RU100440U1

RU100440U1 - CUTTING CUP

Info

Publication number: RU100440U1
Application number: RU2010124085/02U
Authority: RU
Inventors: Мавлет Нигаматович Гатитулин; Иван Александрович Маликов
Original assignee: ООО НПП "Ротационные Технологии"
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2010-12-20

Abstract

1. Режущая чашка ротационного инструмента, содержащая опорный торец и центральное отверстие, переднюю и заднюю рабочие поверхности кругового режущего лезвия с поперечными канавками, отличающаяся тем, что задняя поверхность имеет две ступени, первая из них сопряжена с передней поверхностью, имеет ширину 0,1…3 мм и образует с поперечными канавками поперечные режущие лезвия. ! 2. Чашка по п.1, отличающаяся тем, что первая ступень задней поверхности имеет нулевой задний угол α1, а вторая ступень - в пределах 5<α2<90°. ! 3. Чашка по п.1, отличающаяся тем, что одна из граней поперечной канавки расположена в плоскости, отличной от диаметральной на угол φ в пределах 0…30°. ! 4. Чашка по п.1, отличающаяся тем, что шаг или расстояние между соседними канавками имеет переменную величину. 1. A cutting cup of a rotary tool containing a supporting end and a central hole, front and rear working surfaces of a circular cutting blade with transverse grooves, characterized in that the rear surface has two steps, the first of which is mated with the front surface, has a width of 0.1 ... 3 mm and forms transverse cutting blades with transverse grooves. ! 2. The cup according to claim 1, characterized in that the first stage of the rear surface has a zero rear angle α1, and the second stage is within 5 <α2 <90 °. ! 3. The cup according to claim 1, characterized in that one of the faces of the transverse groove is located in a plane different from the diametrical angle φ within 0 ... 30 °. ! 4. The cup according to claim 1, characterized in that the step or distance between adjacent grooves is variable.

Description

Полезная модель относится к областям обработки различных поверхностей резанием, измельчения различных материалов режущими чашками и может найти применение в порошковой металлургии, машиностроении, строительной и дорожной промышленности, в горном деле.The utility model relates to the areas of processing various surfaces by cutting, grinding various materials with cutting cups and can find application in powder metallurgy, mechanical engineering, construction and road industry, and mining.

Известен самовращающийся чашечный резец с ножом, закрепленным на его вращающейся части по а.с. СССР №415100 МПК 8 В23В 27/22. Лезвие ножа максимально приближено к боковой поверхности чашки и расположено на расстоянии от режущей кромки, которое не превышает зоны контакта стружки с этой поверхностью. Резец обеспечивает дробление сливной стружки по длине при обработке пластичных материалов. К недостаткам резца относится невозможность измельчения стружки до порошкообразного состояния.Known self-rotating cup cutter with a knife mounted on its rotating part along.with. USSR No. 415100 IPC 8 V23V 27/22. The blade of the knife is as close as possible to the side surface of the cup and is located at a distance from the cutting edge, which does not exceed the contact zone of the chip with this surface. The cutter provides crushing of the drain chips along the length when processing plastic materials. The disadvantages of the cutter include the impossibility of grinding chips to a powder state.

Известна волновая дробилка по заявке на патент №2006103980 МПК 8 B22F 9/14 от 06.07.2004 г., которая характеризуется возможностью получения порошкообразных фракций металлических или композиционных материалов из предварительно измельченных материалов крупных фракций. Применение подобных измельчителей характеризуется высокими энергозатратами, большой материалоемкостью оборудования и получением порошков чешуйчатой формы, что ограничивает их применение при изготовлении деталей по технологиям порошковой металлургии.Known wave crusher according to patent application No. 2006103980 IPC 8 B22F 9/14 from 07/06/2004, which is characterized by the possibility of obtaining powdered fractions of metal or composite materials from pre-ground materials of large fractions. The use of such grinders is characterized by high energy consumption, high material consumption of equipment and the production of flake-shaped powders, which limits their use in the manufacture of parts using powder metallurgy technologies.

Известен чашечный ротационный резец, режущая кромка которого образована пересечением передней и задней поверхностей; на задней поверхности чашки расположены канавки, наклонные к ее образующей под углом, обеспечивающим перекрытие выхода одной канавки входом смежной с ней канавки [а.с. СССР №523761 МПК 8 В23В 27/12]. Наличие на режущем лезвии системы канавок обеспечивает измельчение стружки до волокон, но также не позволяет получать стружку в виде порошков.Known rotary cup cutter, the cutting edge of which is formed by the intersection of the front and rear surfaces; on the back surface of the cup there are grooves inclined to its generatrix at an angle, which ensures that the exit of one groove is blocked by the entrance of the adjacent groove [a.s. USSR No. 523761 IPC 8 V23V 27/12]. The presence of a system of grooves on the cutting blade ensures the grinding of chips to fibers, but also does not allow to obtain chips in the form of powders.

