СБОРНЫЙ РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ И РЕЖУЩАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ НЕГО Российский патент 2003 года по МПК B23B51/00 B23C5/16 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к сборному режущему инструменту, включающему, по крайней мере, две части, соединяемые вместе с возможностью освобождения и передачи крутящего момента от одной части к другой. В частности изобретение относится к сборному режущему инструменту, включающему сменную режущую головку и хвостовик, на котором режущая головка устанавливается для использовании в таких операциях обработки резанием, как сверление, фрезерование и других.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Пример сборного вращающегося режущего инструмента, имеющего соединение вышеуказанного типа, раскрыт в ЕР 0742065. Сборный инструмент включает первую и вторую соединительные части, имеющие охватываемые и охватывающие соединительные элементы, образованные на их взаимодействующих торцах. Соединительные элементы имеют радиально расположенные выступы для передачи крутящего момента и центрирующую часть, расположенную между ними. Режущий инструмент собирается путем размещения охватываемого соединительного элемента в охватывающем соединительном элементе и соосного соединения их вместе посредством крепежного винта.

Использование крепежных винтов в сборных режущих инструментах приведенного выше типа ослабляет режущий инструмент и накладывает довольно значительные ограничения на миниатюризацию размеров инструмента, в частности для режущих инструментов малых диаметров, особенно, когда эти инструменты имеют расположенные вдоль оси стружечные канавки и, следовательно, не имеют достаточно большого поперечного сечения и достаточно прочного корпуса для размещения соответствующих крепежных винтов.

Проблема становится еще более критической для вращающихся режущих инструментов, имеющих сменные режущие головки с режущей кромкой, проходящей до центра режущего инструмента, поскольку такие головки невозможно закрепить посредством проходящего через них осевого крепежного винта.

ЕР 0118806 раскрывает сборный инструмент для сверления, включающий цилиндрический хвостовик, выполненный с двумя стружечными канавками, расположенными в основном вдоль его продольной оси, и сменную пластинчатую сверлильную головку, установленную на хвостовике с помощью самоудерживающего соединения, не требующего крепежного винта. Сверлильная головка включает две диаметрально расположенные в основном плоские режущие части в форме пластин, а хвостовик инструмента имеет паз для размещения сверлильной головки, расположенной между двумя диаметрально противоположными и радиально ориентированными выборками, выполненными на боковых сторонах стружечных канавок, расположенными в осевом направлении и предназначенными для установки в них пластин сверлильной головки. Пластины и выборки имеют узкие базовые поверхности, ориентированные в основном перпендикулярно к продольной оси инструмента и предназначенные для осевой опоры режущей головки в держателе, и высокие боковые стенки, ориентированные поперечно к базовым поверхностям и передающие крутящий момент.

Следует отметить, что в инструменте для сверления таком, как описано выше, относительно малая ширина базовых поверхностей недостаточна для того, чтобы противостоять осевым силам, действующим на инструмент во время операций резания. Более того, сверлильная головка с продолговатой плоской конфигурацией, как отмечено выше, ослаблена в условиях скручивания. Кроме того, такие инструменты имеют малую базовую поверхность по отношению к поверхности поперечного сечения их хвостовика и по отношению к высоким стенкам для передачи крутящего момента, что приводит к их нестабильности. По крайней мере, по этим причинам сверлильная головка указанной выше пластинчатой конструкции трудно применима к малым и особенно к миниатюрным режущим инструментам.

