РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА ДЛЯ ФРЕЗЫ Российский патент 1998 года по МПК B23C5/20 

Настоящее изобретение относится к инструментам, а более конкретно - к режущей пластине, используемой в фрезе.

Фреза обычно включает цилиндрический корпус, имеющий множество размещенных по окружности с промежутками гнезд для пластин, расположенных вокруг режущего торца корпуса фрезы. Режущая пластина закреплена внутри каждого расположенного по окружности гнезда. Каждая режущая пластина включает, по крайней мере, одну режущую кромку или поверхность, которая проходит вокруг наружного нижнего углового выступа и вдоль примыкающей боковой поверхности режущей пластины. Когда корпус фрезы приводится во вращение, в обрабатываемой детали могут быть профрезерованы соответствующие пазы и выступы.

Режущие пластины, используемые в операциях фрезерования, могут иметь множество различных форм и очертаний. В связи с этим путем подбора режущей пластины можно успешно влиять на ее эксплуатационные качества.

При разработке конструкции или геометрии режущей пластины для фрезы должен быть принят во внимание ряд факторов. Во-первых, геометрия уменьшает силы резания в то время, как желательно снижать мощность. Путем снижения сил резания будут сведены к минимуму износ и поломки и, соответственно, будет повышена долговечность режущей пластины. Во-вторых, важно, чтобы геометрия режущей пластины обеспечивала передачу усилия на весь корпус режущей пластины. В конечном итоге геометрия режущей пластины может воздействовать на окончательное качество фрезерованной поверхности обрабатываемого изделия.

Описана режущая пластина [1] - имеющая корпус с верхней поверхностью, нижней поверхностью и по крайней мере двумя поверхностями - боковой и торцевой, расположенными между ними. Режущая пластина имеет также, по крайней мере, один приподнятый угловой выступ на верхней поверхности и режущую кромку, сформированную вокруг углового выступа и наклоненную вниз от него вдоль примыкающей боковой поверхности корпуса.

Однако положительный передний угол режущей пластины может снизить требуемую мощность, но не передает усилия резания на весь корпус режущей пластины.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание конструкции режущей пластины, которая снижает потребляемую мощность во время операции фрезерования, уменьшает передачу усилия резания на режущую пластину и повышает ее долговечность.

Этот технический результат достигается тем, что в режущей пластине, имеющей корпус с верхней поверхностью, нижней поверхностью и по крайней мере двумя поверхностями - боковой и торцевой, расположенными между ними, по крайней мере, один приподнятый угловой выступ на верхней поверхности и режущую кромку, сформированную вокруг углового выступа и наклоненную вниз от него вдоль примыкающей боковой поверхности корпуса, согласно изобретению на угловом выступе выполнены наклонная фаска, расположенная вверх от режущей кромки, плоская площадка, примыкающая к наклонной фаске и расположенная за ней в направлении от режущей кромки и две раздельные скошенные грани, отходящие от плоской площадки и пересекающиеся с режущей кромкой на противоположных сторонах наклонной фаски, при этом на верхней поверхности корпуса выполнены центральная часть и промежуточная наклонная часть, которая расположена между центральной частью и режущей кромкой, примыкает к приподнятому угловому выступу верхней поверхности и наклонена вниз от режущей кромки и приподнятого углового выступа к центральной части верхней поверхности.

Фиг. 1 изображает аксонометрический вид корпуса фрезы с закрепленной на нем режущей пластиной, согласно настоящего изобретения; фиг. 2 - аксонометрический вид режущей пластины, согласно настоящего изобретения; фиг. 3 - частичный вид сверху приподнятого углового выступа режущей пластины, показанной на фиг. 2; фиг. 4 - частичный вид сверху приподнятого углового выступа режущей пластины, согласно второму варианту его выполнения.

В традиционном исполнении режущая пластина 1 фрезы сконструирована для того, чтобы смонтировать ее внутри вращающегося корпуса 2 фрезы. Корпус 2 фрезы включает множество распределенных по окружности гнезд для пластин 1, выполненных вокруг режущего конца фрезы. Корпус 2 фрезы выполнен с возможностью вращения вокруг главной оси 3. При установке в корпусе 2 фрезы режущая пластина 1 производит резание вдоль кромки, которая простирается вдоль наружной боковой поверхности режущей пластины 1 и которая огибает наружный нижний угол пластины 1. Таким образом, когда корпус 2 фрезы приводится во вращение, режущая пластина 1 входит в контакт с обрабатываемой деталью.

Режущая пластина 1, показанная на фигурах 2 и 3, имеет корпус, включающий верхнюю поверхность 4, нижнюю поверхность 5, две боковые противоположные поверхности 6 и две противоположные торцевые поверхности 7. Для закрепления режущей пластины 1 в корпусе 2 фрезы, режущая пластина 1 снабжена центральным отверстием 8, которое проходит вниз через ее центральную часть. Вокруг центрального отверстия 8 верхней поверхности 4 окружая его, расположена приподнятая втулка 9.

