[go: up one dir, main page]

RU2687623C2 - Способ изготовления режущего инструмента и режущий инструмент - Google Patents

Способ изготовления режущего инструмента и режущий инструмент Download PDF

Info

Publication number
RU2687623C2
RU2687623C2 RU2015118730A RU2015118730A RU2687623C2 RU 2687623 C2 RU2687623 C2 RU 2687623C2 RU 2015118730 A RU2015118730 A RU 2015118730A RU 2015118730 A RU2015118730 A RU 2015118730A RU 2687623 C2 RU2687623 C2 RU 2687623C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cutting edge
edge
cutting
along
angle
Prior art date
Application number
RU2015118730A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015118730A3 (ru
RU2015118730A (ru
Inventor
Йонни ЭДМАН
Нима ЗАРИФ ЮССЕФИАН
Original Assignee
Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=50884724&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2687623(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб filed Critical Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб
Publication of RU2015118730A publication Critical patent/RU2015118730A/ru
Publication of RU2015118730A3 publication Critical patent/RU2015118730A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2687623C2 publication Critical patent/RU2687623C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/141—Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness
    • B23B27/145—Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness characterised by having a special shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/28—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/28—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools
    • B23P15/32—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools twist-drills
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/28—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools
    • B23P15/34—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools milling cutters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B3/00—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools
    • B24B3/34—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools of turning or planing tools or tool bits, e.g. gear cutters
    • B24B3/343—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools of turning or planing tools or tool bits, e.g. gear cutters of throw-away cutting bits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2200/00—Details of cutting inserts
    • B23B2200/04—Overall shape
    • B23B2200/0447—Parallelogram
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2200/00—Details of cutting inserts
    • B23B2200/04—Overall shape
    • B23B2200/0447—Parallelogram
    • B23B2200/0452—Parallelogram rounded
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2200/00—Details of cutting inserts
    • B23B2200/20—Top or side views of the cutting edge
    • B23B2200/202—Top or side views of the cutting edge with curved cutting edge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2200/00—Details of cutting inserts
    • B23B2200/24—Cross section of the cutting edge
    • B23B2200/245—Cross section of the cutting edge rounded
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2200/00—Details of cutting inserts
    • B23B2200/28—Angles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2222/00—Materials of tools or workpieces composed of metals, alloys or metal matrices
    • B23B2222/28—Details of hard metal, i.e. cemented carbide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2222/00—Materials of tools or workpieces composed of metals, alloys or metal matrices
    • B23B2222/80—Stainless steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2222/00—Materials of tools or workpieces composed of metals, alloys or metal matrices
    • B23B2222/88—Titanium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2224/00—Materials of tools or workpieces composed of a compound including a metal
    • B23B2224/28—Titanium carbide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2226/00—Materials of tools or workpieces not comprising a metal
    • B23B2226/12—Boron nitride
    • B23B2226/125—Boron nitride cubic [CBN]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B51/00—Tools for drilling machines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Milling Processes (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