Задача изобретения - обеспечить новый сборный режущий инструмент и новую режущую головку для него.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Первым объектом изобретения является сборный вращающийся режущий инструмент, включающий сменную режущую головку и хвостовик, имеющие общую продольную ось и совпадающие периферийные поверхности,
упомянутая режущая головка имеет режущую часть на переднем конце и установочную часть на заднем конце, а упомянутый хвостовик имеет часть для размещения режущей головки на своем переднем торце, каждая из упомянутых частей режущей головки и хвостовика имеет, по крайней мере, по две соединительные части, при этом соединительные части режущей головки и хвостовика ограничены упомянутыми периферийными поверхностями и совпадают по форме и размерам,
каждая соединительная часть имеет базовую поверхность, расположенную поперечно к упомянутой продольной оси и являющуюся осевой опорой режущей головки в хвостовике, стенку для передачи крутящего момента, расположенную в основном в радиальном направлении к упомянутой продольной оси и ориентированную поперечно к упомянутой базовой поверхности, и фиксирующую стенку, расположенную вблизи и поперечно к стенке для передачи крутящего момента и на периферии по отношению к упомянутой продольной оси, при этом центральный угол фиксирующей стенки на каждой соединительной части режущей головки меньше, чем соответствующий центральный угол между соседними краями фиксирующих стенок двух различных соединительных частей хвостовика,
режущий инструмент выполнен с возможностью сборки путем расположения сначала установочной части режущей головки таким образом относительно части для ее размещения, чтобы вставить фиксирующие стенки соединительных частей режущей головки между соответствующими фиксирующими стенками соединительных частей хвостовика с последующим поворотом режущей головки относительно хвостовика до полного совмещения соединительных частей режущей головки с соответствующими соединительными частями хвостовика по базовым поверхностям до соприкосновения друг с другом стенок, передающих крутящий момент, и соосного взаимодействия фиксирующих стенок по типу взаимного замыкания охватываемых и охватывающих поверхностей, обеспечивая посредством этого самозакрепление режущей головки на хвостовике.

Предпочтительно соединительные части режущей головки и хвостовика имеют сопряженную ступенчатую конфигурацию, каждая из них имеет пару базовых поверхностей, одна из которых приподнята, а другая - занижена, при этом базовые поверхности соединены через стенку для передачи крутящего момента. Предпочтительно каждая соединительная часть имеет форму выступа, включающего приподнятую базовую поверхность, и выемки, включающей заниженную базовую поверхность.

Когда режущий инструмент предназначен для операций резания, требующих стружкоотводящих канавок, таких, как, например, сверление, число соединительных частей в режущей головке и хвостовике предпочтительно соответствует числу канавок. В этом случае каждая соединительная часть расположена между двумя стружечными канавками так, чтобы ее заниженная поверхность ограничивалась одной из канавок и стенкой для передачи крутящего момента, а ее приподнятая поверхность ограничивалась другой канавкой и стенкой для передачи крутящего момента.

Вторым объектом изобретения является сменная режущая головка для установки на хвостовике, имеющем переднюю часть для размещения режущей головки, образованную с, по крайней мере, двумя соединительными частями, каждая из которых ограничена периферийной поверхностью хвостовика и включает базовую поверхность, стенку для передачи крутящего момента и фиксирующую стенку,
упомянутая режущая головка имеет периферийную поверхность, совпадающую с упомянутой периферийной поверхностью хвостовика, режущую часть, примыкающую к ее переднему концу, и установочную часть, примыкающую к ее заднему концу, при этом установочная часть режущей головки сформирована с, по крайней мере, двумя соединительными частями, ограниченными упомянутой периферийной поверхностью режущей головки,
каждая соединительная часть режущей головки имеет продольную ось, базовую поверхность, расположенную поперечно к упомянутой продольной оси и предназначенную для осевой опоры режущей головки в хвостовике, стенку для передачи крутящего момента, расположенную в основном радиально по отношению к упомянутой продольной оси и ориентированную поперечно к упомянутой базовой поверхности, и фиксирующую стенку, расположенную вблизи и поперечно к стенке для передачи крутящего момента и на приферии по отношению к упомянутой продольной оси, при этом центральный угол фиксирующей стенки на каждой соединительной части режущей головки меньше, чем соответствующий центральный угол между соседними краями фиксирующих стенок двух различных соединительных частей хвостовика.

Если хвостовик, на котором установлена режущая головка, имеет стружечные канавки, предпочтительно, чтобы режущая головка была выполнена со стружечными канавками, совпадающими со стружечными канавками хвостовика. Посредством этого инструмент в сборе имеет законченную конструкцию с непрерывными стружечными канавками, обеспечивающими плавный отвод стружки.

Сборный инструмент в соответствии с изобретением может быть выполнен с закрепляющим устройством, например в виде паза на хвостовике, для упругого закрепления на нем режущей головки.

