ЗАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЖУЩИХ ПЛАСТИН, ИЗГИБАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ К НЕМУ, СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ РЕЖУЩЕЙ ПЛАСТИНЫ В ДЕРЖАВКЕ И ДЕРЖАВКА Российский патент 2001 года по МПК B23B27/04 B23C5/08 

Данное изобретение предназначено для зажима режущих пластин в державках пластинчатого типа. Такие режущие пластины и державки используются для различных операций обработки резанием металлических заготовок, таких как отрезка, проточка канавок (включая торцовые канавки) и фасонная обработка. Термин "державка пластинчатого типа" относится также к прорезным фрезам.

В SE-C-452713 и его аналоге US-A-4801224 описано зажимное устройство для режущих пластин в державах пластинчатого типа, включающее режущую пластину, закрепляемую в пазу державки. Режущая пластина закрепляется посредством сил упругости, возникающих при изгибании зажимного выступа, выполненного на державке. Для того чтобы вставить пластину в правильное положение в пазу, используется специальный изгибающий инструмент в виде стержня с двумя штифтами на одном из концов. Один из штифтов вставляется в предварительно выполненное отверстие державки, другой штифт предназначен для воздействия на переднюю часть пластины и вдавливания ее внутрь державки, действуя по принципу одноплечего рычага. Это устройство действует удовлетворительно, но тем не менее, имеет ряд недостатков. Например, тот факт, что режущая пластина по существу отжимает упругий выступ вверх при каждой установке, вызывая определенный износ на контактирующей с ней поверхности упругого выступа, который при длительной эксплуатации может повредить упомянутую контактную поверхность, вследствие чего необходимо будет заменить всю державку. К тому же бывают случаи, когда нет достаточного пространства сбоку от державки, чтобы использовать вставной инструмент. Это может быть, например, когда несколько державок установлены параллельно, чтобы выполнить две или более одновременных операции.

В SE-C-441247 и его аналоге US-A-4588333 описана пластинчатая державка, в которой пластина закрепляется в пазу посредством упругих сил, возникающих, когда отгибается наружу упругий выступ, выполненный заодно с державкой. В соответствии с этой конструкцией режущая пластина вдавливается в гнездо вручную посредством надавливания концом твердого стержня или прутка на переднюю часть пластины. Таким же путем, как в SE-С- 452713, пластину раскрепляют, располагая один из двух штифтов упомянутого прутка позади пластины и выталкивая ее наружу. Также в соответствии с этой конструкцией, контактные поверхности державки, предназначенные для взаимодействия с пластиной, изнашиваются при каждой установке и снятии пластины. Более того, неудобство в данном случае также состоит в том, что инструмент для закрепления и открепления пластины требует места для его размещения.

Ближайшим аналогом настоящего изобретения является известное зажимное устройство для режущих пластин в державке пластинчатого типа, содержащее пластину, имеющую передний паз, приспосабливаемый под режущую пластину из соответствующего инструментального материала, и задний паз, делящие пластину на зажимную часть, расположенную по одну сторону от обоих упомянутых пазов, и основную часть, расположенную на противоположной стороне от обоих упомянутых пазов, при этом указанная зажимная часть и основная часть пластины соединены через упругую шарнирную часть, расположенную между упомянутыми передним и задним пазами (FR 2373349). В приведенном патенте раскрыто и выполнение изгибающего инструмента к зажимному устройству.

Другой вариант изгибающего инструмента к устройству для зажима режущих пластин в державках пластинчатого типа описан в JP 52-49595.

Задача данного изобретения состоит в том, чтобы как можно дольше избегать износа опорных поверхностей под пластину.

Другая задача данного изобретения - в том, чтобы поддерживать высокое зажимное усилие, действующее на пластину, в течение длительного периода времени.

Еще одна задача данного изобретения состоит в том, чтобы создать зажимное устройство таким, чтобы всегда было достаточно пространства для изгибающего инструмента, используемого для закрепления и удаления соответственно режущей пластины.

Эти и другие задачи решаются путем выполнения зажимного устройства для режущих пластин в державках пластинчатого типа с признаками, изложенными в п. 1 формулы; державки пластинчатого типа для режущей пластины с признаками, изложенными в п. 11 формулы; изгибающего инструмента с признаками, изложенными в пп. 6 и 26, и путем осуществления способа закрепления режущей пластины с признаками, изложенными в пп. 7 и 22.

