РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ОБРАБОТКИ Российский патент 2003 года по МПК B23B51/04 B23B51/10 B23C5/08 B23C5/24 

Изобретение относится к режущему инструменту, пригодному также для высокоскоростной обработки металла резанием, при которой в гнезде под режущую пластину, ограниченном лишь поверхностью реактивного давления и опорной поверхностью, крепится зажимным приспособлением, по меньшей мере, одна режущая пластина, причем опорная поверхность под зажимное приспособление и опорная поверхность гнезда под пластину образуют угол, превышающий самоторможение, открытый в направлении поверхности реактивного давления.

В настоящее время известны такого рода режущие инструменты различного исполнения, например режущая пластина согласно ЕР 0065496. В этой публикации описан режущий инструмент для высокоскоростной металлообработки, содержащий корпус, в гнезде которого, ограниченном опорной поверхностью и поверхностью реактивного давления, с помощью зажимного приспособления закреплена, по меньшей мере, одна режущая пластина.

Наибольшие затруднения при конструировании возникают всегда, когда требуется инструмент очень малых размеров, и когда Режущая пластина не припаяна, а крепится зажимом, что позволяет заменить ее без труда в случае необходимости. В таких случаях - ср., например, выкладки к заявкам ДЕ 3343448 A1 и ДЕ 3410284 A1 - для фрезерных станков важным требованием является как раз точное позиционирование режущей пластины, чтобы при замене или в случае износа она могла быть без труда установлена вновь точно в том же положении, что и прежде. Чтобы создать инструмент многоцелевого назначения для фрезерных станков, например при прорезке кольцевых пазов, применение трехсторонних дисковых и циркулярных фрез, торцевая обработка комбинированным сверлом или многолезвийный зенкерный и расточный инструмент, развертки или другой подобный инструмент, главные и вспомогательные режущие кромки режущей пластины в гнезде под пластину инструмента должны располагаться свободно и могут неизбежно прилегать только к спорной поверхности и к поверхности реактивного давления в инструменте. Все другие стороны должны оставаться свободными. Это, конечно, опять же затрудняет точное позиционирование по предельной оси режущей кромки.

В этой связи задачей изобретения является конструирование инструмента вышеназванного рода таким образом, чтобы режущая пластина, закрепленная зажимным приспособлением, перемещалась точно в гнезде под пластину в регулируемом интервале. При этом основная задача изобретения заключается в создании инструмента, состоящего из как можно меньшего количества самодостаточных конструктивных элементов (необходимого, например, при высокоскоростной обработке).

Для решения этой задачи согласно изобретению в режущей пластине предусмотрен паз, в который входит передвижной упор, диаметр которого в основном соответствует ширине паза, при этом указанный передвижной упор расположен на опорной части эксцентрически и аксиально параллельно его оси вращения, который, в свою очередь, установлен поворотно и с внешним приводом в пересекающем опорную поверхность и/или поверхность реактивного давления опорном отверстии в корпусе.

Благодаря исполнению согласно изобретению обеспечивается точное поводковое соединение режущей пластины с передвижным упором, расположенным эксцентрически на опорной части. При повороте опорной части вокруг своей продольной оси расположенный или закрепленный на нем эксцентрический передвижной упор перемещает режущую пластину в одном или другом направлении параллельно режущей кромке. Таким образом, при прочно закрепленной режущей пластине в рамках эксцентриситета, состоящего из опорной части и передвижного упора эксцентрикового штифта, возможно изменение положения режущей пластины в гнезде под пластину и, с другой стороны, передвижной упор позволяет также повторно фиксировать это положение в установленной позиции.

В другом варианте изобретения возможно расположить паз, в данном случае предпочтительно ограниченный с двух сторон, в поверхности дна режущей пластины, прилегающей к опорной поверхности, или также, что в целом предпочтительно ввиду более значительного удаления паза от режущей кромки и тем самым более высокой допустимой нагрузки на режущую пластину, предусмотреть паз в тыльной поверхности режущей пластины, прилегающей к поверхности реактивного давления. В этом случае для повышения стабильности она может быть выполнена с ограничением сверху.