Способ включает этапы, на которых обеспечивают заготовку режущего инструмента, содержащую режущую кромку (5) с углом заострения в поперечном сечении. Удаляют материал с режущей кромки с постоянной интенсивностью удаления материала на единицу длины кромки так, чтобы образовать изменение закругления кромки вдоль режущей кромки, соответствующее изменению угла заострения. Достигается создание режущей кромки, соответствующей в данном сечении толщине припуска или скорости резания. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 табл., 9 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к способу изготовления режущего инструмента и к режущему инструменту, содержащему режущую кромку с изменением закругления кромки вдоль режущей кромки режущего инструмента.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Режущие инструменты используются для механической обработки материалов, предпочтительно металлических материалов, в операциях механической обработки различных типов, например, токарной обработки, сверления и фрезерования. Во время механической обработки, разные участки режущей кромки режущего инструмента могут подвергаться воздействию очень разных режимов механической обработки, например, связанных со скоростью резания, толщиной припуска на обработку и др.
Поэтому необходимо оптимизировать разные участки режущей кромки для разных режимов механической обработки, чтобы оптимизировать эксплуатационные характеристики режущего инструмента. В тех участках режущей кромки, где скорость резания ниже или толщина припуска на обработку больше, необходимо предусматривать более прочную кромку, а где скорость резания выше или толщина припуска на обработку меньше - более заостренную кромку.
Для этого в ЕР 2484467 А1 предложена режущая пластина, содержащая режущую кромку с первым радиусом в первой точке режущей кромки и другим вторым радиусом во второй точке вдоль режущей кромки. Раскрыто, что упомянутые радиусы кромки могут быть образованы посредством операции зачистки металлической щеткой.
Для того чтобы образовать режущую кромку, раскрытую в ЕР 2484467 А1, с первым и вторым радиусами в разных участках вдоль режущей кромки посредством зачистки металлической щеткой, в разных участках требуются разные степени зачистки металлической щеткой, что приводит к сложному процессу изготовления.
Таким образом, необходимо создать усовершенствованный способ изготовления режущего инструмента, чтобы обеспечить изменение закругления кромки вдоль режущей кромки, и создать режущий инструмент, который делает возможным упрощенное изготовление, чтобы получить изменение закругления кромки вдоль режущей кромки.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей настоящего изобретения является удовлетворение данных потребностей. В частности, задачей является создание режущего инструмента и способа изготовления режущего инструмента, в котором изменение закругления кромки вдоль режущей кромки может быть достигнуто посредством простых, быстрых и надежных технологических средств.
Таким образом, изобретение относится к способу изготовления режущего инструмента, включающему этапы: обеспечения заготовки режущего инструмента, содержащей режущую кромку. Упомянутая режущая кромка образована углом заострения, который имеет изменение вдоль режущей кромки. Упомянутый способ дополнительно включает удаление материала с режущей кромки с постоянной интенсивностью удаления материала на единицу длины кромки, так чтобы образовать соответствующее изменение закругления кромки вдоль режущей кромки.
Таким образом, упомянутый способ обеспечивает простой, быстрый и надежный способ получения режущего инструмента с изменением закругления кромки вдоль режущей кромки. Посредством удаления материала с режущей кромки с постоянной интенсивность удаления материала на единицу длины кромки, изменение угла заострения вдоль кромки будет обеспечивать изменение закругления кромки вдоль режущей кромки. Таким образом, полученное изменение закругления кромки вдоль режущей кромки соответствует изменению угла заострения вдоль режущей кромки. Больший угол заострения приведет к большему радиусу закругления кромки, образующему более прочную кромку, а меньший угол заострения приведет к меньшему радиусу закругления кромки, образующему более острую кромку.
Материал может быть удален посредством жидкостно-абразивной обработки, сухой абразивной обработки, зачистки металлической щеткой, электроразрядной механической обработки или лазерной обработки (например, лазерной абляции). Поскольку данные способы могут быть использованы для обеспечения постоянной интенсивности удаления материала на единицу длины кромки, параметры обработки упомянутых способов могут поддерживаться постоянными по всей режущей кромке, упрощая технологический процесс.
Упомянутая постоянная интенсивность удаления материала может составлять в пределах 100-600 мкм2 на единицу длины кромки в единицу времени, предпочтительно в пределах 200-500 мкм2 на единицу длины кромки в единицу времени, более предпочтительно в пределах 3 0 0-400 мкм2 на единицу длины кромки в единицу времени. Таким образом, может быть достигнут соответствующий диапазон радиусов кромки.
Режущая кромка может иметь постоянный радиус кромки в поперечном сечении режущей кромки, т.е. образована посредством сегмента окружности, или радиус кромки может изменяться в поперечном сечении режущей кромки, т.е. образуя асимметричную кромку. Асимметричная кромка может определяться длиной закругления кромки, W - вдоль передней поверхности и Н - вдоль задней поверхности, предпочтительно при этом W/H>1. Пример такой асимметричной кромки раскрыт в ЕР 0654317 А1.