Для иллюстрации, но не с целью ограничения, некоторые предпочтительные варианты изобретения будут ниже описаны с отсылками на прилагаемые чертежи, где:
- на фиг. 1 показан базовый вариант изобретения, вид в перспективе наклонно сверху,
- на фиг. 2 показан вид сбоку на рабочую часть державки, когда режущая пластина устанавливается,
- на фиг. 3 - то же, когда режущая пластина закреплена,
- на фиг. 4 показан вид сбоку на другой вариант во время установки пластины,
- на фиг. 5 показан тот же вариант, как на фиг.4, с закрепленной режущей пластиной,
- на фиг. 6 показан вид сбоку на еще один вариант в соответствии с изобретением.

Пластинчатая часть произвольной державки 1 в общем обозначена позицией 2. Она имеет паз 3, в который устанавливается режущая пластина 4. Форма паза сама по себе не является существенным признаком данного изобретения, но она должна, конечно, соответствовать форме режущей пластины. Поэтому нижняя опорная поверхность 5 паза выполнена в виде продольного выступа с V-образным поперечным сечением, который предназначен для взаимодействия с продольным пазом 6 с V-образным поперечным сечением на нижней стороне режущей пластины 4. Верхняя опорная поверхность 7 паза 3 и верхняя поверхность 8 режущей пластины соответственно выполнены аналогичным образом.

Упомянутая поверхность 7 расположена на упругой зажимной части 9, которая выполнена из той же заготовки, как оставшаяся или основная часть 2A пластинчатой части 2. Переход между частью 2A и упругой зажимной частью выполнен через часть 10, которая работает как шарнир. Этот шарнир расположен между закрытым задним концом переднего паза 3 и закрытым передним концом заднего паза 11. Другой конец паза 11 открыт, т.е. он соединен с верхней поверхностью 9A зажимной части 9 через определенной ширины прорезь 12 между задней частью зажимной части 9 и пластинчатой частью 2. Паз 11 может располагаться до державки 1, при этом прорезь 12 расположена между зажимной частью 9 и державкой 1. В пластинчатой части 2 (или в державке 1) выше прорези 12 выполнена выемка 13, которая может иметь форму паза, открытого с обоих концов, или углубления, ограниченного четырьмя или пятью гранями. Выемка 13 предназначена для размещения конца изгибающего ключа 14, в результате чего верхняя поверхность 13A паза определяет фиксированную точку поворота или точку опоры для ключа 14, который, таким образом, действует как одноплечий рычаг. В соответствии с представленным вариантом изгибающий ключ имеет рукоятку 15, соединенную со стержнем 16, имеющим изгибающий выступ 17 и опору 18. При этом стержень 16 и выступ 17 расположены под углом друг к другу.

В общем прорезь 12 может не выполняться и паз 11 может продолжаться до верхней поверхности пластинчатой части. Однако предпочтительно следовало бы ограничить величину прогиба определенным максимальным значением, чтобы не перегрузить шарнирную часть 10(10''). Когда имеется легко регулируемая прорезь, такая как прорезь 12, это может быть выполнено путем придания определенной ширины прорези. Как альтернатива, ширина паза может устанавливать максимальный прогиб, например, при взаимодействии заднего нижнего угла 20 зажимной части 9 с противоположной стороной паза.

Действие устройства очевидно. В соответствии с фиг. 2 ключ 14 устанавливается на верхней поверхности 9A зажимной части 9. Изгибающий выступ 17 вставляется в выемку 13, после чего оператор надавливает на рукоятку 15 вниз с тем, чтобы опора 18 передала давление на верхнюю поверхность 9A в ее задней части, расположенной позади упругого шарнира 10. Это давление отгибает упомянутую заднюю часть вниз, например, до тех пор, пока противоположные стороны прорези 12 сойдутся вместе, как показано на фиг. 2. При сохранении этого положения режущая пластина 4 без каких-либо усилий вставляется в позицию, которую она занимает при резании, поскольку имеется зазор между контактирующими поверхностями 7 и 8. Когда режущая пластина установлена в требуемой позиции, оператор удаляет вставной инструмент, в результате чего зажимная часть 9 отгибается назад под действием внутренней силы и зажимает режущую пластину соответственно фиг. 3. Конечно, при этом не происходит полного возврата к позиции без режущей пластины, поскольку при этом не было бы усилия зажима.

