×
10.02.2016
216.014.c46b

Результат интеллектуальной деятельности: ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КАНАВОК

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Режущий инструмент содержит корпус, в котором выполнен угловой паз, стороны паза образуют центральный угол, в который установлен с возможностью поворота режущий элемент, выполненный в виде участка цилиндрического сектора с углом не более 90°, а указанный поворот осуществляется вокруг оси, расположенной эксцентрично относительно оси корпуса. На периферии режущего элемента образованы канавки для размещения стружки, радиус дна которых выполнен уменьшающимся от второго зуба к последующему, при этом канавки образуют зубья, вершины которых в рабочем положении режущего элемента удалены от внешнего диаметра опорных элементов на различном расстоянии с превышением последующего зуба относительно предыдущего. При этом режущий элемент в рабочем положении контактирует со стороной углового паза корпуса расположенной под углом 15-20° относительно линии, проходящей через ось поворота режущего элемента и ось корпуса. Технический результат: повышение надежности обработки отверстий при обработке канавок на технологически регламентированной глубине отверстия, упрощение конструкции инструмента за счет использования простых и надежных деталей в малом количестве, что в совокупности приводит к снижению технологического брака, а также повышение производительности. 3 ил.
Основные результаты: Инструмент для обработки канавок, состоящий из корпуса с опорными элементами, хвостовика и рабочей части с режущим элементом, отличающийся тем, что в корпусе выполнен угловой паз, стороны которого образуют центральный угол η, в который установлен с возможностью поворота режущий элемент, выполненный в виде участка цилиндрического сектора с углом ω не более 90°, а указанный поворот осуществляется вокруг оси, расположенной эксцентрично относительно оси корпуса на величину H, а на периферии режущего элемента образованы стружечные канавки, радиус r дна которых выполнен уменьшающимся от второго зуба к последующему, при этом канавки образуют зубья, вершины которых в рабочем положении режущего элемента удалены от внешнего диаметра опорных элементов на различном расстоянии с превышением последующего зуба относительно предыдущего на величину Δ, а режущий элемент в рабочем положении контактирует со стороной углового паза корпуса, расположенной под углом 15-20° относительно линии, проходящей через ось поворота режущего элемента и ось корпуса, при этом приведенные выше параметры определены по зависимостям где D - внешний диаметр хвостовика, где i - номер зуба, d - диаметр обрабатываемого отверстия; где i - номер зуба, a - глубина нарезаемой канавки в отверстии,k - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки на последующие зубья режущего элемента, задается в диапазоне 0,16-0,22, - число зубьев на режущем элементе, которое определяется по формуле где inv - функция, оставляющая целую часть числа, отбрасывая дробную,b - коэффициент, учитывающий вязкость обрабатываемого материала и заданный в диапазоне 0,01-0,2.

Изобретение относится к металлообрабатывающей промышленности, в частности к инструментальной технике, и может найти применение при нарезании канавок на внутренних цилиндрических поверхностях отверстий с осевой подачей.

Из уровня техники известен патрон, работающий от осевой подачи, для прорезания канавки в отверстии с радиальным перемещением резца (Патент на изобретение №2509631, В23В 29/034, 2014 г.).

Недостатком известного устройства является сложность конструкции и большие габариты.

Наиболее близким решением по технической сути и достигаемому результату является инструмент для обработки канавок в отверстиях (Авторское свидетельство СССР №1139572, В23В 29/034, 1985 г.).

Недостатком данного инструмента является необходимость в изгибе хвостовика, что не всегда возможно, а также недостаточная надежность инструмента. Существенным недостатком является ограничение, обусловленное наличием осевой составляющей при врезании инструмента в обрабатываемый материал, вследствие чего происходит искажение профиля обрабатываемой поверхности.

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении надежности обработки отверстий при обработке канавок на технологически регламентированной глубине отверстия, в упрощении конструкции инструмента за счет использования простых и надежных деталей в малом количестве, что в совокупности приводит к снижению технологического брака, а также в повышении производительности.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное устройство, является создание конструкции, которая обеспечивает работу инструмента от осевой подачи в зоне обработки, что приводит к достижению заявленного технического результата.