К недостаткам данного технического решения, выбранного прототипом, является ограничение по диапазону измельчаемых фракций из-за наличия шага между канавками, имеющего достаточно большую величину (от десятых долей миллиметра и выше), а также интенсивное скругление вершин рифлений по всей длине, что ограничивает возможности управления конфигурацией порошков и минимизацией их размеров, в частности, невозможности стабильного промышленного получения порошков фракциями до 10 мкм.The disadvantages of this technical solution chosen by the prototype is the restriction on the range of crushed fractions due to the presence of a step between the grooves, which is sufficiently large (from tenths of a millimeter or more), as well as intensive rounding of the corrugation vertices along the entire length, which limits control the configuration of the powders and the minimization of their size, in particular, the impossibility of stable industrial production of powders in fractions up to 10 microns.

Целью полезной модели является расширение технологических возможностей режущей чашки ротационного инструмента путем обеспечения стабильного образования порошков фракциями от 1 до 10 мкм при измельчении материалов, а также возможности получения различной по глубине и конфигурации системы следов, канавок на объекте взаимодействия - детали, дорожном полотне и др.The purpose of the utility model is to expand the technological capabilities of the cutting cup of a rotary tool by ensuring the stable formation of powders in fractions from 1 to 10 μm during grinding of materials, as well as the possibility of obtaining traces and grooves of varying depths and configurations at the interaction object — parts, roadbed, etc.

Поставленная цель достигается тем, что режущая чашка содержит опорный торец и центральное отверстие, переднюю и заднюю рабочие поверхности и круговое режущее лезвие с поперечными канавками; задняя поверхность имеет две ступени: первая ступень сопряжена с передней поверхностью, имеет ширину 0,1…3 мм и образует с поперечными канавками режущие лезвия; первая ступень задней поверхности имеет нулевой задний угол α, а вторая ступень имеет задний угол α в пределах 5<α<90°; одна из граней поперечной канавки расположена в плоскости, отличной от диаметральной в пределах 0…30°; расстояние, шаг между соседними канавками имеет переменную величину.This goal is achieved in that the cutting cup contains a support end and a central hole, front and rear working surfaces and a circular cutting blade with transverse grooves; the back surface has two steps: the first step is conjugated to the front surface, has a width of 0.1 ... 3 mm and forms cutting blades with transverse grooves; the first stage of the rear surface has a zero rear angle α, and the second stage has a rear angle α within 5 <α <90 °; one of the faces of the transverse groove is located in a plane different from the diametral in the range 0 ... 30 °; the distance, the pitch between adjacent grooves is variable.

Изложенная сущность поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид режущей чашки, на фиг.2 - варианты исполнения второй ступени заднего угла у режущей чашки, на фиг.3 - варианты исполнения поперечной канавки.The essence is illustrated by the drawing, in which Fig. 1 shows a general view of the cutting cup, in Fig. 2 - embodiments of the second stage of the rear corner of the cutting cup, in Fig. 3 - embodiments of the transverse groove.

Режущая чашка (фиг.1) имеет опорный торец 1, отверстие 2, являющиеся базовыми поверхностями при установке чашки в подшипниковом узле ротационного инструмента. Чашка содержит рабочие поверхности 3, 4, 5 и круговое режущее лезвие 6, образованное сопряжением поверхностей 3 и 4. Поверхность 4 имеет ширину а, равную 0,1…3 мм, измеренную в направлении оси 7 отверстия 2 и имеет канавки 8, расположенные наклонно в поперечном сечении относительно лезвия 6. Шаг t (расстояние между соседними канавками) имеет переменную величину, конкретные значения назначаются в зависимости от фракционного состава порошков, длины волокон требуемого профиля обработанной поверхности и других технологических условий обработки.The cutting cup (figure 1) has a supporting end 1, hole 2, which are the base surfaces when installing the cup in the bearing assembly of a rotary tool. The cup contains working surfaces 3, 4, 5 and a circular cutting blade 6 formed by mating surfaces 3 and 4. Surface 4 has a width a equal to 0.1 ... 3 mm, measured in the direction of axis 7 of hole 2 and has grooves 8 located obliquely in cross section relative to the blade 6. Step t (distance between adjacent grooves) is variable, specific values are assigned depending on the fractional composition of the powders, the length of the fibers of the desired profile of the treated surface and other processing conditions.

Передний угол γ режущей чашки назначается в зависимости от обрабатываемого материала и других технологических условий и может быть в пределахThe rake angle γ of the cutting cup is assigned depending on the material being processed and other technological conditions and may be within

γ=-10°…+40°.γ = -10 ° ... + 40 °.

