Ротационный резец

(57) Изобретение относися к размерной обработке металлов резанием, в частнос) и к режущему инструменту, Целью изобретения является повышение качества обработанной поверхности эа счет улучшения Изобретение относится к области размерной обработки металлов резанием. е частности к режуц(ему инструментуЦелью изобретения является повышение качества обработанной поверхности за счет улучшения стружкодробленияНа фиг, 1 показана форма переднеи поверхности резца на фиг, 2 - предложенный резец(разрез по оси вращения круглой пластинки); на фиг, 3 - расчетная схема для вывода выражения, описывающего форму передней поверхности; на фиг, 4 - круглая режущая пластинка предложенного резца; на фиг. 5 - сечение А-А на фиг 4; на фиг, б - вид сверху на фиг, 4; на фиг, 7 - развертка профиля передней поверхности по радиусу г.Резец содержиткЬрпус 1, установленную в нем на оси 2 и подшипниках 3 круглую режущую пластину 4 и шестерню 5, эакрепна имеет режую в виде окруж в плоскости, снования 8, Заа на конус под поверхности 10 ый г" пикоид и им выражением Р +р х (ь(п у) - 1) -(10 ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫ 1 ИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПКСАНИ К АВТОРСКОМУ СВ)4 1060319, кл В 23 В 27/12. Ж, 1634372 А 1 стружкодробления, Круглая режущая пластина, установленная с воэможностью вращения, имеет переднюю поверхность е виде синусоидального геликоида, которая е пересечении с конической задней поеерхностью образует режущую кромку е виде окружности, лежащей в плоскости, параллельной плоскости основания. Такое взаимное расположение режущей кромки и передней поверхности обеспечивает дробление стружки без изменения глубины резания и кинема. тического заднего угла, т.к, в процессе резания кон такт режущей кромки осуществляется в одной плоскости, а при вращении криволинейная передняя поверхность плавно изменяет передний угол. 7 ил. ленную гайками 6. Пласти щую кромку 7, еыполненну ности, расположенной параллельной плоскости ее дняя поверхность 9 заточе углом а, Форма передней представляет синусоидаль может быть описана следующ Укаэанное выраженедующим образом,На фиг, 3 иэображея вывода выражения.( 19 Упзах + 19 Увп ) ) 19 ущп ( з 1 пф + 1 )55 Пусть точка А принадлежит режущейкромке, а точка В находится на одной обраэующей с точкой А, на расстоянии г от оси,Тогда точка А будет совершать движение поокружности радиусом. й, находящимся в 5плоскости, параллельной плоскости основания, а точка 8 будет совершать двойноедвижение - по окружности радиусом г ивертикальное перемещение с амплитудой Спо закону синуса, Причем эа один оборот 10совершается одно колебание.Имеем: точка А с координатами(г саар,г з 1 вр,к 1 + С зпр) 15где гп - координата любой точки, лежащейна режущей кромке;21 - координата точки центра колебаний;р - угол поворота образующей относительно оси Х,Тогда в векторном виде получим следующее выражение для описания рассматриваем й овер но ти:где т - параметр;Р - радиус-вектор любой точки образующей;Рд и Рв - радиус-вектор точек А и 8,В параметрическом виде запишется 30Х = Хд+(Хв-Хд) г;У = Уд + (Ув-Уд) т;2 = гд + (2 в-гд) г:где Х, У, г - координата любой точки поверхности;,35Хд, Уд, гд - координаты точки А поверхности;Хв, Ув, 2 в - координаты точки В поверхности.Подставляя координаты точек А и В, 40получаем:Х = В созр+ ( г созр - В созр) тУ = й з 1 пгр+(г згор - й зИьр) тг =г. +(г 1+с за-г.)т .Для исключения параметра т возводимв квадрат выражения для Х и для У и склацываем их: Х +У =й соз р+й зи р++2 (й т (г - й)созр+В т зпр(г - В;Х + У . й + 2 ( г - й ) + х+ч -нг - йПодставляем значение т в параметрическое выражение координаты 2 и, учитывая, что в цилиндрических координатах Ч Х + У =р, получаем- й+ ( 21 + С з пр - го )Зная, что амплитуда колебаний т 9 Угпах т 9 Утп ( В г) 21 =2 - (т 9 У а, (В - г) - С ) получим выражения для указанной поверхности в цилиндрических координатах г =2 о+(2 о 19 увах(й - г)++ 19 упа - 97 пп (В - Г)З 1 П,Р2 Й - г В - рг =го +- 2 - 9 ум т 9 уф) зр илиВ - рг = 2 о + (19 У ах ( ЗП Р - 1 ) -2 Полученное выражение позволяет определить координаты любой точки передней поверхности.