Sposób zwiększenia trwałości ostrzy narzędzi skrawających

Sposób zwiększenia trwałości ostrzy narzędzi skrawających

TWÓRCA: dr inż. Tadeusz Mikołajczyk
WYDZIAŁ INŻYNIERII MECHANICZNEJ
ul. Prof. S. Kaliskiego 7
85-789 Bydgoszcz, tel. +(48 52) 340-87-36
ZAKŁAD INŻYNIERII PRODUKCJI
Sposób zwiększenia trwałości ostrzy
narzędzi skrawających
Charakterystyka wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób zwiększenia okresu trwałości ostrza. W rozwiązaniach narzędzi, a szczególnie noży tokarskich stosuje się
między innymi płytki wymienne z krawędzią skrawającą w kształcie łuku okręgu. Mocowane są one w oprawce poprzez śruby przechodzące przez
centralny otwór w płytce. Ostrza te po zużyciu mogą być obracane wokół swej osi w celu wymiany zużytego wycinka czynnej krawędzi skrawającej.
Można odtworzyć własności skrawne ostrza przez przemieszczenie płytki w celu zastąpienia zużytego wycinka krawędzi skrawającej fragmentem
nie zużytym. Innym rozwiązaniem jest konstrukcja narzędzia umożliwiająca samoczynny obrót płytki w czasie toczenia, co zapewnia według wyników badań wielokrotny wzrost trwałości ostrza w porównaniu ze skrawaniem ostrzem stacjonarnym.
Wadą istniejącego stanu techniki jest niewykorzystanie pełne własności skrawnych ostrza, a przez to wzrost kosztów narzędziowych. W propozycji
zastosowania skrawania rotacyjnego wysoki jest koszt narzędzia o specjalnej konstrukcji. Ponadto rotacja ostrza powoduje obniżenie dokładności
obróbki powierzchni.
Celem rozwiązania jest określenie warunków zapewniających maksymalne zwiększenie okresu trwania ostrza.
Istota wynalazku polega na wyznaczeniu parametrów obrotu płytki zapewniających odtworzenie własności skrawnych ostrza po jego zużyciu.
Przykład sposobu według wynalazku przedstawiono w przykładzie stosowania w widoku z góry, na rysunku figura 1.
Fig. 1.
Ostrze 1 umieszczone w gnieździe oprawki 2 w czasie skrawania styka się z powierzchnią obrabianą 3 na długości czynnego wycinka krawędzi
skrawającej. Obejmuje on fragment, który formuje powierzchnię obrabianą oraz fragment, na którym następuje usuwanie naddatku obróbkowego.
Dla odtworzenia własności formowania chropowatości powierzchni wystarczy obrócić ostrze o kąt 2α. Wartość kąta α wynika z geometryczno-kinematycznego odwzorowania ostrza w materiale obrabianym i nie zależy od głębokości skrawania ap. Jego wartość można wyznaczyć z zależności:
VERTE
Projekt Współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego
Sposób zwiększenia trwałości ostrzy
narzędzi skrawających
KONTYNUACJA ZE STRONY 1.
Fig. 2. Wpływ wartości posuwu na hipotetyczna liczbę ostrzy w różnych warunkach odtwarzania własności skrawnych ostrza.
gdzie: f-posuw - mm, r▯-promień płytki (krawędzi skrawającej) - mm.
W zależności od kąta obrotu płytki po jej zużyciu można uzyskać znaczne zwiększenie trwałości ostrza (Fig. 2), największe przy obrocie o kąt 2α,
który zapewnia wymianę fragmentu krawędzi uczestniczącej w formowaniu chropowatości powierzchni. Znacznie mniejsze przy pełnej wymianie
łuku styku ostrza z powierzchnią obrabianą (kąt α + β), który zapewnia pełna renowację krawędzi skrawającej uczestniczącej w skrawaniu.
Zastosowanie w praktyce
Zaletą proponowanego rozwiązania jest obniżenie kosztów narzędzia bez ponoszenia dodatkowych kosztów. Dzięki optymalizacji wymiany zużytego fragmentu krawędzi skrawającej uzyskuje się wielokrotne zwiększenie okresu trwania ostrza. Rozwiązanie może być zastosowane w eksploatacji
konwencjonalnych narzędzi umożliwiając znaczne oszczędności w zakresie kosztów narzędzia. Ponadto należy uwzględnić aspekty ekologiczne
tego wynalazku.
Potencjalni odbiorcy
Prezentowane rozwiązanie może znaleźć zastosowanie w przemyśle maszynowym wszędzie tam, gdzie stosuje się płytki okrągłe jak ostrza wymienne narzędzi składanych. Zastosowanie prezentowanego sposobu umożliwi wielokrotne obniżenie kosztów narzędziowych, a także zapewni
pozytywne konsekwencje ekologiczne. Do stosowania celowe jest opracowane aplikacji ułatwiającej stosowanie przedstawionego sposobu.
ul. Ks. A. Kordeckiego 20, 85-789 Bydgoszcz | wspolpraca.utp.edu.pl
Bezpłatny materiał informacyjny