Ось опорной части проходит целесообразно, по существу, параллельно поверхности реактивного давления инструмента, в примерно вертикальной плоскости относительно опорной поверхности. При вертикальном расположении оси вращения опорной части относительно опорной поверхности передвижной упор может полностью входить в паз, при этом опорная часть предпочтительно находится непосредственно под опорной поверхностью, что позволяет избежать чрезмерного напряжения на изгибе передвижного упора при повороте опорной части.

Чтобы закрепить опорную часть в опорном отверстии без возможности смещения в продольном осевом направлении, но с возможностью поворота, согласно другому признаку изобретения можно предусмотреть в опорной части кольцевой прорезной паз, в который входит аксиальный ограничительный штифт. При вывинчивании аксиального ограничительного штифта опорная часть вместе с эксцентрично закрепленным на нем передвижным упором может очень легко выниматься вверх или вниз из резцедержателя.

Чтобы повернуть эксцентриковый штифт согласно изобретению, на удаленном относительно передвижного упора конце опорной части может быть предусмотрен внутренний шестигранник или что-то подобное для ввода специального приводного инструмента, например шестигранного ключа.

Наряду с вариантом выполнения опорной части в виде гладкого цилиндрического штифта (прерываемого лишь кольцевым прорезным пазом для аксиального ограничения) может быть предусмотрено также выполнение опорной части в виде нарезного болта, а опорного отверстия в корпусе в виде сверления с внутренней резьбой. В данном случае может быть также предусмотрена кольцевая прорезная канавка, в которую входит аксиальный ограничительный штифт, при этом кольцевая прорезная канавка должна быть шире, чем диаметр аксиального ограничительного штифта, чтобы обеспечить осевое перемещение нарезного болта соответственно зазору. Тот факт, что здесь при проворачивании эксцентрикового штифта передвижной упор вместе с опорной частью, выполненной в виде нарезного болта, не только поворачивается эксцентрически, но и перемещается также в осевом направлении, не сказывается негативно на регулировке режущей пластины при том условии, что передвижной упор не упирается торцом в верхний перекрывающий ограничитель паза.

В предпочтительном исполнении зажимного приспособления для крепления режущей пластины в гнезде под пластину в виде прижимаемого зажимным приспособлением прихвата в другом варианте изобретения может быть предусмотрен прихват, имеющий на удаленном от гнезда под пластину конце выемку, в которую входит передвижной стопорный штифт на корпусе, например выступ на корпусе. Это имеет то преимущество, что при перемещении режущей пластины в гнезде под пластину с зажатым прихватом последний не испытывает перекоса за счет перемещения режущей пластины, а остается крепко прижатым, и таким образом прихват должен скользить по опорной поверхности корпуса.

Наконец, в рамках изобретения предусмотрено также, что ось зажимного винта направлена наклонно внутрь корпуса, что, в частности, представляет преимущество в дисковых и циркулярных фрезах, так как по окружности дискообразного корпуса может быть установлено большее число режущих пластин.

Другие преимущества, признаки и особенности изобретения приводятся в нижеследующем описании примера исполнения со ссылками на чертежи, где представлены:
фиг. 1 - схематический вид сбоку переднего конца инструмента согласно изобретению,
фиг.2 - разрез инструмента по фиг.1 параллельно плоскости чертежа,
фиг.3 - вид на инструмент по фиг.1 и 2,
фиг. 4 - частичный разрез модифицированного инструмента, в котором передвижной паз в режущей пластине открыт книзу и в сторону поверхности реактивного давления и ограничен сверху,
фиг.5 - разрез вдоль линии IV-IV по фиг.4,
фиг.6 - разрез вдоль линии VI-VI по фиг.3,
фиг.7 - разрез модифицированного инструмента по фиг.2, в котором опорная часть эксцентрикового штифта выполнена в виде нарезного болта,
фиг. 8 - схематичный вид сбоку модифицированного инструмента по фиг.1, в котором ось зажимного винта направлена наклонно внутрь корпуса,
фиг. 9 - дисковая фреза с инструментом в исполнении по фиг. 8 для иллюстрации большего числа подводимых режущих пластин,
фиг. 10 - дисковая фреза, выполненная согласно изобретению, с фасонными пластинами и разбивкой на проходы,
фиг.11 - выполненный согласно изобретению зенкерный инструмент,
фиг. 12 - выполненный согласно изобретению инструмент для обработки торцов со встроенным сверлом и
фиг.13 - выполненный согласно изобретению торцевой прорезной инструмент.