Поставленная техническая задача решается, а технический результат достигается посредством того, что в корпусе выполнен угловой паз, стороны которого образуют центральный угол η, в который установлен с возможностью поворота режущий элемент, выполненный в виде участка цилиндрического сектора с углом ω не более 90°, а указанный поворот осуществляется вокруг оси 5, расположенной эксцентрично относительно оси корпуса на величину Н, а на периферии режущего элемента образованы канавки для размещения стружки, радиус ri+1 дна которых выполнен уменьшающимся от второго зуба к последующему, при этом канавки образуют зубья, вершины которых в рабочем положении режущего элемента удалены от внешнего диаметра опорных элементов на различном расстоянии с превышением последующего зуба относительно предыдущего на величину Δi, а режущий элемент в рабочем положении контактирует со стороной углового паза корпуса, расположенной под углом 15°…20° относительно линии, проходящей через ось поворота режущего элемента и ось корпуса.

Приведенные выше параметры определяются по зависимостям

η=90°+ω

Н=(0.1…0.25)*D,

где D - внешний диаметр хвостовика,

где i - номер зуба, dотв - диаметр обрабатываемого отверстия;

где i - номер зуба, a - глубина нарезаемой канавки в отверстии,

k - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки на последующие зубья режущего элемента, задается в диапазоне 0.16…0.22,

Z - число зубьев на режущем элементе, которое определяется по формуле

где inv - функция, оставляющая целую часть числа, отбрасывая дробную,

b - коэффициент, учитывающий вязкость обрабатываемого материала, задается в диапазоне 0.01…0.2;

Заявленное техническое решение поясняется графическими материалами, где:

- на фиг. 1 - корпус с опорными твердосплавными элементами;

- на фиг. 2 - сечение А-А по фиг. 1, положение режущего элемента в корпусе в рабочем положении;

- фиг. 3 - схематичное изображение конструкции режущего элемента и снимаемых им припусков.

Инструмент для обработки канавок (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3) состоит из корпуса с опорными твердосплавными элементами 1, хвостовика 2 и рабочей части 3 с режущим элементом 4. В корпусе выполнен угловой паз, стороны которого образуют центральный угол η, в который установлен с возможностью поворота режущий элемент 4, выполненный в виде участка цилиндрического сектора с углом ω не более 90°, а указанный поворот осуществляется вокруг оси 5, расположенной эксцентрично относительно оси корпуса 6 на величину Н, а на периферии режущего элемента 4 образованы канавки 7 для размещения стружки, радиус ri+1 дна которых выполнен уменьшающимся от второго зуба к последующему, при этом канавки 7 образуют зубья 8, вершины которых в рабочем положении режущего элемента 4 удалены от внешнего диаметра опорных элементов на различном расстоянии с превышением последующего зуба относительно предыдущего на величину Δi, а режущий элемент 4 в рабочем положении контактирует со стороной углового паза корпуса, расположенной под углом 15°…20° относительно линии, проходящей через ось поворота режущего элемента 5 и ось корпуса 6.

Приведенные выше параметры определяются по зависимостям

η=90°+ω

Н=(0.1…0.25)*D,

где D - внешний диаметр хвостовика,

где i - номер зуба, dотв - диаметр обрабатываемого отверстия;

где i - номер зуба, a - глубина нарезаемой канавки в отверстии,

k - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки на последующие зубья режущего элемента, задается в диапазоне 0.16…0.22,

Z - число зубьев на режущем элементе, которое определяется по формуле

где inv - функция, оставляющая целую часть числа, отбрасывая дробную,

b - коэффициент, учитывающий вязкость обрабатываемого материала, задается в диапазоне 0.01…0.2.