Максимальную величину прогиба части 9 следует ограничивать, чтобы избежать чрезмерного напряжения шарнирной части 10. На фиг. 1-3 это достигается путем выбора ширины прорези 12. В качестве альтернативы более широкая часть 11A паза 11 может быть выполнена такой конфигурации, что профиль одной стороны с углом 20 может взаимодействовать с профилем противоположной стороны, чтобы ограничивать прогиб зажимной части 9. В таком варианте прорезь 12 должна быть как можно шире или шире, чем остальная часть заднего паза.

В следующем варианте задний паз может быть полностью закрытым, т.е. прорезь 12 не выполняется. На фиг. 4 и 5 показан этот вариант, в соответствии с которым задний паз 11', выполненный в форме дуги, не имеет открытых концов и полностью расположен на пластинчатой части 2. Посредством этого зажимная часть 9' непрерывно переходит в пластинчатую часть 2 через соединительную перемычку 19 в виде части пластины, расположенной между выпуклой стороной заднего паза 11 и верхней стороной 9A' зажимной части. Посредством вставного инструмента и опоры 18 эта перемычка прогибается вниз, в результате чего ширина паза 11' отчасти уменьшается и в то же время поднимается опорная поверхность 7'. После установки режущей пластины в требуемую позицию, вставной инструмент удаляется, в результате чего зажимная часть 9' распружинивается назад и зажимает режущую пластину аналогично с вариантом в соответствии с фиг. 1-3. Имея тот же угол подъема опорной поверхности 7', как и поверхности 7, т. е. то же самое предполагаемое смещение, этот вариант дает, конечно, большее зажимное усилие, поскольку дополнительно преодолевается изгибное сопротивление соединительной перемычки 19.

Следующий вариант показан на фиг. 6. Он имеет прорезь 12'', которая соединяет задний паз с верхней поверхностью 9A и отделяет заднюю часть зажимной части 9 от пластинчатой части, как на фиг. 1-3. Таким образом, также как на фиг. 1-3, здесь снова только изгибное сопротивление шарнирной части 10'' зажимает режущую пластину. Максимальная величина прогиба зажимной части 9'' определяется шириной прорези 12''.

