РЕЗЕЦ Российский патент 1996 года по МПК B23Q3/12 B23B29/04 

Изобретение относится к металлообработке, в частности к переналаживаемому инструменту для инструментальных систем гибких производств, обрабатывающих центров и станков с ЧПУ.

В известных устройствах соединения с базовой державкой сменных резцовых головок или подобных им инструментальных модулей, для ориентации режущей кромки инструмента и восприятия крутящего момента от усилия резания, используют различные поводковые элементы и устройства.

Так, в сменной державке для соединения частей инструмента, известной по патенту ГДР N 249864, B 23 B 29/06, 1987 г. поводковые элементы в виде призматических шпонок, механически закрепленных на державке и входящих в шпоночные пазы в резцовой головке.

Необходимость выполнения на державке шпоночного паза и резьбового отверстия в нем определяет увеличенную толщину стенки державки, охватывающей хвостовик присоединяемой головки. Кроме того, механически закрепленные поводковые элементы могут при работе самопроизвольно раскрепляться, что снижает надежность соединения.

Известна инструментальная державка головки, по патенту ФРГ N 3514182, B 23 B 3/24, 1986 г. на торце которой, как и на торце головки, выполнены самоцентрирующие зубчатые венцы.

Радиальное направление зубьев соединения определяет увеличенную толщину стенки державки, охватывающей хвостовик. Для обеспечения центрирования и восприятия момента резания наибольшим числом зубьев зубчатого соединения обработку его осуществляют с высокой точностью, что является сложной и дорогостоящей технологической операцией.

Известна также по патенту Великобритании N 2155823, B 23 Q 3/12, B 23 B 31/00, 1985 г. державка резцовой головки, содержащая корпус, выполненный с глухим центральным отверстием и с цилиндрическим посадочным отверстием, ограниченным внутренним торцом и открытым на наружный базирующий торец, предназначенными для взаимодействия соответственно с цилиндрическим хвостовиком и с плоским торцом резцовой головки, винт, ввернутый в перпендикулярное относительно продольной оси корпуса резьбовое отверстие и имеющий углубление для ключа и конический конец, предназначенный для взаимодействия с коническим углублением, выполненным на хвостовике со смещением к базирующему торцу относительно оси винта.

Эта державка является наиболее близкой к заявляемой по технической сущности и принята за прототип.

К недостаткам державки относится утолщенная стенка корпуса, охватывающего хвостовик резцовой головки, а это приводит, при неизменном диаметре хвостовика, к увеличению габаритных размеров (диаметров) базирующей части державки, присоединяемой резцовой головки и соединения в целом. Уменьшение толщины стенки державки, в которую ввернут винт с коническим концом, приводит к уменьшению его диаметра и числа ниток резьбы, что неблагоприятно сказывается на надежности соединения из-за необходимости уменьшения при этом усилия затяжки винта.

Таким образом, к недостаткам известных устройств соединения инструментальных модулей относятся: большие габаритные размеры (диаметры) базирующей части основного модуля и присоединяемого инструмента, ненадежность соединения при использовании механически закрепленных поводковых элементов. А при наличии поводковых элементов, выполненных в виде зубьев самоцентрирующего зубчатого зацепления к недостаткам соединения следует отнести его технологическую сложность.

Целью изобретения является уменьшение диаметра соединения резцовой головки с державкой и повышение его надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в известной державке, содержащей корпус с цилиндрическим посадочным отверстием, резцовую головку с цилиндрическим хвостовиком, выступающим на плоском торце и винт с коническим концом, ввернутый в перпендикулярное относительно продольной оси корпуса отверстие и предназначенный для взаимодействия с коническим углублением, выполненным на хвостовике со смещением к базирующему торцу, относительно оси винта, в корпусе выполнена полость, открытая на внутренний торец посадочного отверстия и имеющая постоянное поперечное сечение в виде сегмента круга с центром, лежащим на оси корпуса и диаметром, равным диаметру посадочного отверстия, а плоская поверхность полости выполнена обращенной к винту и перпендикулярной к его оси, при этом на хвостовике резцовой головки и в одной плоскости с плоской поверхностью упомянутой полости выполнена открытая на конец хвостовика лыска, примыкающая к плоской поверхности, выполненной на хвостовике между торцом резцовой головки и внутренним торцом посадочного отверстия в корпусе.

С целью повышения надежности соединения резцовой головки с корпусом и упрощения технологического процесса обработки сегментнообразной полости, в корпусе державки выполнен паз, проходящий через эту полость и имеющий плоские параллельные стороны, одна из которых расположена в общей плоскости с плоской поверхностью полости и совпадает с ней в осевом направлении.