Инструмент при помощи осевой подачи подводят к обрабатываемому отверстию в закрытом состоянии, и происходит подача инструмента на необходимую глубину в отверстие. Затем инструменту сообщается вращение и под действием сил тяжести раскрывается режущий элемент 4, зубья 8 которого врезаются в поверхность отверстия, при этом каждый зуб врезается на определенную глубину и снимает определенный слой материала. После завершения обработки (достаточно 1,5-2 оборота инструмента) происходит вращение инструмента в обратном направлении с последующим закрытием режущего элемента 4 под действиями сил тяжести и сил трения. Затем инструмент выводится из обработанного отверстия.

Пример расчета параметров

Примем ω=45°, что соответствует требованиям конструкции. Тогда центральный угол

η=90°+ω=90°+45°=135°

Η зависит от глубины нарезаемой канавки а (чем больше значение Н, тем больше вылет режущего элемента). Величина Η обеспечивает выход режущего элемента на необходимую величину относительно внешнего диаметра хвостовика D=15 мм.

H=0.2*D=0.2*15 мм=3 мм.

Далее вычисляем количество зубьев режущего элемента. Глубина нарезаемой канавки а=0.55 мм, берем максимальное значение коэффициента, учитывающего вязкость обрабатываемого материала b=0.2, так как обрабатываемым материалом является высоколегированная сталь и при ее обработке образуется сливная стружка.

Величина припуска, снимаемого каждым зубом, вычисляется по формуле

Коэффициент k принимаем равным 0.2, чтобы добиться нужного распределения припуска между зубьями, которое в процентном соотношении выглядит следующим образом: 55%:27%:18%.

Радиус дна канавки между соседними зубьями вычисляется по формуле

где dотв=16.25 мм (диаметр обрабатываемого отверстия).

На основании расчетов получили инструмент для обработки канавок, состоящий из корпуса с опорными элементами, хвостовика и рабочей части с режущим элементом, отличающийся тем, что в корпусе выполнен угловой паз с центральным угол 135°, в который установлен с возможностью поворота режущий элемент, выполненный в виде участка цилиндрического сектора с углом 45°, а указанный поворот осуществляется вокруг оси, расположенной эксцентрично относительно оси корпуса на величину 3 мм, а на периферии режущего элемента образованы 3 зуба и 2 стружечные канавки между ними, а радиусы дна канавок выполнены уменьшающимися от второго зуба к третьему и равны соответственно 1.1 мм и 0.9 мм, при этом канавки образуют зубья, вершины которых в рабочем положении режущего элемента удалены от внешнего диаметра опорных элементов на различном расстоянии с превышением последующего зуба относительно предыдущего на величины 0.3 мм, 0.15 мм, 0.1 мм соответственно, а режущий элемент в рабочем положении контактирует со стороной углового паза корпуса, расположенной под углом 15° относительно линии, проходящей через ось поворота режущего элемента и ось корпуса.

Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности, неизвестной на дату приоритета из уровня техники, необходимых признаков, достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) технического результата.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для обработки канавок в отверстиях, в корпусных деталях, в том числе на двухкоординатных станках с ЧПУ, не имеющих программируемого движения радиальной подачи;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте нижеизложенной формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленный объект соответствует требованиям условий патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.

Инструмент для обработки канавок, состоящий из корпуса с опорными элементами, хвостовика и рабочей части с режущим элементом, отличающийся тем, что в корпусе выполнен угловой паз, стороны которого образуют центральный угол η, в который установлен с возможностью поворота режущий элемент, выполненный в виде участка цилиндрического сектора с углом ω не более 90°, а указанный поворот осуществляется вокруг оси, расположенной эксцентрично относительно оси корпуса на величину H, а на периферии режущего элемента образованы стружечные канавки, радиус r дна которых выполнен уменьшающимся от второго зуба к последующему, при этом канавки образуют зубья, вершины которых в рабочем положении режущего элемента удалены от внешнего диаметра опорных элементов на различном расстоянии с превышением последующего зуба относительно предыдущего на величину Δ, а режущий элемент в рабочем положении контактирует со стороной углового паза корпуса, расположенной под углом 15-20° относительно линии, проходящей через ось поворота режущего элемента и ось корпуса, при этом приведенные выше параметры определены по зависимостям где D - внешний диаметр хвостовика, где i - номер зуба, d - диаметр обрабатываемого отверстия; где i - номер зуба, a - глубина нарезаемой канавки в отверстии,k - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки на последующие зубья режущего элемента, задается в диапазоне 0,16-0,22, - число зубьев на режущем элементе, которое определяется по формуле где inv - функция, оставляющая целую часть числа, отбрасывая дробную,b - коэффициент, учитывающий вязкость обрабатываемого материала и заданный в диапазоне 0,01-0,2.
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КАНАВОК
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КАНАВОК
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КАНАВОК
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КАНАВОК
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КАНАВОК
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КАНАВОК
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КАНАВОК
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КАНАВОК
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 51-60 из 105.
27.09.2014
№216.012.f76d

