режущий инструмент с устройством контроля состояния

Формула изобретения

РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ С УСТРОЙСТВОМ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ, содержащий режущую пластину с токоподводящими элементами и контролирующий элемент, расположенный на расстоянии от режущей кромки, определенном величиной предельного износа инструмента, и выполненный из материала, электропроводность которого выше, чем электропроводность материала режущей пластины, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и упрощения конструкции, контролирующий элемент выполнен в виде несплошного слоя в теле режущей пластины преимущественно многолепестковой формы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для эксплуатации инструмента, позволяющего осуществить контроль за достижением допустимой величины его разрушения.

Известен режущий инструмент с устройством контроля состояния (1), в котором пластина выполнена многослойной и включает в себя центральную часть, выполненную из электропроводного инструментального материала. На ней закреплена рабочая часть, материал которой выбран в зависимости от условий обработки и обладает малой электропроводностью. Толщина рабочей части пластины соответствует величине допустимого износа (разрушения) по задней грани. Взаимодействие токоподводящего элемента с пластиной осуществляется в точке на центральной токоподводной части пластины. Для исключения ложных сигналов замыкания электрической цепи из-за воздействия сливной стружки между пластиной и державкой установлена изолирующая прокладка. Работа инструмента состоит в следующем: в начальный период резания взаимодействия между центральной частью и обрабатываемой деталью нет, резание осуществляется только рабочей частью инструмента. Электрическая цепь (через токоподводы запитан инструмент и деталь) разомкнута. В процессе дальнейшего резания рабочая часть инструмента будет изнашиваться или разрушаться. В тот момент резания, когда ее разрушение или износ по задней грани распространится на всю толщину рабочей части, в соприкосновение с деталью вступит центральная часть пластины, т. е. произойдет контакт центральной токоподводящей части инструмента с металлом заготовки. Замкнет электрическую цепь источник питания - токоподвод - центральная часть пластины - деталь - приборы регистрации и преобразования электрического сигнала, что послужит сигналом для замены режущей кромки.

Недостатки прототипа состоят в ограниченной номенклатуре использованных инструментальных материалов и в сложности конструкции электропроводных элементов, а также в сложности соединения различных инструментальных материалов с разной электропроводностью в одну режущую пластину.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет расширения номенклатуры инструментальных материалов и упрощения конструкции инструмента с устройством контроля разрушения.

На фиг. 1 показано устройство пластины, вид сверху; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - схема использования инструмента в работе; на фиг.4 - начальный момент резания пластины; на фиг.5 - схема резания инструментом, имеющим значительные разрушения.

Инструмент содержит корпус 7, режущую пластину 2, взаимодействующую с обрабатываемой деталью 6, и токоотводящие элементы 4, смонтированные на изоляционных элементах 5.

Режущая пластина (вне зависимости от ее формы и метода крепления) на расстоянии h (предельно допустимая величина разрушения по задней грани, при черновой обработке может быть принято 0,5-1,5 мм) от режущей кромки (по толщине пластины) имеет слой 1, выполненный из материала с электропроводностью большей, чем электропроводность материала пластины. Слой может быть выполнен из серебра, меди, алюминия, олова и т.д. Толщина слоя существенной значимости не имеет, важно, чтобы слой не снижал работоспособности пластины, т.е. не существенно ослаблял взаимосвязь верхней (фиг.2) и нижней частей пластины.

Для этого слой может быть несплошным, а например, лепестковой формы (фиг.1) с расположением лепестков в режущих вершинах пластины и месте контакта 3 слоя с токоподводящим элементом 3. Ширина лепестков при этом существенной значимости не имеет. При исполнении пластины с отверстием (фиг. 1) слой не должен выходить на стенки отверстия или должен быть изолирован от установочного пальца (фиг.4).

Инструмент работает следующим образом.

В начальный период резания (фиг.4) взаимодействия между слоем 1 и обрабатываемой деталью 6 нет, следовательно, электрическая цепь (через токоподводы от источника питания запитаны инструмент и деталь) разомкнута. В процессе дальнейшего резания режущая кромка будет разрушаться. В тот момент резания, когда ее разрушение (путем мелких выкрашиваний или резкого скола) по задней грани распространится на величину h, в соприкосновение с деталью вступит слой 1, т.е. произойдет контакт слоя инструмента с металлом заготовки. Это замкнет электрическую цепь источника питания - токоподвод - токопроводящий слой - деталь - приборы регистрации и преобразования электрического сигнала и послужит сигналом для замены режущей кромки (установки инструмента-дублера и т.д.).