Задний угол α для первой ступени поверхности 4 равен преимущественно нулевому значению и может находиться в диапазонеThe rake angle α for the first stage of surface 4 is predominantly equal to zero and can be in the range

α₁=0°…5°.α ₁ = 0 ° ... 5 °.

Задний угол α для второй ступени поверхности 5 рекомендуется в зависимости от конкретных технологических условий и глубины h канавки 8, которая также выбирается исходя из технологических условий операции и назначать в пределахThe trailing angle α for the second stage of the surface 5 is recommended depending on the specific technological conditions and the depth h of the groove 8, which is also selected based on the technological conditions of the operation and assigned within

α₂=5°…90°.α ₂ = 5 ° ... 90 °.

При α₂=90° режущая чашка будет иметь вид диска толщиной до 3 мм, опорный торец 1 будет близок по диаметру к диаметру режущего лезвия 6.When α ₂ = 90 °, the cutting cup will look like a disk up to 3 mm thick, the supporting end 1 will be close in diameter to the diameter of the cutting blade 6.

Наличие канавок 8 на поверхности 4 при определенных условиях образует поперечную относительно лезвия 6 режущую кромку 9. Наклон кромки 9 относительно лезвия 6, измеренный относительно диаметральной плоскости, проходящей через ось 7 чашки, может быть в пределах 0…30°. Форма канавки 8 в плоскости, параллельной базовому торцу может иметь вид трапеции, ромба, прямоугольника. Ее форма и объем выбираются в зависимости от конкретных технологических условий, в том числе и от условий микрорезания и заполнения канавок микрочастицами продуктов измельчения.The presence of grooves 8 on the surface 4 under certain conditions forms a cutting edge transverse relative to the blade 6. The inclination of the edge 9 relative to the blade 6, measured relative to the diametrical plane passing through the axis 7 of the cup, can be in the range 0 ... 30 °. The shape of the groove 8 in a plane parallel to the base end may be in the form of a trapezoid, rhombus, rectangle. Its shape and volume are selected depending on the specific technological conditions, including the conditions of micro cutting and filling the grooves with microparticles of grinding products.

Пример использования режущей чашки в режиме фрезерования при получении порошков.An example of using a cutting cup in the milling mode when receiving powders.

Режущая чашка (фиг.3) установлена в подшипниковом узле корпуса фрезы и совершает совместно с ним вращательное движение ω_R относительно оси шпинделя станка 10. Чашка в узле совершает вращение ω_τ, т.е. касательное движение резания. Режущая чашка контактирует с заготовкой 11, имеющей движение подачи D_S, снимая припуск толщиной S_Z прерывистым лезвием 6. Канавки на поверхности резания формируют выступы, снимаемые последующими чашками в направлении движения подачи. Наличие поперечных режущих кромок на вращающейся в подшипниковом узле режущей чашки обеспечивает съем микростружки в тангенциальном направлении. Последовательное образование элементов стружки в двух взаимно перпендикулярных направлениях расширяет технологические возможности ротационных инструментов в плане формирования микрорельефа обработанной поверхности и уменьшения диапазона размеров порошковых материалов до нескольких микронов.The cutting cup (Fig. 3) is installed in the bearing assembly of the mill body and rotates with it ω _R relative to the axis of the spindle of the machine 10. The cup in the assembly rotates ω _τ , i.e. tangential cutting movement. The cutting cup is in contact with the workpiece 11 having a feed movement D _S , removing an allowance of thickness S _{Z with an} intermittent blade 6. Grooves on the cutting surface form protrusions that are removed by subsequent cups in the direction of feed movement. The presence of transverse cutting edges on the cutting cup rotating in the bearing assembly ensures the removal of micro-chips in the tangential direction. The sequential formation of chip elements in two mutually perpendicular directions expands the technological capabilities of rotary tools in terms of forming a microrelief of the machined surface and reducing the size range of powder materials to several microns.

Claims

1. A cutting cup of a rotary tool containing a supporting end and a central hole, front and rear working surfaces of a circular cutting blade with transverse grooves, characterized in that the rear surface has two steps, the first of which is mated with the front surface, has a width of 0.1 ... 3 mm and forms transverse cutting blades with transverse grooves.

2. The cup according to claim 1, characterized in that the first stage of the rear surface has a zero rear angle α ₁ and the second stage within 5 <α ₂ <90 °.

3. The cup according to claim 1, characterized in that one of the faces of the transverse groove is located in a plane different from the diametrical angle φ within 0 ... 30 °.

4. The cup according to claim 1, characterized in that the step or distance between adjacent grooves is variable.