Результирующий радиус закругления кромки может составлять в пределах 10-70 мкм, предпочтительно в пределах 15-45 мкм, более предпочтительно в пределах 20-40 мкм. Таким образом, может быть получен диапазон радиусов кромки для оптимизации режущих свойств по всей режущей кромке.
Угол заострения может быть образован на заготовке режущего инструмента посредством шлифовки спеченного корпуса или образован в процессе формования неспеченного корпуса режущего инструмента перед спеканием. Таким образом, угол заострения с изменением вдоль режущей кромки может быть получен в заготовке режущего инструмента, приспособленной для дополнительной обработки.
Упомянутый способ может включать дополнительный этап нанесения твердого покрытия на заготовку режущего инструмента после этапа удаления материала с режущей кромки. Таким образом, могут быть дополнительно улучшены свойства режущего инструмента с требуемым изменением закругления кромки вдоль режущей кромки.
Изобретение также относится к режущему инструменту, содержащему режущую кромку, в котором режущая кромка определяется углом заострения, содержащим изменение вдоль режущей кромки, и в котором режущая кромка содержит соответствующее изменение закругления кромки вдоль режущей кромки.
Таким образом, требуемое изменение закругления кромки вдоль режущей кромки может быть достигнуто посредством простых, быстрых и надежных технологических средств, которые описаны в данном документе. Предпочтительно, упомянутый режущий инструмент может быть получен посредством способа, который описан в данном документе.
Упомянутый режущий инструмент может представлять собой инструмент для токарной обработки (включая обычную обточку, нарезание резьбы, сверление, протачивание пазов, отрезание) или инструмент для сверления, или режущую пластину для токарной обработки или сверления. В процессе токарной обработки и сверления упомянутый инструмент подвергается воздействию стабильного резания с минимумом вибраций. Поэтому в операциях такого типа режущий инструмент может успешно использовать более острые (и соответственно более хрупкие) кромки в разных участках инструмента, не подвергая риску прочность кромки. Во время прерывистых операций механической обработки (например, фрезерования), могут возникать вибрации, которые требуют более прочной кромки на всем протяжении режущего инструмента.
Режущая кромка может быть образована посредством клиновидного поперечного сечения с углом заострения, имеющим изменение вдоль режущей кромки, т.е. соответствующим форме поперечного сечения, образованного двумя пересекающимися прямыми линиями. В качестве альтернативы, угол заострения может быть образован посредством формы поперечного сечения любого другого типа, с изменением вдоль режущей кромки. В таком случае упомянутая форма образует угол заострения, содержащий изменение вдоль режущей кромки. Упомянутая форма поперечного сечения может быть образована двумя пересекающимися линиями, которые являются прямыми, выпуклыми, вогнутыми, или их комбинациями, и образующими угол заострения в точке пересечения.
Упомянутый угол заострения может составлять в пределах 60-100°, предпочтительно в пределах 70-90°, вдоль режущей кромки. Таким образом, может быть достигнут надлежащий диапазон радиусов кромки.
Изменение угла заострения вдоль режущей кромки может составлять в пределах 5-35°, предпочтительно в пределах 10-30°, более предпочтительно в пределах 15-25° или в пределах 10-20°, вдоль режущей кромки. Таким образом, может быть достигнут надлежащий диапазон радиусов кромки.
Изменение угла заострения может быть получено посредством изменения заднего угла вдоль режущей кромки. Таким образом, передний угол режущего инструмента может быть выдержан неизменным, чтобы поддерживать требуемое режущее свойство режущего инструмента.
Изменение угла заострения, предпочтительно, может быть непрерывным вдоль режущей кромки. Применительно к пластинам для режущего инструмента, изменение заднего угла, образующего угол заострения, может быть ограничено участком инструмента (например, 1 мм) от режущей кромки, то есть не продолжается непрерывно до другой поверхности инструмента, таким образом, предусматривая особенность для изготовления режущих инструментов с режущими кромками на обеих сторонах (например, пластин с отрицательным передним углом).
Упомянутый режущий инструмент может содержать скругленную часть и главную режущую и/или вспомогательную режущую кромку, и у скругленной части угол заострения может быть меньше, чем у главной режущей кромки и/или вспомогательной режущей кромки, при этом у скругленной части радиус закругления кромки меньше, чем у главной режущей кромки и/или вспомогательной режущей кромки. Обычно режущие свойства в зоне скругленной части режущего инструмента отличаются от режущих свойств в главной режущей кромке и/или вспомогательной режущей кромке, при этом в зоне скругленной части необходимо иметь более острую кромку, чем в главной режущей и/или вспомогательной режущей кромке.
Угол заострения может постепенно расширяться от вершины скругленной части к главной режущей кромке и/или вспомогательной режущей кромке, при этом радиус кромки постепенно увеличивается от вершины скругленной части к главной режущей кромке и/или вспомогательной режущей кромке.
