установлена в цилиндрическое отверстие державки с возможностьюповорота, причем ось вставки состав 25ляет с опорной поверхностью державки в вертикальной плоскости угол 812 и угол 5-60 с боковой поверхностью державки в горизонтальной плос.кости.Вспомогательный угол в плане ра 30вен ,=0,1-5Державка 2 выполнена разрезной.Паз 4 вскрывает посадочное отверстиепод вставку 1, что способствует повышению надежности крепления вставки. 35Исполнение круглой вставки с укаэанными углами заточки ведет к тому, что в сечении резца образуетсяэллипс, а режущие кромки имеют формувыпуклых кривых, что способствует 40разделению стружки при обработке деталей и в связи с этим ведет к повышению точности обработки деталей.Наличие вспомогательного угла вплане ц,-"0,1-5 обеспечивает высокое 45качество обработанной поверхности. высокой частоты величиной 400-500 кГц позволяет осуществить поверхностный нагрев заготовки на глубину 0,2- 0,8 мм,.при этом сердцевина заготов- ки остается вязкой, Упрочненный рабочий слой способствует сохранению впроцессе работы формы режущего клина благодаря самоэатачиваемости, которая обеспечивается тем, что поверхностный рабочий слой является более износостойким, чем его седцевина,Обеспечение самоэатачиваемости резца, способствующее сохранению формы его рабочего клина, ведет к повышению срока его службы и обеспечивает повышение точности обработки.Кроме того повышению точности обработки способствует уменьшению силы резания вследствие уменьшения силы трения по задней поверхности резца благодаря указанной величине рабочего слоя 0,2-0,8 мм).Положение резца относительно обрабатываемой поверхности детали определяется основной плоскостью, совпадающей с нижней опорной плоскостью резца, плоскостью резания и главной секущей плоскостью, перпендикулярной основной плоскости. Главная и вспомогательная режущие кромки сопряжены радиусом при вершине. Аксонометрия резца выполнена всистеме координат х, у, г.Геометрическая ось резца параллельна оси у, а нижняя опорная плоскость державки совмещена с горизонтальной плоскостью х, у,Принимаем условие, что ось вращения заготовки параллельна,оси х ирасстояния от этой оси и от точки 5,вершины резца до плоскости ху одинаковы. В этом резец устанавливаетсяна высоте оси вращения заготовки илирезец по центру задней бабки станка.При продольной обточке движение подачи со скоростью Ч направлено вдольоси х для врезания главной режущейкромки в заготовку детали.Условно исходной точкой приложения вектора скорости подачи принимается вершина резца 5, Положение главной и вспомогательной режущих кромокопределяется в координатной плоскос"ти х, у (горизонтальной плоскостипроекций).Главная режущая кромка (линия 6-7)является линией пересечеиия передней95006 Изготовление заготовки вставки осу. осуществляется следующим образом,Предварительно проводят низкий отжиг цилиндрической заготовки, заключающийся в нагреве до температуры, равной температуре конца горячей механической обработки С=840-860 С, и в дальнейшем иэотермической выдержкеопри й=730-750 С в течецие 2-3 ч 5 14поверхности и главной задней поверхности режущей вставки.Проекцией главной режущей кромкиявляется линия 8-9, образующая спроекцией вектора скорости подачи Чглавный угол в плане Ч =85-90 . фВспомогательная режущая кромка является линией пересечения переднейповерхности и вспомогательной заднейповерхности линия 10-111,Проекция вспомогательной режущейкромки 12-13 образует с линией проекции вектора скорости подачи Чэ вспомогательный угол в плане 1,=0,1-5Угол наклона главной режущей кромки 1 измеряется от касательных линий,приведенных к криволинейной линии сечения в точке, принадлежащей режущейкромке, и плоскостью, проходящей через вершину режущей части параллельно координатной плоскости х, у,Резец работает следующим образом,Одновременно производят черновуюи чистовую обработку детали, приэтом черновая обработка осуществляется главной режущей кромкой, а чистовая обработка радиусной кромкой привершине резца.Тонкое точение детали производятв сторону обработанной поверхности,т.