На верхней поверхности 4 выполнены два приподнятых угловых выступа 10. Эти выступы 10 расположены один против другого и разделены центральным отверстием 8. Вокруг каждого приподнятого углового выступа 10 сформирована режущая кромка 11, наклоненная вниз от выступа 10 вдоль примыкающей боковой поверхности 6. Из фигур видно, что режущая пластина 1, включает две отдельные режущие кромки 11. Это дает возможность поворачивать режущую пластину 1 на определенный угол в гнезде корпуса 2 фрезы. В случае, если одна режущая кромка 11 подвергается износу или затупится, вся режущая пластина 1 может быть повернута на 180 градусов в гнезде корпуса 2 для того, чтобы ввести в действие другую острую режущую кромку 11.

Каждая режущая кромка 11 включает изогнутую часть 12, которая огибает угол или угловой выступ 10 верхней поверхности 4. Режущая кромка 11 включает также прямую часть 13, которая проходит от углового выступа 10 наклонно вниз и пересекается с верхней поверхностью 4 и боковой поверхностью 6 пластины 1.

Необходимо принять во внимание, что режущая кромка 11 может проходить по всей длине соответствующей боковой поверхности б, в то время, как изогнутая часть 12 режущей кромки 11 ограничивается соответствующей торцевой поверхностью 7 непосредственно после того, как она обогнет угловой выступ 10 пластины 1.

На угловом выступе 10 выполнена наклонная фаска 14. Фаска 14 включает рабочую кромку, которая образована изогнутой частью 12 режущей кромки 11 вокруг углового выступа 10. Как видно из фигур, фаска 14 расположена под небольшим углом вверх по отношению к изогнутой части 12 режущей кромки 11. Эта наклонная ориентация фаски 14 распределяет усилия резания вокруг режущей пластины 1 и, таким образом, эффективно передает усилие на всю режущую пластину 1. Плоская и приподнятая площадка 15 примыкает к наклонной фаске 14 и расположена за ней в направлении к режущей кромке 11. Плоская площадка 15 считается самым высоким местом подъема на верхней поверхности 4 режущей пластины 1. Как показано на фигурах, плоская площадка 15 примыкает к наклонной фаске 14. Фаска 14 наклонена вниз под углом от 7 до 15 градусов по отношению к плоской площадке 15. На угловом выступе 10 выполнены две раздельные скошенные грани 16, 17, отходящие от плоской площадки 15.

Каждая скошенная грань 16, 17 соединяется с внутренней граничной частью плоской площадки 15 и затем проходит по направлению к примыкающей боковой поверхности 6 или торцевой поверхности 7. В частности, скошенная грань 16 простирается от плоской площадки 15 до той части режущей кромки 17, которая проходит вдоль боковой поверхности 7. Другая скошенная грань 17 проходит от плоской площадки 15 и пересекает изогнутую часть 12 режущей кромки 11.

Таким образом, ясно, что приподнятый угловой выступ 10, образованный вокруг противоположных углов верхней поверхности 4, включает наклонную фаску 14, плоскую площадку 15 и две скошенные грани 16, 17.

Как показано на фиг. 3, плоская площадка 15 граничит с режущей кромкой 11. Часть режущей кромки 11, которая является кромкой плоской площадки 15, составлена двумя отдельными, но соединенными радиусами R₁ или R₂. Более того, часть режущей кромки 11, окружающая фаску 14, образована третьим радиусом R₃. Таким образом, часть режущей кромки 11, огибающая фаску 14 и плоскую площадку 15, образуется тремя разными, отличающимися друг от друга радиусами R₁, R₂ и R₃. При работе часть режущей кромки 11, имеющая радиус R₃ захватывает край обрабатываемой детали и начинает снимать материал, чтобы ограничить поверхность и дно, например, прорези. Часть 13 режущей кромки 11 определяет остальную поверхность прорези, в то время, как часть 12 режущей кромки 11, связанная с радиусами R₂ и R₃ определяет остальную часть дна прорези. По расчету, величина радиуса R₁ больше, чем радиуса R₂ а радиус R₂ больше, чем радиус R₃. Например, величина R₁ для пластины 1, имеющей длину 1,00 см и ширину 0,66 см может составлять приблизительно 0,20 см, а радиус R₃ может составлять приблизительно 0,076 см. В результате относительно большой радиус R₁ обеспечивает улучшенную обработку поверхности до дна прорези. Более того, режущая кромка 11 составлена таким образом, что переход между частями режущей кромки 11, имеющими три радиуса, является плавным.

В результате этого исключаются острые углы и упрочняется угол пластины 1.

