РЕЖУЩАЯ СМЕННАЯ ПЛАСТИНА Российский патент 1996 года по МПК B23B27/16 

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может найти применение при точении и фрезеровании деталей в качестве режущего элемента для оснащения сборного инструмента.

Известны сменные многогранные пластины (СМП) (ГОСТ 19042-80. Пластины сменные многогранные твердосплавные. Классификация. Система обозначений. Формы), используемые для оснащения сборного инструмента (резцов, фрез и др. ). СМП обладают многими преимуществами по сравнению с пластинами для составного (напайного, сварного, клееного) инструмента: отсутствие внутренних напряжений, вызванных пайкой (сваркой) и заточкой; постоянство установки инструмента по высоте центров; простота смены режущих кромок после затупления.

Однако СМП имеют ряд недостатков: вынужденная и не всегда оптимальная геометрия режущей части; размещение крепежного элемента на передней поверхности при использовании пластины без крепежного отверстия.

Известны сменные призматические пластины для сборного инструмента с одной вершиной лезвия, которые во много лишены недостатков СМП, в частности пластина с одной вершиной и открытой выемкой для взаимодействия с крепежным элементом инструмента со стороны вспомогательной задней поверхности (патент ФРГ 2437288, кл. B 23 B 27/16, 1978). Выемка образована двумя поверхностями, одна из которых параллельна, а другая перпендикулярна главной задней поверхности. На поверхности выемки, перпендикулярной главной задней поверхности и расположенной со стороны вспомогательной задней поверхности, выполнено глухое конусное отверстие для контакта с крепежным элементом инструмента.

Крепление известной пластины производится с помощью крепежного винта, ось которого параллельна главной режущей кромке и пересекает вспомогательную заднюю поверхность. При вращении винт контактирует с конической поверхностью отверстия, с помощью которой усилие закрепления раскладывается на три составляющие, прижимающие пластину к трем базовым поверхностям паза корпуса инструмента.

Наличие одной вершины лезвия позволяет формировать оптимальную геометрию режущей части пластины. Форма известной пластины позволяет разместить крепежный элемент внутри корпуса сборного инструмента, а также во многих случаях снизить удельную материалоемкость на одну рабочую вершину лезвия пластины по сравнению с СМП. Последнее обстоятельство связано и с тем, что при поломках СМП остаются неиспользованные вершины лезвия.

Однако одновершинная пластина имеет пониженную жесткость узла крепления и, следовательно, надежно в работе. Это связано с тем, что сила крепления, действующая на контактную поверхность выемки с конусным отверстием, направлена со стороны вспомогательной задней поверхности. Согласно принятой теории базирования направление силы закрепления обеспечивает лишь точечный контакт наиболее нагруженного участка боковой поверхности пластины, противоположной ее главной задней поверхности, с сопряженной поверхностью паза корпуса инструмента. При работе известными пластинами увеличивается вероятность смятия точечного контактного участка боковой поверхности паза корпуса инструмента и образования зазора между сопряженными поверхностями паза и пластины, что в итоге ведет к раскреплению пластины и выходу из строя инструмента.

Технический результат, получаемый от использования изобретения заключается в повышении жесткости и надежности крепления режущих сменных призматических пластин с одной вершиной лезвия.

Это достигается тем, что в режущей сменной призматической пластине с одной вершиной лезвия и открытой выемкой для взаимодействия с крепежным элементом, согласно изобретению боковая упорная поверхность пластины, противоположная главной задней поверхности, выполнена наклонной к вершине, а выемка под крепежный элемент расположена со стороны главной задней поверхности противоположно от вершины, так что поверхность, предназначенная для контакта с крепежным элементом, имеет наклон с опорной поверхности пластины, причем горизонтальная образующая контактной поверхности параллельна главной режущей кромке.

На фиг.1 изображена предлагаемая одновершинная пластина, профильная проекция; на фиг.2 то же, фронтальная проекция; на фиг.3 то же, горизонтальная проекция; на фиг.4 рабочая часть сборного токарного резца со сменной пластиной, фронтальная проекция; на фиг.5 то же, вариант расположения прихвата, на фиг.6 то же, горизонтальная проекция; на фиг.7 разрез А-А на фиг.4.