Упомянутый режущий инструмент может представлять собой тело из твердого сплава или тело из кубического нитрида бора.
Настоящее изобретение относится также к применению режущего инструмента, раскрытого в данном документе, для механической обработки нержавеющей стали или титанового сплава. Нержавеющая сталь и титановый сплав трудно поддаются механической обработке, и важно создать режущую кромку с заострением, которое оптимизировано для локальных режущих свойств вдоль разных участков режущей кромки, например, чтобы иметь более острую кромку в зоне скругленной части режущего инструмента.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 показывает режущий инструмент в виде сверху, показывающем сечение II-II режущей кромки.
Фиг. 2 показывает режущую кромку режущего инструмента в сечении II-II.
Фиг. 3 показывает перспективный вид режущего инструмента, показывающий сечение II-II, режущей кромки.
Фиг. 4 показывает деталь режущей кромки режущего инструмента в сечении II-II, с закруглением кромки.
Фиг. 5 показывает результаты измерений радиуса rβ кромки вдоль режущей кромки эталонного режущего инструмента, и соответствующего угла заострения.
Фиг. 6 показывает результаты измерений радиуса rβ кромки вдоль режущей кромки режущего инструмента (вариант А) с изменением угла заострения, и соответствующего угла заострения.
Фиг. 7 показывает результаты измерений радиуса rβ кромки вдоль режущей кромки режущего инструмента (вариант В) с изменением угла заострения, и соответствующего угла заострения.
Фиг. 8 показывает результаты измерений радиуса rβ кромки вдоль режущей кромки режущего инструмента (вариант С) с изменением угла заострения, и соответствующего угла заострения.
Фиг. 9 показывает примеры результирующего радиуса rβ кромки в зависимости от угла β заострения и интенсивности Q удаления материала на единицу длины кромки в единицу времени.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Угол β заострения определяется как угол между передней поверхностью и задней поверхностью в поперечном сечении режущей кромки.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг. 1 и 3 показан режущий инструмент в виде режущей пластины 1 в виде сверху и в перспективном виде соответственно. Режущая пластина содержит тело 2 из твердого металла, например, твердого сплава (WC) или кубического нитрида бора. Режущая пластина содержит переднюю поверхность 3, обращенную к материалу, подлежащему механической обработке во время работы. В показанном примере режущая пластина представляет собой индексируемую режущую пластину с четырьмя индексируемыми положениями при резании и соответственно четырьмя одинаковыми задними поверхностями. На пересечении между передней и задней поверхностью образована режущая кромка 5, в данном случае непрерывно окружающая режущую пластину. В зависимости от ориентации режущей пластины во время операции механической обработки, разные участки режущей кромки образуют главную режущую, вспомогательную режущую кромку и зону скругленной части. Главная режущая кромка 6 - это кромка, контактирующая с обрабатываемым материалом. Вспомогательная режущая кромка 7 может составлять или может не составлять в контакте с обрабатываемым материалом, в зависимости от конфигурации режущей пластины и параметров механической обработки. Между главной режущей кромкой и вспомогательной режущей кромкой образована зона 8 скругленной части, например, имеющая радиус скругленной части.
Фиг.2 показывает сечение режущей пластины, показанной на фиг. 1 и 3, в плоскости II-II, показывающее переднюю поверхность 3, заднюю поверхность 4 и режущую кромку 5.
На фиг. 4 показан подробный вид режущей кромки 5, показанной на фиг. 2, с передней поверхностью 3 и задней поверхностью 4. Показан угол β заострения и задний угол γ, а также закругление кромки с радиусом rβ кромки. Пунктирными линиями показана теоретическая форма режущей кромки перед удалением материала с режущей кромки.
Ниже будут более подробно описаны примеры режущих пластин для операций токарной обработки, впрочем те же соображения применимы, например, к инструментам для сверления.
Следует отметить, что количество материала, срезаемого режущим инструментом на единицу длины режущей кромки во время операции механической обработки, отличается вдоль режущей кромки. Например, во время токарной обработки количество материала, срезаемого в главной режущей кромке больше на единицу длины режущей кромки больше в главной режущей кромке, чем в зоне скругленной части. Это объясняется тем, что режущая пластина ориентирована так, что главная режущая кромка более или менее совпадает с направлением подачи материала, подлежащего механической обработке. А режущая кромка в зоне скругленной части не совпадает с направлением подачи материала, подлежащего механической обработке. Поэтому количество материала, который срезается режущей пластиной, отличается между главной режущей кромкой и зоной скругленной части. В главной режущей кромке количество материала, срезаемого на единицу длины режущей кромки, больше чем в зоне скругленной части. Поэтому в главной режущей кромке предпочтительна более прочная кромка. В главной режущей кромке необходимо также иметь больший угол заострения, чтобы улучшить рассеивание тепловой энергии в режущей пластине во время механической обработки. Поскольку толщина припуска на обработку кромки в зоне скругленной части меньше, в этой зоне предпочтительна более острая кромка.