Как показано на фигурах, верхняя поверхность 4 между приподнятым угловым выступом 10 и режущей кромкой 11 наклонена вниз по направлению к приподнятой втулке 9 вокруг центрального отверстия 8, выполненного в режущей пластине 1. В частности, верхняя поверхность 4 включает ряд различных поверхностей, которые наклонены вниз от режущей кромки 11. Исходя из фигуры 2 очевидно, что на противоположных сторонах режущей пластины 1 имеется несколько верхних поверхностей, которые наклонены вниз по направлению к центральному отверстию 8. В частности, верхняя поверхность 4 включает наклонные промежуточные поверхности 18, 19 и 20. Промежуточная поверхность 18 соединяет скошенные грани 16, 17 и расположена вниз до промежуточной точки между режущей кромкой 11 и приподнятой втулкой 9. Другие две промежуточные поверхности 19 и 20 проходят от верхней кромки боковой и торцевой поверхностей 6 и 7 вниз от режущей кромки 11. В связи с симметричностью режущей пластины 1 очевидно, что эти промежуточные поверхности 18, 19 и 20 имеются на каждой половине разделенной по диагонали режущей пластины 1.

Кроме того, две верхние угловые поверхности 21 разделяют две промежуточные поверхности 19 и 20 и наклонены вниз от режущей кромки 11.

На фиг. 4 показан второй вариант конструкции приподнятого углового выступа 10 режущей пластины 1. Очевидно, что конструкция режущей пластины 1, изображенной на фиг. 4, аналогична показанной на фиг. 3, но форма и размер плоской площадки 15 наклонной фаски 14 и скошенных граней 16, 17 несколько изменены по сравнению с показанными на фиг. 3. Необходимо отметить, что в конструкции, показанной на фиг. 4, предусмотрены два радиуса R₁ и R₂ наружной кромки плоской площадки 15, которая пересекает режущую кромку 11. Кроме того, наружная кромка наклонной фаски 14 пересекает режущую кромку 11 и включает третий, отличный от них, радиус R₃. Таким образом, как видно из фиг. 4, режущая кромка 11, окружающая плоскую площадку 15 и наклонную фаску 14, включает три отличающихся друг от друга радиуса R₁, R₂ и R₃. Соотношение этих радиусов аналогично приведенному в описании к фиг. 3.

Из вышеприведенного описания понятно, что геометрия и топография верхней поверхности режущей пластины 1 по настоящему изобретению спроектированы таким образом, чтобы уменьшить потребляемую мощность во время операции фрезерования, и в то же время уменьшить передачу усилия резания на режущую пластину 1 в целом и, в результате, повысить долговечность режущей пластины.

Использование: инструменты, режущая пластина, используемая во фрезе. Сущность изобретения: пластина имеет корпус с верхней поверхностью и по крайней мере двумя поверхностями - боковой и торцевой, расположенными между ними, по крайней мере, один приподнятый угловой выступ на верхней поверхности и режущую кромку, сформированную вокруг углового выступа и наклоненную вниз от него вдоль примыкающей боковой поверхности корпуса. На угловом выступе выполнена наклонная фаска, расположенная вверх от режущей кромки, плоская площадка, примыкающая к наклонной фаске и расположенная за ней в направлении от режущей кромки и две раздельные скошенные грани, отходящие от плоской площадки и пересекающиеся с режущей кромкой на противоположных сторонах наклонной фаски. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Режущая пластина, имеющая корпус с верхней поверхностью, нижней поверхностью и по крайней мере двумя поверхностями, боковой и торцевой, расположенными между ними, по крайней мере один приподнятый угловой выступ на верхней поверхности и режущую кромку, сформированную вокруг углового выступа и наклоненную вниз от него вдоль примыкающей боковой поверхности корпуса, отличающаяся тем, что на угловом выступе выполнены наклонная фаска, расположенная вверх от режущей кромки, плоская площадка, примыкающая к наклонной фаске и расположенная за ней в направлении от режущей кромки, и две раздельные скошенные грани, отходящие от плоской площадки и пересекающиеся с режущей кромкой на противоположных сторонах наклонной фаски, при этом на верхней поверхности корпуса выполнены центральная часть и промежуточная наклонная часть, которая расположена между центральной частью и режущей кромкой, примыкает к приподнятому угловому выступу верхней поверхности и наклонена вниз от режущей кромки и приподнятого углового выступа к центральной части верхней поверхности. 2. Пластина по п.1, отличающаяся тем, что имеет две отдельные режущие кромки и два приподнятых угловых выступа, расположенных по диагонали корпуса. 3. Пластина по п.1, отличающаяся тем, что фаска наклонена вниз к плоской площадке под углом 7 15^o. 4. Пластина по п.3, отличающаяся тем, что плоская площадка расположена параллельно нижней поверхности корпуса. 5. Пластина по п.1, отличающаяся тем, что плоская площадка имеет кромку, являющуюся частью режущей кромки. 6. Пластина по п.5, отличающаяся тем, что кромка плоской площадки выполнена по форме двух различных радиусов. 7. Пластина по п.6, отличающаяся тем, что наклонная фаска имеет кромку, являющуюся частью режущей кромки. 8. Пластина по п.7, отличающаяся тем, что части режущей кромки, относящиеся к наклонной фаске и плоской площадке, соединены между собой. 9. Пластина по п.8, отличающаяся тем, что часть режущей кромки, относящаяся к наклонной фаске, выполнена в форме радиуса, в результате чего режущая кромка на частях, относящихся к плоской площадке и наклонной фаске, состоит из трех отдельных различных радиусов.