Режущий инструмент

(Л С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Киевский политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции(56) Авторское свидетельство СССР ЛЬ 1225698, кл. В 23 В 29/00, 1984.(57) Изобретение относится к механическойобработке материалов резанием и можетприменяться в конструкциях режущих инструментов с механическим креплением сменных многогранных пластин. Цельизобретения - повышение точности настройки за счет неизменности натуральной величины углов и увеличение жесткости. Режущий инструмент содержит основание 1,сопряженное по сферической поверхностис державкой 3, несущей сменную многогранную пластину 4. Резьбовой палец 5 жестко соединен с державкой 3 и имеет возможность линейного перемещения и углового поворота в коническом пазу основания 1. С резьбовым пальцем взаимодействует зажимная гайка 7, опирающаяся на сферическую шайбу, контактирующую с ответной сферической поверхностью упорной шайбы 9, центр сферической поверхности которой совпадает с центром сферической поверхности основания, В упорной шайбе 9 выполнен цилиндрический паз, являющийся направляющим для вертикального перемещения резьбового пальца 5. Вершина установленной в гнездо державки 3 режущей пластины 4 совпадает с центром сферической поверхности основания. Ось резьбового пальца 5 пересекает центр сферической поверхности основания и составляет с проекцией главной режущей кромки инструмента на основную плоскость угол, равный л/2. 5 ил,БИзобретение относится к механической обработке материалов резанием и может найти применение в конструкциях режущих инструментов с механическим креплением сменных многогранных пластин.Целью изобретения является повышение точности настройки и повышение жесткости,На фиг. 1 изображен режущий инструмент, разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг, 1; на фиг. 4 - графическое построение, поясняющее исо, кажение Лф при угле я, отличном от 90; на фиг, 5 - график изменения Лф в зависимости от Опри данном е.Режущий инструмент содержит основание 1, сопряженное по сферической поверхности 2 с державкой 3, в которой выполнено гнездо под сменную многогранную пластину 4, вершина которой совмещена с центром сферической поверхности сопряжения. Резьбовой палец 5 жестко соединен с державкой 3 и размещен с возможностью линейного перемещения и углового поворота в коническом пазу 6 основания 1. С резьбовым пальцем взаимодействует зажимная гайка 7, опирающаяся на сферическую шайбу 8, контактирующую с ответной сферической поверхностью упорной шайбы 9, центр сферической поверхности которой совпадает с центром сферической поверхности 2, В упорной шайбе 9 выполнен цилиндрический паз 10, являющийся направляющим для вертикального перемещения резьбового пальца 5.Настройка инструмента производится следующим образом.Закрепив основание 1 на станке, отпускают гайку 7 и, поворачивая державку 3 относительно оси резьбового пальца, устанавливают на режущей части инструмента требуемую величину угла Л, перемещая резьбовой палец 5 в пазу 10 упорной шайбы 9 в.пределах, ограниченных образующими конического паза 6, устанавливают требуемую величину угла а и. Не изменяя настройки, осуществляют поворот державки в горизонтальной плоскости путем перемещения резьбового пальца 5 в коническом пазу 6 совместно с упорной шайбой 9 и устанавливают на режущей части инструмента требуемую величину угла. р, В этом положении зажимают гайку 7, что обеспечивает через взаимодействие сферической шайбы 8 со сферической поверхностью упорной шайбы 9 силовое замыкание державки 3 на основание 1 по сферической поверхности 2,С целью сведения к минимуму вероятности возникновения увода одних геометрических параметров режущей частиинструмента при установке следующих про 5 цессов настройки инструмента можно производить и по другому. Например, закрепивоснование 1 на станке, отпускают гайку 7 и,перемещая упорную шайбу 9 в пределах,ограниченных образующими конического10 паза 6 основания 1, устанавливают величину угла р. Удерживая в этом положенииупорную шайбу 9 и перемещая