Соединительное устройство в соответствии с изобретением позволяет режущей головке и хвостовику иметь прочные широкие концы с максимально возможной площадью поперечного сечения и низкими стенками для передачи крутящего момента, посредством чего улучшается стабильность режущего инструмента. Соединительное устройство также дает возможность передачи большого крутящего момента от хвостовика к режущей головке и способно воспринимать большие осевые усилия, возникающие при операциях обработки резанием, таких как сверление. Соединительное устройство согласно изобретению особенно полезно для миниатюрных сборных режущих инструментов, особенно когда такие сборные инструменты имеют стружкоотводящие канавки.

Другие особенности изобретения связаны с устройством для сборки и разборки режущего инструмента, описанного выше.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для лучшего понимания изобретения и его выполнения на практике отсылки будут сделаны к сопроводительным чертежам, на которых:
фиг. 1 - изометрическая проекция сборного инструмента в разобранном виде перед сборкой в соответствии с первым вариантом изобретения;
фиг. 2 - изометрическая проекция снизу режущей головки сборного инструмента, показанного на фиг.1;
фиг.3 - вид снизу на режущую головку, показанную на фиг.2;
фиг. 4а - изометрическая проекция части хвостовика сборного режущего инструмента, показанного на фиг.1;
фиг. 4в - изометрическая проекция части альтернативного варианта хвостовика, показанного на фиг.4а;
фиг.5 - вид спереди хвостовика, показанного на фиг.4;
фиг. 6 - изометрическая проекция сборного режущего инструмента, показанного на фиг.1, в начальной стадии его сборки;
фиг. 7 - изометрическая проекция сборного режущего инструмента, показанного на фиг.1, в собранном состоянии;
фиг. 8 - осевое сечение сборного режущего инструмента, показанного на фиг.7;
фиг. 9 - изометрическая проекция сборного режущего инструмента в разобранном виде перед сборкой в соответствии с другим вариантом изобретения;
фиг. 10 - изометрическая проекция режущей головки сборного режущего инструмента, показанного на фиг.9;
фиг. 11 - изометрическая проекция части хвостовика сборного режущего инструмента, показанного на фиг.9;
фиг. 12 - осевое сечение сборного режущего инструмента, показанного на фиг.9, в собранном состоянии;
фиг. 13 - осевое сечение изометрической проекции части сборного режущего инструмента, показанного на фиг.9, в начальной стадии его сборки;
фиг. 14 и 15 - различные варианты устройств для сборки, используемых с режущим инструментом, показанным на фиг.9-13.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Сборный режущий инструмент в соответствии с изобретением для использования на операциях сверления в основном показан на фиг.1 и 9.

Сборный режущий инструмент 1, показанный на фиг.1, включает цельную режущую головку 2 сменного типа и хвостовик 4, имеющие продольную ось 6 и центральную симметричную по отношению к продольной оси 6, предназначенные для получения соединения самозакрепляющегося типа.

Режущая головка 2 и хвостовик 4 сформированы с соответствующими стружечными канавками 8а, 10а и 8в, 10в, выполненными так, что когда режущий инструмент собран, канавки 8а и 8в и 10а и 10в образуют непрерывные, предпочтительно винтовые, канавки 8 и 10, которые проходят от режущей головки назад к хвостовику 4.

Как показано на фиг. 2 и 3, режущая головка 2 имеет режущую часть 12 вблизи ее переднего конца 13 и установочную часть 14 вблизи ее заднего конца 15.

Режущая часть 12 режущей головки не будет рассматриваться, поскольку не составляет предмета настоящего изобретения. Однако следует отметить, что режущая часть 12 режущей головки может быть любой соответствующей конструкции.