Таким образом, режущая кромка содержит непрерывное изменение угла заострения вдоль режущей кромки, так что угол заострения в главной режущей кромке больше, а в зоне скругленной части меньше. Таким образом, режущая пластина выполнена так, что в скругленной части угол заострения меньше, чем в главной режущей кромке и/или вспомогательной режущей кромке. Угол заострения постепенно расширяется от вершины скругленной части к главной режущей кромке и/или вспомогательной режущей кромке, при этом радиус кромки постепенно увеличивается от вершины скругленной части к главной режущей кромке и/или вспомогательной режущей кромке. Угол заострения образуется посредством клиновидного поперечного сечения режущей кромки. Изменение угла заострения получается посредством изменения заднего угла (γ на фиг. 4) вдоль режущей кромки.
Угол заострения составляет в пределах 60-100°, предпочтительно в пределах 70-90°, вдоль режущей кромки. Изменение угла заострения вдоль режущей кромки составляет в пределах 5-35°, предпочтительно в пределах 10-30°, более предпочтительно в пределах 15-25°, или в пределах 10-20°, вдоль режущей кромки.
Изменение угла заострения вдоль режущей кромки, предпочтительно, образуется во время формования неспеченного корпуса режущей пластины, т.е. перед спеканием режущей пластины. В качестве альтернативы, изменение угла заострения вдоль режущей кромки может быть образовано посредством шлифования периферии, образующей режущую кромку, режущей пластины после спекания.
Материал удаляют с режущей кромки спеченного режущего инструмента посредством, например, жидкостно-абразивной обработки, сухой абразивной обработки, зачистки металлической щеткой, электроразрядной механической обработки или лазерной обработки. Материал удаляют с постоянной интенсивностью удаления материала на единицу длины кромки.
Вследствие сочетания изменения угла заострения вдоль режущей кромки и удаления материала вдоль режущей кромки с постоянной интенсивностью удаления материала на единицу длины кромки, в скругленной части радиус закругления кромки меньше, чем в главной режущей кромке и/или вспомогательной режущей кромке.
Таким образом, создана режущая пластина с более острой кромкой в зоне скругленной части и более прочной кромкой в главной режущей кромке.
ПРИМЕРЫ
Описаны четыре варианта режущих пластин. Углы заострения во всех четырех вариантах были образованы посредством сохранения неизменного переднего угла пластин CNMG-120408-MM и изменения задней поверхности посредством шлифовки периферии. Главная режущая кромка режущей пластины имеет угол заострения 90° во всех вариантах. Начиная от начала скругленной части на главной режущей кромке, угол заострения уменьшается до минимального значения 80°, 70° и 60° в центре скругленной части в вариантах А, В и С, соответственно, после чего он увеличивается опять до 90° в конце края скругленной части, где скругленную часть сходится с вспомогательной режущей кромкой, во всех вариантах. В набор режущих пластин включена эталонная пластина, в которой угол заострения равен 90° и является постоянным вдоль кромки. Углы заострения (и задние углы) этих разных вариантов режущих инструментов показаны в таблице 1.
Figure 00000001
Пластины были подвергнуты абразивной обработке в машине для жидкостно-абразивной обработки посредством шкурки Alox 22 0 (размер зерна оксида алюминия) под давлением абразивной обработки 2,5 бар за один процесс. Целевой радиус режущей кромки при угле заострения 90° был равен 55 мкм. После процесса абразивной обработки измеряли радиус кромки вдоль главной режущей кромки и на краю скругленной части. Измеряли также угол заострения вдоль данной длины режущей кромки.
На фиг. 5-8 показаны радиус режущей кромки (а и b) и угол заострения (с и d), измеренные вдоль данной длины режущей кромки, для эталонной пластины (фиг. 5) и других вариантов А (фиг. 6), В (фиг. 7) и С (фиг. 8). Каждая точка на графике показывает измерение поперечного сечения на режущей кромке. Показаны результаты измерений для главной режущей кромки (а и с) и для выступающего участка кромки (b и d). Были выполнены 2 4 поперечных сечения на главной режущей кромке и 24 - на выступающем участке кромки. Среднее расстояние между двумя точками измерения равно 70 мкм.
Как можно видеть на фиг. 5-8, существует сильная корреляция между углом заострения и радиусом кромки в разных участках вдоль режущей кромки. Когда в зоне скругленной части угол заострения уменьшается (фиг. 5-8d), радиус режущей кромки также уменьшается (см. фиг. 5-8b) и в результате во всех трех вариантах будет создана изменяемая микрогеометрия кромки. Уменьшение угла заострения на 30% (с 90° до 60°) приводит к уменьшению величины радиуса кромки почти на 35%.
На фиг. 9 показан эффект изменения угла заострения и интенсивности удаления материала на единицу длины кромки. Интенсивность удаления материала определяется как удаление объема материала на единицу длины кромки в единицу времени. График показывает результирующий радиус rβ кромки в зависимости от угла β заострения для семи разных интенсивностей Q удаления материала, от 50 мкм2 на единицу длины кромки в единицу времени до 500 мкм2 на единицу длины кромки в единицу времени. Из графика очевидно, что результирующий радиус rβ кромки уменьшается с уменьшением угла β заострения. Интенсивность удаления материала, предпочтительно, составляет в пределах 100-600 мкм2 на единицу длины кромки в единицу времени, или в пределах 200-500 мкм2 на единицу длины кромки в единицу времени, или в пределах 300-400 мкм2 на единицу длины кромки в единицу времени.