Двенадцатипульсный повышающий автотрансформаторный преобразователь напряжения

Двенадцатипульсный повышающий автотрансформаторный преобразователь напряжения (с коэффициентом трансформации напряжений Кu=0,5 и нулевой точкой преобразователя) может быть использован при создании преобразователей для регулируемых электроприводов постоянного и переменного тока. Преобразователь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529178
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.09.2014
№216.012.f76f

Двенадцатипульсный повышающий автотрансформаторный преобразователь напряжения

Двенадцатипульсный повышающий автотрансформаторный преобразователь напряжения (с коэффициентом трансформации напряжений Ku=1 и нулевой точкой преобразователя) относится к преобразовательной технике и может быть использован при создании преобразователей для регулируемых электроприводов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529180
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.09.2014
№216.012.f792

Двенадцатифазный понижающий автотрансформаторный преобразователь числа фаз

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в преобразователях регулируемых электроприводов постоянного и переменного тока и преобразовательных подстанций для питания электрифицированных железных дорог, в электрометаллургической и химической промышленности....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529215
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.09.2014
№216.012.f8b9

Двенадцатипульсный трансформаторный преобразователь напряжения

Предлагаемое изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при создании преобразователей для регулируемых электроприводов постоянного и переменного тока. Двенадцатипульсный трансформаторный преобразователь напряжения работает следующим образом. При подключении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529510
Дата охранного документа: 27.09.2014
20.10.2014
№216.012.ffed

Устройство для синтеза покрытий

Изобретение относится к вакуумно-плазменной технике, а именно к источникам атомов металла, преимущественно для синтеза на изделиях в вакуумной камере износостойких нанокомпозитных покрытий, и к источникам быстрых молекул газа, преимущественно для очистки и нагрева изделий перед синтезом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531373
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.11.2014
№216.013.07d0

Режущая многогранная пластина

Режущая многогранная пластина выполнена с рабочим и опорным основаниями и боковой поверхностью, образованной в поперечном сечении двумя пересекающимися линиями. Для расширения технологических возможностей указанные линии пересекаются в точке, расположенной от опорного основания пластины на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533401
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.07d3

Устройство для определения смещения оси шпинделя токарного станка

Устройство содержит основание со сквозным продольным пазом для возвратно-поступательного продольного перемещения корпуса шпиндельной бабки с электродвигателем и шпинделем, датчик температуры, установленный на корпусе шпиндельной бабки над шпинделем, два бесконтактных датчика перемещения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533404
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.08a2

Способ определения режущей способности абразивно-алмазного инструмента с однослойным алмазно-гальваническим покрытием

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано для определения режущей способности абразивно-алмазного инструмента с однослойным алмазно-гальваническим покрытием (АГП). Инструмент устанавливают на плоскости стола электронного микроскопа и определяют оптическим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533611
Дата охранного документа: 20.11.2014
27.11.2014
№216.013.0a23

Способ определения прочности металлических запорных элементов обратного клапана гидрорезного оборудования

Изобретение относится к области исследования и анализа твердых материалов путем определения их прочностных свойств, а именно определения коррозии и трещин в металлических запорных элементах - напорных клапанах высокого давления гидрорезного оборудования в процессе их циклического нагружения во...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534003
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.01.2015
№216.013.1bb3

