многократно перетачиваемый резец

Формула изобретения

1. Многократно перетачиваемый резец, содержащий державку с цилиндрическим гнездом под цилиндрический стержневой режущий элемент, клеммовую прорезь тангенциального зажима и винт для стягивания прорези, отличающийся тем, что он снабжен сегментным вкладышем с лыской на хвостовике и штифтом, запрессованным в державку и предназначенным для сопряжения с указанной лыской, при этом державка выполнена с возможностью увеличения усилия зажима режущего элемента силами упругости, а в гнезде выполнены продольные канавки.

2. Резец по п.1, отличающийся тем, что режущий элемент выполнен составным, а лыска сегментного вкладыша расположена под углом к поверхности вкладыша, сопрягаемой с режущим элементом.

3. Резец по п.1 или 2, отличающийся тем, что сегментный вкладыш установлен напротив клеммовой прорези тангенциального зажима.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к режущему инструменту и может быть использовано в металлообработке при наружном точении деталей машин и приборов.

Известны инструменты с механическим креплением цилиндрического режущего элемента с лыской, параллельной его оси или расположенной под углом (передним углом) к оси, образующей стружкозавивающую канавку. Крепление такого режущего элемента производят одним или двумя винтами, действующими на лыску и (или) на его цилиндрическую боковую поверхность, что не обеспечивает надежности и высокой контактной жесткости крепления, а также точности линейного и углового положения режущего элемента при его смене по мере переточек.

Известны также клиновые устройства крепления цилиндрического режущего элемента в державке расточного резца или в корпусе фрезы, не обеспечивающие достаточно надежного, в условиях вибрации инструмента, крепления и имеющие ограниченную регулировку его вдоль оси.

Известны цилиндрические режущие элементы со срезанной параллельно оси лыской, образующей переднюю поверхность, используемые в расточных резцах, например, в резцах итальянской фирмы "Impero", в которых режущие элементы закрепляются посредством упорного толкателя или цилиндрической внутренней втулки, установленной в отверстие державки.

Известны конструкции наружных резцов с призматическим режущим элементом и накладным стружколомом, закрепленными сверху прихватом, в которых режущий элемент, установленный под углом (например, 12) к горизонтали, обеспечивает восстановление первоначального положения режущей кромки по мере переточек, производимых только по задней поверхности, путем выдвижения режущего элемента посредством подвижной опоры-винта. Однако такая конструкция создает неопределенность схемы базирования в горизонтальном направлении и имеет резкое ограничение по длине зоны переточек (не более 25% от длины режущего элемента).

В качестве прототипа может быть принят проходной упорный резец (SU 1495006, В 23 В 27/00, 1986), который содержит цилиндрическую стержневую вставку, установленную в отверстие державки, клеммовую прорезь тангенциального зажима и винт для стягивания прорези, причем ось вставки может составлять с опорной поверхностью державки в вертикальной плоскости угол 8-12 и угол 5-60 с боковой поверхностью державки в горизонтальной плоскости. Недостатками прототипа являются:

- возможность поворота вставки в державке делает затруднительной выставку (настройку) резца на оптимальную геометрию режущего клина, так как отсутствуют базовые элементы установки и фиксации углового положения режущего элемента;

- отсутствие базовой плоскости (лыски) на режущей вставке затрудняет наладку приспособления и станка при переточке резца по задним граням;

- необходимость усложнения конструкции державки, на котором должен быть расположен стружколом, особенно для резца чернового точения, при этом стружка может попадать под передний край стружколома, который не прилегает плотно к стружкообразующей (передней) поверхности резца, что особенно вероятно при чистовом точении.

Задачами изобретения являются повышение надежности, точности фиксации и контактной жесткости крепления многократно перетачиваемой составной режущей части, расширение технологических возможностей резца, а также производительности и качества изготовления и переточки режущих элементов по задним граням.