Claims (18)

1. Способ изготовления режущего инструмента (1), включающий следующие этапы:
обеспечение заготовки режущего инструмента, содержащей режущую кромку (5) с углом (β) заострения, изменяющимся вдоль режущей кромки, и
удаление материала с режущей кромки с постоянной интенсивностью удаления материала на единицу длины кромки так, чтобы образовать изменение закругления кромки вдоль режущей кромки, соответствующее изменению угла заострения.
2. Способ по п. 1, в котором материал удаляют посредством жидкостно-абразивной обработки, сухой абразивной обработки, зачистки металлической щеткой, электроразрядной механической обработки или лазерной обработки.
3. Способ по п. 1, в котором результирующее закругление режущей кромки имеет радиус (rβ) в пределах 10-70 мкм, предпочтительно в пределах 15-45 мкм, более предпочтительно в пределах 20-40 мкм.
4. Способ по п. 1, в котором угол заострения образуют на заготовке режущего инструмента посредством шлифования после спекания или образуют в процессе формования неспеченной заготовки режущего инструмента перед спеканием.
5. Способ по п. 1, который включает дополнительный этап нанесения твердого покрытия на заготовку режущего инструмента после этапа удаления материала с режущей кромки.
6. Режущий инструмент (1), содержащий режущую кромку (5) с углом (β) заострения, изменяющимся вдоль режущей кромки, и изготовленный способом по любому из пп. 1-5, при этом режущая кромка выполнена с соответствующим изменением закругления кромки вдоль режущей кромки.
7. Режущий инструмент по п. 6, который изготовлен в виде инструмента для токарной обработки или инструмента для сверления или включает режущую пластину для токарной обработки или сверления.
8. Режущий инструмент по п. 6, в котором режущая кромка (5) выполнена с клиновидным поперечным сечением с углом (β) заострения, изменяющимся вдоль режущей кромки.
9. Режущий инструмент по п. 6, в котором угол (β) заострения выбран в пределах 60-100°, предпочтительно в пределах 70-90°, вдоль режущей кромки.
10. Режущий инструмент по п. 6, в котором изменение угла (β) заострения вдоль кромки составляет в пределах 5-35°, предпочтительно в пределах 10-30°, более предпочтительно в пределах 15-25° или в пределах 10-20°, вдоль режущей кромки.
11. Режущий инструмент по п. 6, в котором изменение угла (β) заострения получено изменением заднего угла (γ) вдоль режущей кромки.
12. Режущий инструмент по п. 6, в котором изменение угла (β) заострения выполнено непрерывным вдоль режущей кромки.
13. Режущий инструмент по п. 6, который содержит скругленную часть (8), главную режущую кромку (6) и вспомогательную режущую кромку (7), при этом на скругленной части (8) угол ((3) заострения меньше, чем у главной режущей кромки (6) и/или на вспомогательной режущей кромке (7), при этом на скругленной части закругление кромки имеет меньший радиус (rβ), чем на главной режущей кромки и/или на вспомогательной режущей кромке.
14. Режущий инструмент по п. 13, в котором угол (β) заострения постепенно расширяется от вершины скругленной части (8) к главной режущей кромке (6) и/или вспомогательной режущей кромке (7), при этом радиус кромки постепенно увеличивается от вершины скругленной части к главной режущей кромке и/или вспомогательной режущей кромке.
15. Режущий инструмент по п. 6, который выполнен из твердого сплава или кубического нитрида бора.
16. Применение режущего инструмента (1) по любому из пп. 6-15 для механической обработки нержавеющей стали или титанового сплава.
RU2015118730A 2014-06-03 2015-05-19 Способ изготовления режущего инструмента и режущий инструмент RU2687623C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14170923 2014-06-03
EP14170923.8 2014-06-03