Как видно на фиг.2, установочная часть 14 имеет периферийную поверхность 16 и включает пару диаметрально расположенных соединительных частей 20, каждая из которых ограничена периферийной поверхностью 16 и имеет стружечные канавки 8а и 10а. Каждая соединительная часть 20 режущей головки имеет одноступенчатую конфигурацию с заниженной базовой поверхностью 22 вблизи одной из стружечных канавок 8а или 10а и приподнятой базовой поверхностью 24 вблизи другой из стружечных канавок 10а или 8а и стенкой 26 для передачи крутящего момента между ними, которые все расположены от периферийной поверхности 16 установочной части 14 режущей головки к продольной оси 6. Заниженная базовая поверхность 22 и стенка для передачи крутящего момента 26 ограничивают фиксирующую стенку 28, которая соединена со стенкой для передачи крутящего момента 26 через закругленный угол 27 и образует с заниженной базовой поверхностью 22 и стенкой для передачи крутящего момента 26 выборку 29. Соединительные части 20 режущей головки имеют центральную базовую поверхность 30, расположенную между ними и совпадающую с их приподнятыми базовыми поверхностями 24.

Как видно на фиг.2, заниженные, приподнятые и центральная базовые поверхности 22, 24 и 30 режущей головки выполнены в основном плоскими и ориентированы в основном перпендикулярно к продольной оси 6, а стенка для передачи крутящего момента и фиксирующая стенка 28 расположены поперечно к базовым поверхностям 22 и 24.

Как видно на фиг. 3, стенка для передачи крутящего момента 26 каждой соединительной части 20 режущей головки расположена в основном радиально по отношению к продольной оси 6 и наклонена под острым углом по отношению к базовым поверхностям 22 и 24. Должно быть понятно, что стенка 26 для передачи крутящего момента не обязательно должна быть плоской поверхностью, но предпочтительно может иметь форму изогнутой поверхности, только часть которой расположена радиально. Более того, стенка 26 для передачи крутящего момента может быть расположена под тупым углом или перпендикулярна к базовым поверхностям и может не располагаться точно в радиальном направлении, но может быть предпочтительно ориентирована под углом к этому направлению. Размер в осевом направлении D (см. фиг.2) стенки 26 для передачи крутящего момента каждой соединительной части 20 режущей головки существенно меньше, чем расстояние D (см. фиг.3) между радиально наиболее удаленными точками 21' и 21'' соответствующих стружечных канавок 8а и 10а. Размер в осевом направлении d не превышает и предпочтительно существенно меньше, чем половина расстояния D, и меньше, чем высота Н (см. фиг.2) режущей головки 2, измеренная между передним концом 13 и ее заниженными базовыми поверхностями 22.

Как видно на фиг.3, фиксирующая стенка 28 расположена на периферии по отношению к продольной оси 6 вдоль заниженной базовой поверхности 22. Альтернативно фиксирующая стенка 28 может быть расположена вдоль всей соединительной части 20 или любого ее участка.

Как может быть видно на фиг.1, 2, 6 и 7 и лучше всего показано на фиг.8, фиксирующие стенки 28 имеют форму ласточкина хвоста в виде конических поверхностей, расходящихся в направлении от переднего конца режущей головки. Эти конические поверхности ласточкина хвоста имеют ось (не показана), которая совпадает с продольной осью 6, и могут иметь любые подходящие формы, такие, например, как спиральная, эллиптическая или другие.

Как показано на фиг.4а и 5, хвостовик 4 имеет передний торец 40 с частью 42 для размещения режущей головки. Эта часть 42 имеет периферийную поверхность 43, совпадающую по форме и размерам с периферийной поверхностью 16 установочной части 14 режущей головки. Часть 42 для размещения режущей головки имеет диаметрально расположенные соединительные части 44 хвостовика, совпадающие по форме и размерам с соединительными частями 20 режущей головки. Таким образом, каждая соединительная часть 44 включает приподнятую базовую поверхность 48, заниженную базовую поверхность 50, стенку 52 для передачи крутящего момента, расположенную между ними, и фиксирующую стенку 54 в виде ласточкина хвоста, соединенную со стенкой 52 для передачи крутящего момента. Приподнятая базовая поверхность 48 и стенки для передачи крутящего момента и фиксации 52 и 54 образуют между собой выступы 56, соответствующие выборкам 29 установочной части 14 режущей головки и предназначенные для размещения в них. Между соединительными частями 44 хвостовика расположена базовая поверхность 60. Приподнятые, заниженные и центральная базовые поверхности 48, 50 и 60 и стенки для передачи крутящего момента и фиксации 52 и 54 соединительных частей хвостовика совпадают в части ориентации и размеров с соответствующими заниженными, приподнятыми и центральной базовыми поверхностями 22, 24 и 30 и стенками для передачи крутящего момента и фиксации 26 и 28 соединительных частей 20 режущей головки. Однако фиксирующие стенки 28 соединительных частей 20 режущей головки расположены в центральном угле α_c (см. фиг.3) меньшем, чем центральный угол β_t (см. фиг.5) между краями фиксирующих стенок 54 соединительных частей хвостовика.