Изобретение относится к области обработки резанием металлических заготовок, в частности к отрезке, проточке канавок и фасонной обработке. Зажимное устройство предназначено для крепления режущих пластин в державке пластинчатого типа. Устройство содержит пластину, имеющую передний паз, приспосабливаемый под режущую пластину, и задний паз, делящие пластину на зажимную часть, расположенную по одну сторону от обоих упомянутых пазов, и основную часть пластин, расположенную с другой стороны. При этом зажимная и основная части пластины соединены через упругую шарнирную часть. Для того чтобы избежать износа опорных поверхностей под пластину, поддерживать высокое зажимное усилие и создать пространство для изгибающего инструмента, устройство включает заплечик или опорный элемент для изгибающего инструмента, предназначенного для надавливания на заднюю, удаленную от режущей пластины, часть зажимной части и упругого отжимания этой части вниз для расширения переднего паза до соответствия его режущей пластине. 6 с. и 20 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Зажимное устройство для режущих пластин в державке пластинчатого типа, содержащее пластину, имеющую передний паз, приспосабливаемый под режущую пластину из соответствующего инструментального материала, и задний паз, делящие пластину на зажимную часть, расположенную по одну сторону от обоих упомянутых пазов, и основную часть пластины, расположенную на противоположной стороне от обоих упомянутых пазов, при этом указанные зажимная часть и основная часть пластины соединены через упругую шарнирную часть, расположенную между упомянутыми передним и задним пазами, отличающееся тем, что оно включает заплечик или опорный элемент для изгибающего инструмента, предназначенного для надавливания на заднюю, удаленную от режущей пластины, часть зажимной части и упругого отжимания этой части вниз для расширения переднего паза до соответствия его режущей пластине. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью расположения изгибающего инструмента в основном в плоскости, определяемой положением зажимной части, впереди от упомянутого опорного элемента, выше и позади установленной режущей пластины. 3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что упомянутый опорный элемент выполнен в виде паза или выемки, расположенных на пластине или державке от режущей пластины следом за задней частью зажимной части и выше верхней поверхности последней. 4. Устройство по любому из пп.1 - 3, отличающееся тем, что задний паз выполнен с прорезью, которая ограничивает зажимную часть для соединения последней с остальной пластиной только через упомянутую шарнирную часть. 5. Устройство по любому из пп.1 - 3, отличающееся тем, что задний паз полностью расположен на пластине, при этом зажимная часть соединена с остальной частью пластины с одной стороны через шарнирную часть, а с другой стороны - через соединительную перемычку. 6. Изгибающий инструмент к зажимному устройству для режущих пластин в державках пластинчатого типа, содержащему пластину, имеющую передний паз, приспосабливаемый под режущую пластину из соответствующего инструментального материала, и задний паз, делящие пластину на зажимную часть, расположенную по одну сторону от обоих упомянутых пазов, и основную часть пластины, расположенную на противоположной стороне от обоих упомянутых пазов, при этом указанные зажимная часть и основная часть пластины соединены через упругую шарнирную часть, расположенную между упомянутыми передним и задним пазами, отличающийся тем, что для взаимодействия с зажимным устройством, включающим опорный элемент для изгибающего инструмента, предназначенного для надавливания на заднюю, удаленную от режущей пластины, часть зажимной части и упругого отжимания этой части вниз для расширения переднего паза до соответствия его режущей пластине, он имеет рукоятку, удлиненную часть, которая изогнута на конце, противоположном рукоятке, для образования изгибающего выступа или изгибающей части, и опору, расположенную в месте соединения удлиненной и изгибающей частей. 7. Способ закрепления режущей пластины в державке пластинчатого типа, содержащей пластину, имеющую передний паз, приспосабливаемый под режущую пластину из соответствующего инструментального материала, и задний паз, делящие пластину на зажимную часть, расположенную по одну сторону от обоих упомянутых пазов и основную часть пластины, расположенную на противоположной стороне от обоих упомянутых пазов, при этом указанные зажимная часть и основная часть пластины соединены через упругую шарнирную часть, расположенную между упомянутыми передним и задним пазами, отличающийся тем, что изгибающий инструмент одним концом устанавливают в опорном элементе, выполненном на державке, надавливают на заднюю, удаленную от режущей пластины, часть зажимной части и упруго отжимают эту часть вниз для расширения переднего паза до соответствия его режущей пластине. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что изгибающим инструментом действуют в основном в плоскости, определяемой зажимной частью, при этом изгибающий инструмент располагают впереди упомянутого опорного элемента, выше и позади установленной режущей пластины. 9. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что упомянутый опорный элемент выполнен в виде паза или выемки, расположенных за задней частью зажимной части и выше передней поверхности последней. 