В корпусе 1 выполнено гнездо под пластину для крепления режущего инструмента в виде режущей пластины 2 с режущей кромкой 3, состоящее лишь из опорной поверхности 4 и поверхности реактивного давления 5, к которым прилегают соответствующие боковые стороны режущей пластины 2. Все остальные стороны свободны, и, таким образом, режущая пластина 2 вертикально к плоскости чертежа на фиг. 1, закрепленная в гнезде под пластину прихватом 6 и прижимающим его зажимным винтом 7, не опирается назад и вперед. Угол α между опорной поверхностью 4 и опорной поверхностью 8 прихвата 6, открытый в сторону поверхности 5 реактивного давления, больше угла самоторможения, и, таким образом, режущая пластина толкается давлением прихвата 6 назад в гнездо под пластину.

На примере исполнения согласно фиг. 1-3 в режущей пластине 2 предусмотрен проходящий сверху вниз паз 9, в который входит эксцентрический передвижной упор 10 эксцентрикового штифта 11. Опорная часть 12 эксцентрикового штифта 11 выполнена поворотной с опорой в сквозном цилиндрическом отверстии 13 в корпусе.

Диаметр передвижного упора 10, расположенного эксцентрически и аксиально параллельно относительно оси вращения 14 опорной части 12, точно соответствует ширине b паза 9 в корпусе режущей пластины 2.

При повороте эксцентрикового штифта 11, предпочтительно торцовым гаечным ключом, вставленным в шестигранное углубление 15 на нижнем конце опорной части, установленный эксцентрически на опорной части 12 передвижной упор 10, который без зазора входит в паз 9, перемещает режущую пластину 2 в продольном направлении главной режущей кромки 3, причем величина сдвига на практике составляет, разумеется, всего лишь несколько десятых долей миллиметра или еще меньше. При таком сдвиге режущего инструмента при помощи эксцентрикового штифта 11 речь идет всего лишь о тонкой регулировке положения режущей пластины. Перемещение режущей пластины 2 при помощи эксцентрикового штифта 11 осуществляется при этом, когда режущая пластина зажата, то есть зажимной винт 7 крепко затянут.

На фиг. 4 и 5 представлены разрезы модифицированного инструмента, в котором в режущей пластине 2' предусмотрен ограниченный сверху паз 9', в котором помещается передвижной упор 10 нарезного болта 11.

На фиг. 6 представлен аксиальный ограничительный штифт 16, входящий в кольцевую прорезную канавку 17 опорной части 12 эксцентрикового штифта 11 и не допускающий выпадения эксцентрикового штифта 11 вниз из опорного отверстия 13. На фиг.7 изображена модифицированная форма исполнения инструмента согласно изобретению, в которой эксцентриковый штифт 11' выполнен в виде нарезного болта.

В этом варианте опорная часть 12' представлена в виде нарезного участка, который ввинчивается в отверстие 13' корпуса 1, также выполненное в виде сверления с внутренней резьбой. Аксиальный ограничительный штифт 16 входит в данном случае в более широкий кольцевой прорезной паз 17', что ограничивает перемещение в осевом направлении опорной части 12', выполненной в виде нарезного болта, который может при проворачивании перемещаться между двумя ограниченными конечными положениями. Подобным же образом осуществляется одновременно движение эксцентрического передвижного упора 10, с тем различием, что передвижной упор 10 перемещается также вверх и вниз. По этой причине в варианте с пазом 9" перемещения в режущей пластине 2'', ограниченным сверху, как представлено на фиг.7, следует обеспечить, чтобы верхний торец 18 передвижного упора 10 не упирался в верхнее ограничение паза 9''.

В варианте выполнения инструмента согласно изобретению, изображенном на фиг. 8, ось 19 зажимного винта 7 направлена наклонно внутрь корпуса 1. Как можно видеть на фиг.9, это имеет то преимущество, что при небольшом угловом расстоянии возможно разместить еще одну режущую пластину на дисковой фрезе 20. Выбор положения оси 19 зажимного винта 7 в соответствии с предыдущими примерами исполнения, то есть положение 19', означал бы, что для обеспечения свободного доступа к зажимному винту 7 соседняя режущая пластина может быть расположена лишь значительно правее, то есть в целом на окружности дисковой фрезы может быть закреплено меньшее количество режущих пластин.