Фиксирующие стенки 28 и 54 соединительных частей 20 и 44 соответственно режущей головки 2 и хвостовика 4 выполнены с возможностью заклинивания между собой. Такое заклинивание между фиксирующими стенками 28 и 54 может быть альтернативно достигнуто путем выполнения на держателе 4 упругого паза 62, как показано на фиг.4в.

Как видно на фиг.2, 3 и 4а, режущая головка и хвостовик могут иметь соответственно охватываемые и охватывающие элементы 64 (см. фиг.2) и 66 (см. фиг. 4а), которые могут быть выполнены наоборот, для начальной установки по одной оси режущей головки 2 и хвостовика 4.

Как показано на фиг.6, установочная часть 14 режущей головки 2 размещена в части 42 хвостовика 4 путем поперечного вставления соединительных частей 20 между выступами 56 соединительных частей 44 хвостовика и поворота режущей головки 2 в направлении А (против направления вращения режущего инструмента), при этом заниженные базовые поверхности 22 скользят по приподнятым базовым поверхностям 48 соединительных частей 44 хвостовика до упора стенок 26 для передачи крутящего момента соединительных частей 20 режущей головки в соответствующие стенки 52 соединительных частей 44 хвостовика, а выступы 56 соединительных частей 44 последнего полностью заходят в выборки 29 соединительных частей первой и до взаимодействия фиксирующих стенок 28 в виде ласточкина хвоста соединительных частей 20 режущей головки с соответствующими фиксирующими стенками 56 в виде ласточкина хвоста соединительных частей 44. В держателе, показанном на фиг.4в, взаимодействие между фиксирующими стенками 28 и 54 достигается вследствие упругого расширения паза 62.

Режущий инструмент 1, описанный выше, в собранном виде показан на фиг.7 и 8. Во время операций обработки резанием широкая осевая опора режущей головки 2 в хвостовике 4 обеспечивается контактом заниженных базовых поверхностей 22 режущей головки с соответствующими приподнятыми базовыми поверхностями 48 хвостовика 4. В добавление к этому осевая опора может быть существенно увеличена за счет контакта приподнятых базовых поверхностей 24 режущей головки 2 с заниженными базовыми поверхностями 50 хвостовика 4. Фиксирующие стенки 28 и 54 соответственно режущей головки 2 и хвостовика 4 действуют как фиксирующие поверхности, которые взаимодействуют соосно по типу взаимного замыкания охватываемых и охватывающих поверхностей и обеспечивают соответствующее закрепление режущей головки на держателе во время резания, а также предотвращают открепление режущей головки или ее вытягивание из хвостовика при отводе режущего инструмента от обрабатываемой заготовки.

Фиг. 9-14 показывают режущий инструмент 101 в соответствии с другим вариантом изобретения, в котором соединительное устройство в основном сходно с таковым в режущем инструменте 1 на фиг.1-8. Различие состоит в том, что в режущем инструменте 101 соединительные части режущей головки и хвостовика имеют двух уровневую конструкцию с расположением их фиксирующих элементов на другом осевом уровне, чем их базовые поверхности и стенки для передачи крутящего момента. Поэтому в описании режущего инструмента 101, приведенном ниже, рассмотрены те его части, которые относятся к фиксирующим элементам.

Как видно на фиг. 9, режущий инструмент 101 включает цельную режущую головку 102 и хвостовик 104, имеющие продольную ось 106 и две стружечные канавки (не обозначены).