10. Способ по п.7 или 9, отличающийся тем, что изгибающим инструментом действуют как одноплечим рычагом, имеющим опору, которой надавливают на заднюю удаленную от режущей пластины часть зажимной части для расширения переднего паза для возможности легко установить режущую пластину в требуемую позицию, которую она занимает при резании, в упомянутом переднем пазу, затем изгибающий инструмент удаляют и закрепляют режущую пластину в упомянутом переднем пазу. 11. Державка пластинчатого типа для режущей пластины, содержащая корпус в виде пластины, имеющей передний паз, открытый со стороны его переднего конца и закрытый со стороны его заднего конца и ограниченный верхней поверхностью, расположенной на основной части корпуса, и задний паз с закрытым передним концом, расположенный позади закрытого заднего конца переднего паза, при этом часть корпуса, расположенная между закрытым задним концом переднего паза и закрытым передним концом заднего паза образует упругий шарнир между основной частью и зажимной частью, отличающаяся тем, что на корпусе выполнен заплечик, расположенный позади заднего конца зажимной части и имеющий обращенную вниз поверхность, предназначенную для определения точки опоры для конца изгибающего инструмента для возможности нажимной части изгибающего инструмента эластично поворачивать задний конец зажимной части вокруг упомянутого упругого шарнира и поднимать верхнюю поверхность переднего паза от нижней поверхности. 12. Державка по п.11, отличающаяся тем, что задний конец заднего паза выполнен открытым. 13. Державка по п.12, отличающаяся тем, что сечение заднего паза имеет уменьшенную ширину для ограничения максимальной величины упругого прогиба зажимной части. 14. Державка по п.13, отличающаяся тем, что сечение уменьшенной ширины расположено на открытом конце заднего паза. 15. Державка по п.14, отличающаяся тем, что зажимная часть имеет верхнюю поверхность, соединенную с открытым концом заднего паза. 16. Державка по п.12, отличающаяся тем, что зажимная часть имеет верхнюю поверхность, соединенную с открытым концом заднего паза. 17. Державка по п.11, отличающаяся тем, что задний конец заднего паза выполнен закрытым. 18. Державка по п.11, отличающаяся тем, что зажимная часть имеет верхнюю поверхность, при этом задний паз выполнен в основном в виде дуги с выпуклой стороной, обращенной к верхней поверхности, а часть корпуса, расположенная между задним пазом и верхней поверхностью, образует соединительную перемычку, имеющую возможность эластично прогибаться вниз под действием изгибающего инструмента. 19. Державка по п.17, отличающаяся тем, что задний паз не имеет части, выходящей на верхнюю поверхность. 20. Державка по п.17, отличающаяся тем, что задний конец заднего паза выполнен закрытым, при этом задний паз соединен с верхней поверхностью через часть корпуса, определяющую кратчайшее расстояние между задним пазом и верхней поверхностью. 21. Державка по п.11, отличающаяся тем, что верхняя поверхность зажимной части выполнена с возможностью взаимодействия с выступающей вниз опорой изгибающего инструмента. 22. Державка по п.11, отличающаяся тем, что упомянутый заплечик выполнен в виде верхней стенки выемки, расположенной выше, сзади и в основном параллельно верхней поверхности зажимной части. 23. Способ закрепления режущей пластины в державке пластинчатого типа, содержащей корпус в виде пластины, имеющей передний паз, открытый со стороны его переднего конца и закрытый со стороны его заднего конца и ограниченный верхней поверхностью, расположенной на зажимной части корпуса, и нижней поверхностью, расположенной на основной части корпуса, и задний паз с закрытым передним концом, расположенный позади закрытого заднего конца переднего паза, при этом часть корпуса, расположенная между закрытым задним концом переднего паза и закрытым передним концом заднего паза, образует упругий шарнир между основной и зажимной частями, отличающийся тем, что позиционируют изгибающий инструмент, располагая одну его часть под заплечиком, выполненным на корпусе позади заднего конца зажимной части, а другой - взаимодействуя с зажимной частью позади упругого шарнира, затем прикладывают ручное усилие к изгибающему инструменту, заставляя первую часть взаимодействовать с заплечиком для определения точки опоры и качают вторую часть вниз вокруг точки опоры для эластичного отгибания переднего конца зажимной части вверх вокруг упругого шарнира и сообщения верхней поверхности переднего паза движения от его нижней поверхности, после этого вставляют режущую пластину в передний паз и снимают ручное усилие для возможности качания переднего конца зажимной части вниз и закрепления режущей пластины за счет накопленного усилия в упругом шарнире. 24. Способ по п.22, отличающийся тем, что заплечик расположен на верхней поверхности выемки, выполненной в корпусе выше и позади верхней поверхности зажимной части, при этом изгибающий инструмент включает первый конец, определяющий упомянутую его первую часть и выступающую вниз опору, определяющую упомянутую вторую часть изгибающего инструмента, а ручное усилие к последнему прикладывают посредством второго конца изгибающего инструмента, расположенного противоположно первому, путем взаимодействия опоры с верхней поверхностью зажимной части. 25. Способ по п.23, отличающийся тем, что изгибающий инструмент имеет первую и вторую секции, изогнутые под углом одна к другой, и первый конец, выполненный на первой секции, при этом вторая секция расположена вперед и вверх от первой секции и имеет рукоятку, к которой прикладывают упомянутое ручное усилие, направленное вниз. 26. Изгибающий инструмент к зажимному устройству для режущих пластин в державках пластинчатого типа, имеющий первую и вторую секции, изогнутые под углом одна к другой, при этом первая секция выполнена короче, чем вторая, отличающийся тем, что вторая секция имеет рукоятку, а на пересечении первой и второй секций выполнена выступающая в направлении от упомянутого угла опора.