На фиг. 10-13 показаны различные инструменты, при этом общим для всех их является то, что режущие пластины 2 закреплены в ограниченных лишь с двух сторон гнездах под пластину соответствующих корпусов, зажатых согласно изобретению, т.е. с возможностью перемещения со стопором параллельно режущей кромке.

Изобретение относится к области обработки металлов резанием, сборному режущему инструменту. Режущий инструмент содержит корпус, в гнезде которого, ограниченном опорной поверхностью и поверхностью реактивного давления, с помощью зажимного приспособления закреплена, по меньшей мере, одна режущая пластина. Для точного регулирования положения режущей пластины и уменьшения числа деталей он снабжен эксцентриковым штифтом, передвижной упор которого расположен на его опорной части эксцентрично и параллельно оси ее вращения. При этом передвижной упор входит в зацепление с пазом режущей пластины, ширина которого, по существу, соответствует диаметру передвижного упора. При этом опорная часть установлена с возможностью поворота от внешнего привода в выполненном в корпусе отверстии, пересекающем опорную поверхность и/или поверхность реактивного давления гнезда. При этом опорная поверхность корпуса под зажимное приспособление и опорная поверхность гнезда под режущую пластину образуют угол, превышающий угол самоторможения и открытый в сторону поверхности реактивного давления. 10 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Режущий инструмент для высокоскоростной металлообработки, содержащий корпус, в гнезде которого, ограниченном опорной поверхностью и поверхностью реактивного давления, с помощью зажимного приспособления закреплена, по меньшей мере, одна режущая пластина, отличающийся тем, что он снабжен эксцентриковым штифтом, передвижной упор которого расположен на его опорной части эксцентрично и параллельно оси ее вращения, причем передвижной упор входит в зацепление с пазом режущей пластины, ширина которого, по существу, соответствует диаметру передвижного упора, при этом опорная часть установлена с возможностью поворота от внешнего привода в выполненном в корпусе отверстии, пересекающем опорную поверхность и/или поверхность реактивного давления гнезда, при этом опорная поверхность корпуса под зажимное приспособление и опорная поверхность гнезда под режущую пластину образуют угол, превышающий угол самоторможения и открытый в сторону поверхности реактивного давления. 2. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что в режущей пластине выполнен паз, ограниченный, предпочтительно, с двух сторон и расположенный на нижней поверхности, прилежащей к опорной поверхности гнезда корпуса. 3. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что в режущей пластине выполнен паз, ограниченный, предпочтительно, сверху и расположенный на тыльной стороне, прилежащей к поверхности реактивного давления. 4. Инструмент по п. 3, отличающийся тем, что ось опорной части расположена по существу параллельно поверхности реактивного давления и в вертикальной плоскости относительно опорной поверхности гнезда корпуса. 5. Инструмент по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что он снабжен аксиальным ограничительным штифтом, входящим в кольцевой прорезной паз, выполненный на опорной части. 6. Инструмент по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что на удаленном относительно передвижного упора конце опорной части выполнено шестигранное углубление, предназначенное для взаимодействия со специальным приводным инструментом. 7. Инструмент по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что на опорной части эксцентрикового штифта нарезана резьба, а соответствующее ей отверстие в корпусе выполнено в виде сверления с внутренней резьбой. 8. Инструмент по п. 7, отличающийся тем, что в опорной части выполнен кольцевой прорезной паз, ширина которого больше диаметра аксиального ограничительного штифта. 9. Инструмент по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что зажимное приспособление выполнено в виде прихвата, прижимаемого зажимным винтом. 10. Инструмент по п. 9, отличающийся тем, что в прихвате на конце, удаленном от гнезда под режущую пластину, выполнена выемка, в которой расположен выступ корпуса, выполненный в виде передвижного штифта. 11. Инструмент по п. 9 или 10, отличающийся тем, что в частности для дисковых фрез или циркулярных пил ось зажимного винта расположена с наклоном внутрь корпуса.