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2015118730A RU2015118730A (ru) 2016-12-10
RU2015118730A3 RU2015118730A3 (ru) 2018-11-06
RU2687623C2 true RU2687623C2 (ru) 2019-05-15

Family

ID=50884724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015118730A RU2687623C2 (ru) 2014-06-03 2015-05-19 Способ изготовления режущего инструмента и режущий инструмент

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9849515B2 (ru)
EP (1) EP2952277B1 (ru)
JP (1) JP2015229240A (ru)
KR (1) KR20150139453A (ru)
CN (1) CN105269282B (ru)
BR (1) BR102015012832A2 (ru)
RU (1) RU2687623C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU212068U1 (ru) * 2022-02-09 2022-07-05 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Устройство для крепления режущих пластин

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2687623C2 (ru) * 2014-06-03 2019-05-15 Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб Способ изготовления режущего инструмента и режущий инструмент
FR3046097B1 (fr) * 2015-12-29 2018-07-13 Mecachrome France Procede d’affutage de plaquette d’usinage et plaquette affutee correspondante.
JP6641598B2 (ja) * 2016-04-27 2020-02-05 住友電工ハードメタル株式会社 切削工具
CN105855821A (zh) * 2016-05-18 2016-08-17 燕山大学 纳米孪晶立方氮化硼微车削刀具的精密加工方法
DE112017003029B4 (de) 2016-06-17 2024-09-19 Kyocera Corporation Schneideinsatz, Schneidwerkzeug und Verfahren des Herstellens eines maschinell-bearbeiteten Produkts
CN109420779A (zh) * 2017-08-22 2019-03-05 江苏扬碟钻石工具有限公司 一种刀尖圆弧非对称刃口结构的pcbn刀片
CN107838751B (zh) * 2017-11-22 2019-04-16 西安航天发动机厂 带刀尖十字切刀的加工方法
EP3498405B1 (en) * 2017-12-14 2022-08-17 Sandvik Intellectual Property AB Threading insert having variable edge roundness
CN110315216B (zh) * 2018-03-29 2021-07-30 上海名古屋精密工具股份有限公司 激光加工工件的方法及其在刀具制造中的应用
CN110090967B (zh) * 2019-04-23 2020-06-30 天津大学 基于多自由度振动的切削成形方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1014673A1 (ru) * 1981-07-17 1983-04-30 Фрунзенский политехнический институт Устройство дл сн ти фаски
SU1060321A1 (ru) * 1981-08-21 1983-12-15 Краматорский Индустриальный Институт Режуща пластина
SU1813589A1 (en) * 1991-03-04 1993-05-07 Vladimir A Shadchinev Method of making cutters
RU2108211C1 (ru) * 1993-01-27 1998-04-10 Сандвик Аб Режущая пластина с закрученной поверхностью схода стружки
RU110015U1 (ru) * 2011-06-01 2011-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") Режущая пластина из керамики
WO2012160162A1 (fr) * 2011-05-26 2012-11-29 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Pile a combustible a gestion thermique amelioree
EP2484467B1 (en) * 2011-02-03 2014-05-07 Seco Tools AB Cutting insert with symmetrical, radiused cutting edges

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2502922A (en) 1944-11-01 1950-04-04 Norton Co Cutting tool
US4411564A (en) * 1981-10-19 1983-10-25 The Ingersoll Milling Machine Company Indexable cutting insert having radiused cutting edges
JPS60175516U (ja) * 1984-04-28 1985-11-20 三菱マテリアル株式会社 転削工具用スロ−アウエイチツプ
JPS61159315A (ja) 1984-12-29 1986-07-19 Mitsubishi Metal Corp スロ−アウエイチツプ
CH667407A5 (fr) * 1986-03-27 1988-10-14 Stellram Sa Fraise a plaquettes de coupe amovibles.
JPH0773802B2 (ja) * 1987-07-10 1995-08-09 住友電気工業株式会社 被覆超硬合金工具
US5011342A (en) 1988-03-14 1991-04-30 501 Greenfield Industries, Inc. Twist drill
DE3830525A1 (de) * 1988-09-08 1990-03-22 Beck August Gmbh Co Mit hartstoff beschichtete hartmetallschneidplatte und verfahren zu ihrer herstellung
JP2522862Y2 (ja) 1991-03-28 1997-01-16 三菱マテリアル株式会社 転削工具
SE502541C2 (sv) * 1992-02-05 1995-11-06 Sandvik Ab Spånavskiljande skär med exakta lägesbestämmande mått, samt förfarande för dess framställning
IL103008A (en) * 1992-09-01 1996-12-05 Iscar Ltd Cutting insert for a milling cutter tool
IL103115A (en) 1992-09-09 1996-09-12 Iscar Ltd Milling cutter insert
SE500452C2 (sv) 1993-01-27 1994-06-27 Sandvik Ab Skär med vriden släppningsyta
US5477754A (en) * 1993-08-30 1995-12-26 Carboloy Inc. Metal cutting inserts and method of making
SE501913C2 (sv) 1993-10-21 1995-06-19 Sandvik Ab Skär för skärande verktyg
US6053673A (en) * 1999-03-08 2000-04-25 Swift; Steven M. Corner rounding milling and insert therefor
DE60041320D1 (de) 1999-11-25 2009-02-26 Sumitomo Electric Industries Schneidwerkzeug aus polykristallinem Hartmetall
JP2002192407A (ja) 2000-12-26 2002-07-10 Ngk Spark Plug Co Ltd 切削工具
IL141089A (en) * 2001-01-25 2006-08-20 Amir Satran Cutting insert
US7063594B1 (en) * 2005-01-31 2006-06-20 Pratt & Whitney Canada Corp. Cutting edge honing process
SE529421C2 (sv) * 2005-12-27 2007-08-07 Sandvik Intellectual Property Keramikskär med oslipad konkav mellanyta på fasytan samt förfarande för framställning av sådana skär
DE102006023740B4 (de) * 2006-05-18 2017-05-11 Kennametal Widia Produktions Gmbh & Co. Kg Schneideinsatz und Werkzeug, bestehend aus Werkzeughalter und Schneideinsatz
SE530316C2 (sv) * 2006-09-25 2008-04-29 Sandvik Intellectual Property Verktyg och skär där det ena skäret har en primär och en sekundär förstärkt delegg som genomskär den genererade
SE530850C2 (sv) * 2007-03-12 2008-09-30 Sandvik Intellectual Property Sätt att tillverka ett keramiskt skär och ett keramiskt skär
JP2010089250A (ja) * 2008-09-12 2010-04-22 Mitsubishi Materials Corp 切削インサートおよびインサート着脱式転削工具
US8652638B2 (en) * 2009-03-03 2014-02-18 Diamond Innovations, Inc. Thick thermal barrier coating for superabrasive tool
DE102010016042B4 (de) * 2010-03-19 2018-10-04 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zum Nachschärfen mindestens einer Schneidkante einer Schneidplatte
JPWO2012023325A1 (ja) * 2010-08-17 2013-10-28 住友電工ハードメタル株式会社 スローアウェイチップ
EP2455172B1 (en) 2010-11-19 2013-01-16 SECO TOOLS AB (publ) Cutting insert with evolutive wedge or clearance angle and toolholder using such a cutting insert
GB2492583A (en) * 2011-07-06 2013-01-09 Sandvik Intellectual Property Twist drill for composite materials
JP6127439B2 (ja) * 2011-12-12 2017-05-17 三菱マテリアル株式会社 刃先交換式切削工具および切削インサート
EP2682219A1 (de) * 2012-07-06 2014-01-08 Rollomatic S.A. Verfahren zur Werkstückbearbeitung
SE537475C2 (sv) * 2013-09-27 2015-05-12 Sandvik Intellectual Property Långhålsborrverktyg med vinklad fasyta i anslutning till skäreggen
RU2687623C2 (ru) * 2014-06-03 2019-05-15 Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб Способ изготовления режущего инструмента и режущий инструмент