е. в противоположную сторону посравнению с черновой и чистовой обработкой, при этом в процессе резания участвует вспомогательная режущая кромка. Повышение чистоты притонком точении происходит вследствиебольших положительных углов наклонакасательных в точках вспомогательной режущей кромки, образующихся благодаря эллипсической форме сечениярезца, что обеспечивает сход стружки в направлении подачи и ведет к повышению точности обработки, при этомшероховатость поверхности уменьшается до Ка 0,63-0,32 мк, в то времякак известный резец обеспечивает шероховатость обработанной поверхностидо Ка 1,25 мк. и охлаждении, скорость которого меньше или равна 30 С вч.Время нагрева до заданной температуры рассчитывается в зависимости оттолщины нагреваемого слоя и допустимого удельного времени прогрева исоставляет в данном случае 2 мин/мм,В дальнейшем осуществляют закал 0 ку, состоящую иэ трехступенчатого нагрева и последующего ступенчатого охлаждения. Нагрев заготовки осуществляют в кольцевом индукторе при еевращении и одновременном перемещении5 с равномерной скоростью относительнонего. На первой ступени нагрев осуществляют до 200-500 С. Второй нагрев осуществляют при 840-860 С. Третий нагрев осуществляют током высо 20 кой частоты, величина которого равна 400-.500 кГц, до 1270-290 С.Отношение времени вьдержки припервом, втором и третьем нагревах квремени выдержки при окончательном25 нагреве принимают 3:1, 2:1, 1:1 соответственно,Время выдержки при температуре закалки. определяется известным методом, при котором общее время вьдерж 30 ки Ь к, рассматривается как сумма двухнезависимых величин - времени сквозного прогрева ,о до температурызакалки с=1270-1290 С и временииэотермической выдержки при этойл35 темпера 1 уре ., , которое необходимодля завершения определенной стадиифазовых превращений в стали послепрогрева заготовки по сечению л лОСЬ С,О +иот В40Изотермическая вьдержка после про-.грева должна обеспечить такую степеньрастворения избыточных Карбидов ивыравниванию состава аустенита, ко 45 торые необходимы для достижения вы"сокой теплостойкости и полученияпосле отпуска высоких механическихи режущих свойств,Условия охлаждения при закалке заготовок должны обеспечить сохранение высокой концентрации углерода илегирующих элементов в твердом растворе, сведение до минимума закалочной деформации, и отсутствие трещин,Исходя из этих требований, применяют ступенчатое охлаждение в эакалочной среде состава 707, КИОФЗОХКаОН с температуроц расплава С доРВремя вьдержки в закалочной средеравно времени окончательного нагрева под закалку,Выбор режима отпуска заготовки оп 5ределяется химическим составом стали, его назначением и требуемой твердостью.Отпуск заготовки должен обеспечитьвозможно более полное превращение остаточного аустенита, что достигаетсяприменением многократного отпуска соохлаждением до 20-40 С.Температура отпуска, продолжительность и число отпусков определяются 15химическим составом стали и выбранными условиями проведения этой операции. Например, для быстрорежущей стали Р 18 температура отпуска составляетьг.=550-570 С с выдержкой в течение 201 ч с последующим охлаждением, Отпускпроводят троекратно,Таким образом, в результате термической обработки заготовки резца образуется упрочненный рабочий слой, 25твердость которого достигает величины НКС = 62 единицы.Образовавшийся упрочненный слойсохраняется при дальнейшей заточкерезца по задним углам главной и вспомогательной режущих кромок, а такжепо задней поверхности радиусного закругления при вершине резца,Сохранение упрочненного слоя при заточке обеспечивает сохранение рабо чего клина резца, благодаря тому, что он является более износостойким что обеспечивает самоэатачиваемость резца и повышает срок службы в 2-3 ра. раза по сравнению с известным резцом.Довьрпение срока службы резца обеспечивает, в свою очередь, повьппение точности обработки,Формула и з обретенияПроходной упорный резец, содержащий державку и закрепленную в ней вставку с основной и вспомогательной режущими кромками и упрочненным поверхностным слоем, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и точности обработки, вставка выполнена цилиндрической формы, причем ось вставки составляет с боковой поверхностью державки угол 5-60 в горизонтальной плоскости ио8-12 с опорной поверхностью державки в вертикальной плоскости, а вспомогательный угол в плане равен 0,1- о5 , при этом упрочняющий слой на боковой поверхности вставки выполнен толщиной 0,2-0,8 мм,