Результат интеллектуальной деятельности: РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ

Предлагаемое изобретение относится к области металлорежущих инструментов для машиностроения.

Известны режущие инструменты, содержащие режущие элементы, расположенные на цилиндрической поверхности дисков.

Одним из аналогов таких режущих инструментов является дисковый шлифовальный круг, корпус которого выполнен в виде плоского диска с цилиндрической выемкой и посадочным отверстием, перпендикулярным торцам диска. При этом на цилиндрической поверхности корпуса расположены режущие элементы (см. Способ шлифования тонкостенных заготовок, патент 2278016, В24В 7/17, опубл. 2006 г.).

Недостаток аналога состоит в том, что режущий инструмент выполнен в виде тела вращения. При обработке заготовок таким инструментом резание осуществляется узким участком круга, равным толщине диска. В эту зону затруднен доступ СОЖ, режущие зерна работают по нагретому следу от предыдущих зерен. В результате происходит концентрация тепла на узком участке заготовки, что вызывает прижоги на ее поверхности, увеличивается износ инструмента. Узким диском уменьшается зона обработки, что снижает производительность шлифования. А увеличение ширины круга для охвата зоны приводит к повышенному расходу инструментального материала. Цилиндрическая выемка не улучшает доступ СОЖ на цилиндрическую поверхность инструмента к режущим элементам.

Следовательно, аналог имеет низкие стойкость инструмента, производительность и качество обработки, повышенный расход инструментального материала.

Другой аналог - дисковый режущий инструмент в виде набора из двух плоских фрез, режущие зубья которых расположены по окружности (см. Набор дисковых фрез, патент 1756034, В23С 3/28, опубл. 1992).

Недостаток аналога состоит в том, что режущий инструмент выполнен в виде тела вращения. При обработке таким инструментом режущие зубья работают по следу предыдущего прохода и вызывают повышенный нагрев заготовки. Стружка обрабатываемого материала забивает пространство между дисками, требует остановки станка для очистки инструмента. Комплект фрез в наборе имеет большую толщину и большой объем инструментального материала.

Следовательно, данный аналог имеет также низкие стойкость инструмента, производительность и качество обработки, повышенный расход инструментального материала.

Наиболее близким по технической сущности предлагаемому решению является принятый в качестве прототипа режущий инструмент, содержащий режущие элементы, расположенные с осевым смещением на цилиндрической поверхности диска (см. Инструмент для обработки пазов фрезерованием, патент 2207226, В23С 5/08). Осевое смещение режущих элементов обеспечивается за счет их расположения на витке винтовой поверхности. Количество таких дисков на одной оправке может быть и нескольким, как у предыдущего аналога.

Недостаток прототипа состоит в том, что режущие элементы расположены на витке винтовой поверхности. Такое их расположение создает асимметрию сил резания вдоль оси инструмента из-за бокового резания, что не всегда допустимо по условию жесткости заготовки и требует снижения режимов резания. Большая суммарная толщина диска винтовой формы увеличивает расход инструментального материала при его изготовлении. В то же время винтовая форма приводит к уменьшению толщины режущего инструмента до толщины витка, снижая жесткость инструмента. Винтовая форма диска затрудняет отвод стружки от торцов витка, ведет к разбрызгиванию СОЖ от зоны резания. Винтовая форма диска нецелесообразна для шлифовальных кругов по тем же причинам, не дает преимуществ по условиям балансировки круга, не обеспечивает эффект выхаживания поверхности резания вдоль оси инструмента.

Следовательно, известный режущий инструмент дает повышенный расход инструментального материала, малую производительность и низкое качество обработки.

Задача изобретения - снижение расхода инструментального материала, повышение производительности и качества обработки.

Поставленная задача решается тем, что, по крайней мере, два диска выполнены V-образной формы с перегибом в диаметральной плоскости с плоским основанием, жестко соединены основаниями перегибов, а на консольной части скреплены распорками, содержащими каналы для внутреннего подвода СОЖ, направленные к оси инструмента.

Заявленный режущий инструмент отличается от прототипа тем, что, по крайней мере, два диска выполнены V-образной формы, имеют перегиб в диаметральной плоскости, в средней части которого содержится плоское основание. При этом диски жестко закреплены основаниями перегибов, а на их консольной части установлены распорки, содержащие каналы для внутреннего подвода СОЖ, направленные к оси инструмента.

Указанные отличительные признаки не следуют явным образом из уровня техники и соответствуют критерию «новизна». А область применения предлагаемого изобретения связана с металлорежущими инструментами для машиностроения.

На фиг.1 представлен общий вид режущего инструмента, на фиг.2 - вид режущего инструмента сбоку с разрезом I0I на фиг.1, на фиг.3 - вид режущего инструмента сверху.

Режущий инструмент содержит режущие элементы 1, цилиндрическую поверхность 2, ось инструмента 3, перегиб 4, диаметральную плоскость 5, плоское основание 6, консольную часть 7, распорки 8, каналы 9, диски 10, плоскость симметрии 11, полость 12, осевое смещение В.

Указанные элементы взаимосвязаны следующим образом.

Режущие элементы 1 расположены на цилиндрической поверхности 2 дисков 10 и имеют различное смещение В вдоль оси инструмента 3 симметрично относительно плоскости симметрии 11. Диски 10 имеют V-образную форму, что видно на фиг.2, с перегибом 4 в диаметральной плоскости 5. Количество дисков 10, расположенных рядом, может быть два и более. Перегибы 4 содержат плоские основания 6. Диски 10 прилегают плоскими основаниями 6 друг к другу и жестко соединены по основаниям 6, например, с помощью сварки. На консольной части 7 между дисками 10 установлены распорки 8, внутри которых расположены каналы 9 для внутреннего подвода СОЖ. Каналы 9 направлены к оси инструмента 3 в полость 12.

Симметричное расположение режущих элементов 1 относительно плоскости симметрии 11 обеспечивает равновесие сил резания вдоль оси инструмента 3. Различное смещение В режущих элементов 1 вследствие перегиба 4 дисков 10 создает зачищающий эффект на обрабатываемой поверхности. Соединение двух тонких дисков 10 из листового материала в сочетании с распорками 8 создает значительную экономию инструментального материала без значительной потери жесткости режущего инструмента. Благодаря V-образной форме дисков 10 обеспечивается хороший отвод стружки при резании за пределы режущего инструмента вдоль оси 3. Из полости 12 беспрепятственный вывод стружки гарантирует подача СОЖ под давлением через каналы 9, при этом достигается активное охлаждение дисков 10, режущих элементов 1 и обрабатываемой заготовки. Режущие элементы 1 могут быть сколь угодно малыми, вплоть до размеров зерен шлифовального круга. При шлифовании кругом такой формы снижается шероховатость обработанной поверхности вследствие переменного осевого смещения В режущих элементов и возвратно-поступательного их движения по поверхности заготовки.

Таким образом, предлагаемый режущий инструмент обеспечивает экономию инструментального материала, повышение производительности и качества обработки.