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1014673A1 (ru) * 1981-07-17 1983-04-30 Фрунзенский политехнический институт Устройство дл сн ти фаски
SU1060321A1 (ru) * 1981-08-21 1983-12-15 Краматорский Индустриальный Институт Режуща пластина
SU1813589A1 (en) * 1991-03-04 1993-05-07 Vladimir A Shadchinev Method of making cutters
RU2108211C1 (ru) * 1993-01-27 1998-04-10 Сандвик Аб Режущая пластина с закрученной поверхностью схода стружки
EP2484467B1 (en) * 2011-02-03 2014-05-07 Seco Tools AB Cutting insert with symmetrical, radiused cutting edges
WO2012160162A1 (fr) * 2011-05-26 2012-11-29 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Pile a combustible a gestion thermique amelioree
RU110015U1 (ru) * 2011-06-01 2011-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") Режущая пластина из керамики

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU212068U1 (ru) * 2022-02-09 2022-07-05 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Устройство для крепления режущих пластин

Also Published As

Publication number Publication date
US20160016232A1 (en) 2016-01-21
JP2015229240A (ja) 2015-12-21
US9849515B2 (en) 2017-12-26
RU2015118730A3 (ru) 2018-11-06
EP2952277B1 (en) 2018-03-21
EP2952277A1 (en) 2015-12-09
CN105269282A (zh) 2016-01-27
CN105269282B (zh) 2019-03-22
RU2015118730A (ru) 2016-12-10
BR102015012832A2 (pt) 2016-06-14
KR20150139453A (ko) 2015-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2687623C2 (ru) Способ изготовления режущего инструмента и режущий инструмент
JP6603955B2 (ja) スローアウェイチップ
CN105517739B (zh) 包括切屑控制布置的精加工深度车削镶件
CN102015166B (zh) 用于产生具有预定粗糙度的表面的方法和刀具
KR102351870B1 (ko) 회전 절삭 공구와 가변 폭의 부 릴리프 표면을 갖는 회전 절삭 공구용 가역 절삭 인서트
CN105764640B (zh) 刀头更换式旋转切削工具
TW201718136A (zh) 旋轉工具
CN104785840B (zh) 具有带悬臂构件的刀片凹座的切削工具
EP3375550B1 (en) Cutting tool and method for manufacturing same
TW201738018A (zh) 切削嵌件
CN103930229A (zh) 铰刀及其制造方法
CN101218056B (zh) 用于切削加工曲轴的方法以及用于实施该方法的装置
RU2015149922A (ru) Режущее лезвие и способ его изготовления
JP6930245B2 (ja) 切削インサート
US10974330B2 (en) Cutting insert
US11059110B2 (en) Mirror finishing method and mirror finishing tool
CN108136521B (zh) 切削刀片及切削工具
CN104249185A (zh) 立铣刀
CN103317158A (zh) 用于硬切削加工的陶瓷的刀片
JP2015214004A (ja) 回転切削工具

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200520