резьбовойпалец 5 в пазу 10 упорной шайбы 9 в пределах, ограниченных образующими кониче 15 ского паза 6, устанавливают требуемуювеличину угла а и. Поворачивая державку 3относительно оси резьбового пальца 5, устанавливают на режущей части инструмента требуемую величину угла. Л. В этом20 положении зажимают гайку 7, что обеспечивает через взаимодействие сферическойшайбы 8 со сферической поверхностьюупорной шайбы 9 силовое замыкание державки 3 на основание 1 по сферической25 поверхности 2. При такой настройке инструмента практически лишь угол а и зависит отточных действий рабочего при установке угла,Повышение точности настройки рас 30 сматриваемого режущего инструментаобусловлено тем, что при вращении державки относительно любой из настроечных осейне происходит изменения положения в пространстве вершины инструмента, что позво 35 ляет выполнять регулировкугеометрических параметров непосредственно настанке и исключает необходимостькорректировки размерной настройки инструмента и его установки по высоте центров40 станка.Сделать однозначный вывод о том, чтовершина режущего инструмента совпадаетс центром сферической поверхности державки и основания можно исходя из того,45 что при поворотах державки 3 относительнолюбой из регулировочных осей вершина неуводится из первоначальной точки, аэта точка и будет центром сферической поверхности сопряжения державки и основа 50 ния. Это можно наблюдать при помощиинструментального микроскопа,Также повышение точности настройкитребуемых геометрических параметров инструмента достигается расположением резь 55 бового пальца 5 относительно главнойрежущей кромки, А именно: угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и ось резьбового пальцаоавен 90,Реализация указанного признака позволяет осуществить настройку угла наклона главной режущей кромки при угловом повороте пальца вокруг его оси на требуемую величину угла А, Если угол между проекцией главной режущей кромки и оси пальца на горизонтальную основную плоскость отличен от 90, то необходим пересчет требуемой величины углового поворота пальца.На фиг. 4 приведены построения, поясняющие искажение фактической величины угла ф при различных положениях оси резьбового пальца (прямая 001). Прямая 001 соответствует заявляемому признаку - проекция оси резьбового пальца на основную плоскость составляет с проекцией главной режущей кромки на основную плоскость угол е, равный 90, Тогда для получения на режущей части инструмента угла Яф, равного, например, 15, резьбовой палец необходимо повернуть вокруг его оси на угол, также равный 15. Прямая 001 соответствует произвольной величине угла е, меньше 90. При этом при повороте пальца на 15 фактическая величина угла Яф составляет всего 12 (согласно построению фиг,4) при величине угла я, равной в данном случае 60,Из рассмотренного графического построения получена зависимость:зп е зи О(1)соз О+ созг е(1 - соз О)где г - угол между проекцией оси резьбового пальца и главной режущей кромки на основную плоскость;О- угол поворота пальца вокруг его оси.Для определения зависимости, связывающей между собой величину угла поворота резьбового пальца О, получаемый при этом угол наклона главной режущей кромки 1 и угол между осью резьбового пальца и проекцией главной режущей кромки на основную плоскость я рассмотрим решение задачи, выполненной методами начертательной геометрии (фиг. 4).Плоскость Н - основная (горизонтальная) плоскость, плоскость Ч - фронтальная.,Первоначально главная режущая кромка ОА занимает ОА 1(т, 0 - вершина инструмента). Ось 00 являет собой ось резьбового пальца, Осуществим угловой поворот главной режущей кромки относительно т. 0 на угол О, численно равный требуемой величине угла наклона главной режущей кромкиА. Если угол я между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и осью реэьбового пальца равен 90 (прямая 00 ), то угол Ов натуральную величину проецируется на фронтальную плоскость, т,е. угол 1 равен углуО (прямая ОА), Если угол я не 5 равен 90 (прямая 00"), то тогда угол О внатуральную величину проецируется на некоторую плоскость Я, нормальную к оси поворота 00, и тогда при повороте главной режущей кромки относительно оси резьбо вого пальца, режущая кромка занимает положение ОА", а угол А факт, не равен углу поворота О, т.