Резец представлен на чертеже, где: на фиг. 1 изображен общий вид державки, продольный разрез; на фиг. 2 изображен разрез А-А по фиг. 1; на фиг. 3 изображено посадочное отверстие державки; на фиг. 4 изображен хвостовик резцовой головки;
Резец (см. фиг. 1) содержит державку с корпусом 1, выполненным с цилиндрическим посадочным отверстием 2, ограниченным внутренним торцом 3 и открытым на базирующий торец 4. В перпендикулярное относительно продольной оси 5 корпуса 1 отверстие 6 ввернут винт 7, имеющий углубление для ключа 8 и конический конец 9. В корпусе 1 (см. фиг. 3) выполнена полость, открытая на внутренний торец 3 посадочного отверстия 2 и имеющая постоянное поперечное сечение в виде сегмента круга с центром, лежащим на продольной оси 5 корпуса 1 и диаметром, равным диаметру посадочного отверстия 2. Плоская поверхность 13 (см. фиг. 2) полости выполнена обращенной к винту 7 и перпендикулярной к его оси 14. Резцовая головка 15 выполнена с плоским торцом 16 и выступающим на нем цилиндрическим хвостовиком 17. На хвостовике 17 выполнена в одной плоскости с плоской поверхностью 13 полости открытая на его конец лыска 18 (см. фиг. 4) на которой выполнено коническое углубление 19 со смещением δ₁ его оси 20 к базирующему торцу 4 относительно оси 14 винта 7. Лыска 18 примыкает к плоской поверхности 21, которая выполнена на хвостовике 17 между торцом 16 резцовой головки 15 и внутренним торцом 3 посадочного отверстия 2 в корпусе 1 (зазор δ₂). В корпусе 1 выполнен, кроме того, проходящий через полость сквозной паз 22 с плоскими параллельными сторонами 23 и 23, перпендикулярными к оси 14 винта 7. Сторона 23 паза 22, обращенная к винту 7 расположена в общей плоскости с плоской поверхностью 13 полости и совпадает с ней в осевом направлении на участке l.

Закрепление и раскрепление соединения осуществляется с помощью ключа (на чертеже не показан), вставленного в углубление 8 в винте 7, при вращении которого его конический конец 9 воздействует на поверхность конического углубления 19 на лыске 18 хвостовика 17 резцовой головки 15, при этом ее торец 16 прижимается к плоскому базовому торцу 4 корпуса 1.

Раскрепление соединения осуществляется при вращении винта 7 в другую сторону.

Использование: в металлообработке, в частности для переналаживаемого инструмента для инструментальных систем гибких производств, обрабатывающих центров и станков с ЧПУ. Сущность изобретения: резец содержит державку с корпусом 1, охватывающим цилиндрический хвостовик резцовой головки 15 и плоский базирующий торец 4 для сопряжения с плоским торцем 16 резцовой головки 15. В корпусе державки выполнена открытая на внутренний торец 3 посадочного отверстия 2 полость, имеющая постоянное поперечное сечение в виде сегмента круга с центром, лежащим на оси 5 корпуса и диаметром, равным диаметру посадочного отверстия 2. Цилиндрический хвостовик выполнен с открытой на его конец и расположенной в одной плоскости с плоской поверхностью 13 полости лыской 18. При закреплении резцовой головки вращают винт 7, конический конец 9 которого воздействует на коническое углубление 19 цилиндрического хвостовика 17. Составляющая вдоль оси 5 корпуса 1 от усилия винта 7 обеспечивает прижим торца 16 резцовой головки 15 к торцу корпуса 4. 1 з.п.ф-лы. 4 ил.

1. Резец, состоящий из корпуса с посадочным отверстием, выходящим на базирующий торец, головки, имеющей режущую часть и хвостовик, выступающий на плоском торце головки, предназначенный для взаимодействия с посадочным отверстием корпуса, а плоским торцом с базирующим торцем корпуса, винта, выполненного с коническим концом и углублением для ключа и размещенного в резьбовом отверстии, расположенном перпендикулярно продольной оси корпуса, при этом конический конец винта предназначен для взаимодействия с коническим углублением, выполненным на хвостовике головки со смещением относительно оси винта, отличающийся тем, что посадочное отверстие корпуса выполнено ступенчатым, причем диаметр одной ступени посадочного отверстия равен диаметру хвостовика головки, а вторая ступень посадочного отверстия выполнена в продолжение цилиндрической поверхности первой ступени и ограничена плоской поверхностью, выполненной в корпусе, параллельно его оси, а на хвостовике головки со стороны конического углубления выполнена лыска, предназначенная для взаимодействия с плоской поверхностью второй ступени посадочного отверстия. 2. Резец по п.1, отличающийся тем, что в корпусе в плоскости, перпендикулярной оси винта, выполнен сквозной паз, ограниченный плоскими параллельными сторонами, причем одна из плоских сторон паза расположена в общей плоскости с плоской поверхностью второй ступени посадочного отверстия корпуса и совпадает с ней в осевом направлении.