Способ правки абразивного круга

Изобретение относится к области обработки резанием и может быть использовано при правке абразивного круга для затылования червячных фрез на станке с ЧПУ. Осуществляют позиционирование правящего инструмента в виде алмазной иглы или карандаша относительно абразивного круга для затылования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538519
Дата охранного документа: 10.01.2015
Показаны записи 51-60 из 102.
27.09.2014
№216.012.f76f

Двенадцатипульсный повышающий автотрансформаторный преобразователь напряжения

Двенадцатипульсный повышающий автотрансформаторный преобразователь напряжения (с коэффициентом трансформации напряжений Ku=1 и нулевой точкой преобразователя) относится к преобразовательной технике и может быть использован при создании преобразователей для регулируемых электроприводов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529180
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.09.2014
№216.012.f792

Двенадцатифазный понижающий автотрансформаторный преобразователь числа фаз

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в преобразователях регулируемых электроприводов постоянного и переменного тока и преобразовательных подстанций для питания электрифицированных железных дорог, в электрометаллургической и химической промышленности....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529215
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.09.2014
№216.012.f8b9

Двенадцатипульсный трансформаторный преобразователь напряжения

Предлагаемое изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при создании преобразователей для регулируемых электроприводов постоянного и переменного тока. Двенадцатипульсный трансформаторный преобразователь напряжения работает следующим образом. При подключении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529510
Дата охранного документа: 27.09.2014
20.10.2014
№216.012.ffed

Устройство для синтеза покрытий

Изобретение относится к вакуумно-плазменной технике, а именно к источникам атомов металла, преимущественно для синтеза на изделиях в вакуумной камере износостойких нанокомпозитных покрытий, и к источникам быстрых молекул газа, преимущественно для очистки и нагрева изделий перед синтезом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531373
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.11.2014
№216.013.07d0

Режущая многогранная пластина

Режущая многогранная пластина выполнена с рабочим и опорным основаниями и боковой поверхностью, образованной в поперечном сечении двумя пересекающимися линиями. Для расширения технологических возможностей указанные линии пересекаются в точке, расположенной от опорного основания пластины на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533401
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.07d3

Устройство для определения смещения оси шпинделя токарного станка

Устройство содержит основание со сквозным продольным пазом для возвратно-поступательного продольного перемещения корпуса шпиндельной бабки с электродвигателем и шпинделем, датчик температуры, установленный на корпусе шпиндельной бабки над шпинделем, два бесконтактных датчика перемещения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533404
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.08a2

Способ определения режущей способности абразивно-алмазного инструмента с однослойным алмазно-гальваническим покрытием

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано для определения режущей способности абразивно-алмазного инструмента с однослойным алмазно-гальваническим покрытием (АГП). Инструмент устанавливают на плоскости стола электронного микроскопа и определяют оптическим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533611
Дата охранного документа: 20.11.2014
27.11.2014
№216.013.0a23

Способ определения прочности металлических запорных элементов обратного клапана гидрорезного оборудования

Изобретение относится к области исследования и анализа твердых материалов путем определения их прочностных свойств, а именно определения коррозии и трещин в металлических запорных элементах - напорных клапанах высокого давления гидрорезного оборудования в процессе их циклического нагружения во...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534003
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.01.2015
№216.013.1bb3

Способ правки абразивного круга

Изобретение относится к области обработки резанием и может быть использовано при правке абразивного круга для затылования червячных фрез на станке с ЧПУ. Осуществляют позиционирование правящего инструмента в виде алмазной иглы или карандаша относительно абразивного круга для затылования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538519
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1bbf

Устройство для профилирования шлифовального круга алмазным стержневым правящим инструментом

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для профилирования шлифовального круга алмазным стержневым правящим инструментом. Устройство содержит исполнительный механизм правящего инструмента с исполнительным узлом, на котором зафиксирован правящий инструмент с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538531
Дата охранного документа: 10.01.2015
+ добавить свой РИД