е., когда угол е не равен 90, необходимо определять требуемый угол поворота О в зависимости от заданного угла Л.15, Для вывода аналитических зависимостей воспользуемся графическим построением на фиг. 4.Примем, что длина главной режущейкромки равна единице. Тогда А 1 С = зп я, 20 По правилу перемены плоскостей проекций041 2 = А 1 С.После поворота отрезка 04 Аг вокругточки 04 на требуемый угол Одлина отрезка 25 Аз В из прямоугольного треугольника 04 ВАз)Аз В = зп е зп О.По правилу перемены плоскостей проекции30 А 40=АЗ ВТогдаА 4 О9 ф где 00 = ОА 6 - А 6 О,Причем ОАб = ОАг = 1 (так как на плоРскость Ч в положении ОА 2 главная режущаякромка проецируется в натуральную величину),40 Но отрезок Ав О = А 1 Е.Причем иэ треугольника А 1 ЕА 1А 1 Е = А 1 А 1 з и Я,а длина отрезка А 1 А 1 равна длине отрезкаА 2 В = з 1 п е, - з 1 п я, соз О.ТогдаА 1 Е =за е,-зп е, созО,. гПосле несложных преобразований пол 50 учают00 = соз О+ созг е, (1 - соз О).Тогдазп е з 1 п Олф =агс 19 (,55сов о с сов с (1 - сос В) )Графики изменения фактической величины угла Л ф в зависимости от углов е и О, рассчитанные по формуле (1), приведены на фиг, 5, 1717292Представленные графики иллюстрируют искажение фактической величины угла ф при повороте пальца на заданную величину угла 1 в зависимости от величины угла пересечения оси резьбового пальца и проекции режущей кромки на основную плоскость,Наличие единственной поверхности, по которой происходит перемещение державки инструмента при настройке геометрических параметров, а также то, что направление усилия зажима державки относительно основания совпадает с направлением составляющей Ру силы резания и проекцией результирующей силы резания В на опорную плоскость основания, повышает динамическую жесткость узла крепления,Получение в одном корпусе режущего инструмента различных положений державки с режущей пластиной, соответствующих плавной регулировке геометрических параметров, определяющих работоспособность инструмента в целом, позволяет также уменьшить затраты на проведение лабораторных исследований режущей способности новых марок инструментальных материалов.Ось резьбового пальца составляет с проекцией главной режущей кромки на основную плоскость угол, равный л/2, что в соответствии с определениями геометрических параметров (ГОСТ 25762-83) позволяет осуществлять независимое регулирование каждого из них, так как первоначально осуществляют поворот державки 3 (фиг, 1) вокруг оси резьбового пальца на угол А, а последующий поворот державки относи тельно центра сферической поверхности 2на угол а к не изменяет установленную величину угла А, Последним выполняется поворот в горизонтальной плоскости на требуемую величину угла р,10 Формула изобретенияРежущий инструмент, содержащий основание и державку с гнездом под сменную многогранную пластину, сопряженные по сферической поверхности, и механизм за крепления державки относительно основания в виде резьбового соединения, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности настройки за счет неизменности натуральной величины углов и повышения же сткости, вершина режущего инструментасовмещена с центром сферической поверхности сопряжения державки и основания, а механизм закрепления державки выполнен в виде резьбового пальца, жест ко соединенного с последней, расположенного так, что его ось пересекает центр сферической поверхности и составляет с проекцией главной режущей кромки на основную плоскость угол, равный л/2, и 30 размещенного с возможностью регулировочного углового поворота и линейного перемещения в выполненном в основании коническом пазу.1717292 5 Составитель Г.НикогосоваТехред М,Моргентал Корректор О.Кун Редактор М.Блана омбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 Производственно-издате аказ 836 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5