Решение поставленных задач достигается тем, что цилиндрическая стержневая режущая часть разделена на две части плоскостью разъема, параллельной оси цилиндрической поверхности. Сегментный вкладыш, выполняющий роль стружколома, имеет лыску на хвостовике, сопряженную с торцом штифта, запрессованного в державку, что обеспечивает заданную углами заточки стержневого режущего элемента оптимальную геометрию режущего клина резца в сборе. Элементы составной режущей части плотно прижаты по притертой (доведенной) плоскости разъема и закреплены в державке резца посредством тангенциального клеммового зажима суммой сил упругости материала державки и усилий, создаваемых зажимным винтом в цилиндрическом отверстии, имеющем две продольные канавки, в частности цилиндрические выточки с радиусом, меньшим радиуса отверстия.

Для установки составной режущей части при использовании посадки с натягом необходимо разжать тангенциальный клеммовый зажим специальным ключом, рабочая часть которого выполнена в виде стержня с овальным сечением и нормированной разностью между размерами овала по малой и большой оси.

На фиг.1 представлен резец в сборе, вид со стороны передней бабки токарного станка.

На фиг.2 - резец в сборе, вид в плане.

На фиг.3 - разрез А-А на фиг.2.

На фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3, где режущий элемент имеет "правую" заточку, а лыска на сегментном вкладыше параллельна плоскости, сопрягаемой с режущим элементом.

На фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.3, где режущий элемент имеет "левую" заточку, а лыска на сегментном вкладыше расположена под углом к плоскости, сопрягаемой с режущим элементом.

На фиг.6 - разрез Б-Б на фиг.3, где режущий элемент "левой" заточки повернут на 90, сегментный вкладыш установлен напротив прорези клеммового зажима, а лыска на сегментном вкладыше расположена под углом к плоскости, сопрягаемой с режущим элементом.

Резец состоит из державки 1, имеющей прямоугольное, квадратное или круглое сечение, составной цилиндрической режущей части, состоящей из стержневого режущего элемента 2 и сегментного вкладыша 3 с лыской на хвостовике 4, которая контактирует с торцевой поверхностью штифта 5, ориентируя режущий элемент в угловом положении, обеспечивая заданные углы резца: 1 - вспомогательный задний угол (наклон вспомогательной задней грани 6) и - угол наклона главной режущей кромки 7.

Для установки и регулировки режущей части в цилиндрическом гнезде державки, выполненном с натягом (в системе вала), необходимо ослабить зажимной винт 8, разжать тангенциальный клеммовый зажим 9 поворотом на 90 ключа 10 с овальным поперечным сечением рабочей части 11, которая вставляется в паз 12 державки на конце прорези 13, затем установить и отрегулировать режущую часть в державке, повернуть ключ на 90 в прямом или обратном направлении, после чего происходит фиксация режущей части усилием упругости материала державки, а затем завернуть винт 6 тангенциального клеммового зажима, обеспечивающего надежный прижим режущего элемента к вкладышу и закрепление составной режущей части в державке.

Для обеспечения определенности схемы базирования режущего элемента в верхней и нижней части цилиндрического гнезда державки выполнены продольные (в частности цилиндрические) канавки 14 и 15, при этом контактные площадки разнесены относительно вертикальной плоскости действия клеммового зажима и создают эффект трансформации усилия закрепления, увеличивая его в 2-4 раза.

Резцы предлагаемой конструкции с державками, имеющими сечения 1212, 1616, 2020 и 2525 мм, прошли испытания в производственных условиях, которые выявили следующие их преимущества:

- количество переточек по сравнению с прототипом увеличилось в 5 раз;

- обеспечена высокая надежность и жесткость закрепления составного режущего элемента в державке, что подтверждается отсутствием его смещения относительно державки при всех возможных условиях резания;

- достигнута виброустойчивость режущего элемента в условиях прерывистого резания, что подтверждается отсутствием сколов и выкрашивания на режущих кромках;

- расширены технологические возможности резца за счет быстрой и точной смены режущих элементов, имеющих различную геометрию в плане и геометрию режущего клина.

Данная конструкция резца рекомендуется для продольного, поперечного и контурного точения.