Режущая пластина (фиг.1-3) представляет собой призму с открытой выемкой для размещения и взаимодействия с крепежным элементом (фиг.7) в виде прихвата 1, с помощью которого при вращении дифференциального винта 2 производится закрепление пластины 3 в пазу державки 4 сборного токарного резца.

Выемка образована двумя поверхностями (фиг.3), одна из которых (поверхность 5) перпендикулярна главной задней поверхности 6, а горизонтальная образующая 7 другой поверхности параллельна главной режущей кромке. Поверхность 8 выемки (фиг.1) с горизонтальной образующей, параллельной главной режущей кромке, предназначена для взаимодействия с прихватом и имеет наклон под углом δ к опорной поверхности 9 пластины. Наклон предназначен для разложения усилия закрепления, которое направлено перпендикулярно главной задачей поверхности инструмента (фиг.7), на две составляющие, прижимающие пластину к опорной 10 и одной из боковых упорных 11 поверхностей паза державки. Для прижима пластины к другой боковой поверхности 12 (фиг.6) паза державки боковая поверхность 13 пластины (фиг.3), противоположная главной задней поверхности 6, и сопряженная с ней поверхность 11 (фиг.6) паза державки выполнены наклонные под углом μ к вершине лезвия.

Величина угла δ (фиг.1) наклона контактной поверхности выемки относительно опорной поверхности пластины конструктивно принимается максимально возможной, но обеспечивающей при закреплении пластины преодоление сил трения, и составляет практически 80-75^о. Выполняя последнее условие, величина угла μ (фиг.3) между главной задней поверхностью и противоположной ей боковой поверхностью пластины конструктивно принимается минимально возможной и составляет практически 10-15^о.

Указанное расположение формообразующих поверхностей минимизирует материалоемкость пластины и позволяет образовать наиболее рациональную форму выемки для размещения "носика" прихвата.

Направление усилия закрепления со стороны главной задней поверхности, а также наличия наклонов на контактной поверхности выемки и на боковой поверхности пластины, противоположной ее главной задней поверхности, позволяют обеспечить при закреплении определенность базирования и плоскостной контакт наиболее нагруженного силой резания бокового сопряженного участка пластины и паза державки (фиг.6), что повышает жесткость узла крепления пластины и надежность сборного инструмента по сравнению с прототипом.

Использование: при обработке резанием, а именно при точении и фрезеровании деталей режущим элементом, которым оснащен сборный инструмент. Сущность изобретения: режущая сменная пластина представляет собой призму с одной вершиной лезвия и открытой выемкой для взаимодействия с крепежным элементом инструмента. Боковая упорная поверхность пластины, противоположная главной задней поверхности, выполнена наклонной к вершине лезвия. Открытая выемка для взаимодействия и размещения крепежного элемента расположена со стороны главной задней поверхности противоположно от вершины. При этом поверхность, предназначенная для контакта с крепежным элементом, имеет наклон к опорной поверхности пластины. Горизонтальная образующая контактной поверхности параллельна главной режущей кромке. 7 ил.

РЕЖУЩАЯ СМЕННАЯ ПЛАСТИНА для сборного инструмента с одной вершиной лезвия, главной режущей кромкой, опорной поверхностью, главной задней поверхностью и расположенной противоположно ей боковой упорной поверхностью, открытой выемкой с поверхностью, предназначенной для контакта с крепежным элементом инструмента, отличающаяся тем, что боковая упорная поверхность пластины, противоположная главной задней поверхности, выполнена наклонной к вершине, а выемка под крепежный элемент расположена со стороны главной задней поверхности противоположно от вершины так, что поверхность, предназначенная для контакта с крепежным элементом, имеет наклон к опорной поверхности пластины, причем горизонтальная образующая контактной поверхности параллельна главной режущей кромке.