Перед началом обработки резец устанавливают тэк, чтобы плоскость, в которой лежит окружность режущей кромки, проходила через ось обрабатываемой заготовки, К пластинке резца в этом случае прикладывается принудительное вращение через шестерню 5. Допустимо испольэовать и схемусамовращения режущей пластинки, в этом случае резец устанавливают так, чтобы плоскость, в которой лежит окружность режущей кромки, находилась под улом х к оси вращения заготовки.В процессе обработки по мере вращения режущей пластинки будет происходить плавное изменение переднего угла от + у в точке 12 до - у в точке 11, что вызовет дробление стружки вследствие изменения усадки и 1 ипа стружки. При этом положение режущей кромки относительно оси заготовки остается постоянным. Кинематический задний угол и глубина резания ие меняются и качество обработанной поверхности повышается,Например, имеется резец с принудительным вращением круглой пластинки радиусом й = 15 мм, установленный так, что плоскость, в которой лежит окружность режущей кромки, проходит через ось детали, Задняя поверхность пластинки заточена на конус с углом а= 6. Передние углы= - У =10Тогда выражение для передней поверхности примет вид=го+(Й р) 19 ущах1 пфг.-г ай - р й - рОпределим величины передних углов и координаты точек, лежащих на радиусе г = 10 мм, для углов р = Оо, 90 о, 180 о, 270 (см. фиг. 7) Р 14 = Оэ 14 - го-го = го - (го+ (15-10) 19 10 81 пО ); Э 14 = 0019 У 1415 - 10:0; У 14=0;р = 90а 11- го 9 о = го - (го + (15 -10) 1910 хХ зп 90 о);Э 11 = - 0,88;- 0,8819 У 11-= - 0,176; У 11 = - 1015 - 101 Р 1 з = 180а 1 з -го1 ао= го - (го+ (15-1 0) 1910 хХ з 1 п 180 о);дл = и.19 У 1 з = 15 =О;у 13 =00 12 = 270э 12 =го 2270 го До+ (15- 10)Щ 10 х х зп 270 ),Э 12 = 0,88;5 08819 У 12 = 15 10 =0,176; У 1 г =10Использование резца с криволинейнойпередней поверхностью, выполненной в виде синусоидального геликоида, образующей в пересечении с конической задней поверхностью режущую кромку в виде окружности, лежащей в плоскости, параллельной плоскости основания круглой пластинки, позволяет повысить качество обработанной поверхности, а следовательно, обеспечивает возможность использования резца на чистовой обработке. А предел изменения передних углов значительно расширяется по сравнению с резцом с волнистой режущей кромкой, это позволяет улучшить стружкодробление и расширяет номенклатуру обрабатываемых материалов.Формула изобретения Ротэционный резец, содержащий корпус и установленную на нем с возможностью вращения круглую режущую пластинку с криволинейной передней поверхностью,отличающийся тем,что, с целью повышения качества обработанной поверхности за счет улучшения стружкодробления, криволинейная передняя поверхность выполнена в виде синусоидального геликоида, определяемого соотношением352 = го + ( 19 умакс ( з 1 пф + 1 ) -2- 19 Умин (з 1 пф + 1 )где 2 - координата любой точки на передней поверхности;2 о - координата любой точки, лежащейна режущей кромке;В - радиус окружности режущей кромки;р - длина радиус-вектора любой точкипередней поверхности;Умакс и Умин - нэибольшее и нэименьшее значения переднего угла;1 р - полярный угол радиус-вектора любой тонки передней поверхности,при этом передний угол в любой точке режущей кромки определяется иэ соотношенияго - 2у = эгс 9 о 551634312 Составитель В. ЗолотовТехред М.Моргентал Корректор В, Гирняк Редактор О. Спесивых Производственно-издательский комбинат Патент", г Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 716 Тираж 558 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская нэб 4/5