Режущая головка 102, показанная отдельно на фиг.10, имеет режущую часть 112 вблизи ее переднего конца 113 и установочную часть 114 вблизи ее заднего конца 115. Установочная часть 114 режущей головки включает пару диаметрально расположенных соединительных частей 120, каждая из которых имеет заниженную базовую поверхность 122, приподнятую базовую поверхность 124, стенку 126 для передачи крутящего момента и ограниченную ими выборку 129.

Хвостовик 104, показанный на фиг.11, имеет передний торец 140 с образованной на нем частью 142 для размещения режущей головки. Указанная часть 142 имеет соединительные части 144 с приподнятыми базовыми поверхностями 148, заниженными базовыми поверхностями 150, стенками 152 для передачи крутящего момента и ограниченные ими выступы 156, совпадающие по форме и размерам с выборками 129 соединительных частей 120 режущей головки.

Как видно на фиг.9, 10 и 11, режущий инструмент 101 имеет охватываемые и охватывающие фиксирующие элементы 200 и 210, сформированные соответственно на режущей головке 102 и хвостовике 104 и имеющие радиальные размеры существенно меньше, чем радиальный размер режущей головки и хвостовика. Охватываемый фиксирующий элемент 200 режущей головки 102 выступает от ее заднего конца 115, а охватывающий фиксирующий элемент 210 хвостовика 104 углублен по отношению к его переднему торцу.

Как показано на фиг.10 и 11, охватываемый и охватывающий элементы 200 и 210 режущего инструмента 101 имеют соответствующие конические стенки 128 и 154 и центральные базовые поверхности 130 и 160 между ними, которые имеют форму и характер взаимодействия, сходный с соответствующими фиксирующими стенками 28 и 54 и центральными базовыми поверхностями 30 и 60 соединительных частей 20 режущей головки и соединительных частей 44 хвостовика режущего инструмента 1. В особенности сходно с режущим инструментом 1 режущий инструмент 101 имеет центральный угол между соседними краями фиксирующих стенок 154 больше, чем центральный угол фиксирующих стенок 128 режущей головки 102. Однако центральный угол фиксирующих стенок 128 больше, чем центральный угол фиксирующих стенок 28 режущей головки 2, а центральный угол между соседними краями фиксирующих стенок 154 хвостовика 104 меньше, чем этот угол для фиксирующих стенок 54 на хвостовике 4. В добавление к этому, каждая из приподнятых базовых поверхностей 124 соединительных частей 120 режущей головки режущего инструмента 101 имеет центральный угол существенно меньше, чем центральный угол между приподнятыми базовыми поверхностями 148 соединительных частей 144 хвостовика.

Как видно на фиг.12, фиксирующие конические стенки 128 и 154 охватываемого и охватывающего элементов 200 и 210 расходятся от переднего конца 113 режущей головки 102 и взаимодействуют между собой как соединение типа ласточкин хвост.

Сходно варианту режущего инструмента 1, в соответствии с которым хвостовик имеет конструкцию, показанную на фиг.4в, режущий инструмент 101 может иметь средства для упругого закрепления режущей головки на хвостовике. фиг. 10, 11 и 13 показывают альтернативный пример таких закрепляющих средств.

Средства закрепления включают два цилиндрических запирающих штифта 220 (см. фиг. 11 и 13), выступающих в осевом направлении от центральной базовой поверхности 160 охватывающего фиксирующего элемента 200 хвостовика 104 и расположенных вблизи его фиксирующих конических стенок 154, и две соответствующие цилиндрические запирающие выемки 222 (см. фиг.10 и 12), образованные на фиксирующих конических стенках 128 охватываемого фиксирующего элемента 200 режущей головки 102 и предназначенные для размещения запирающих штифтов 220. Запирающие штифты 220 наклонены к продольной оси 106 так, чтобы в основном совпадать с расхождением фиксирующих конических стенок 128 и 154 соответствующих охватываемого и охватывающего элементов 200 и 210.

Как видно на фиг.13, запирающие штифты 220 упруго установлены в хвостовике 104, что в описываемом варианте достигается установкой каждого из запирающих штифтов 220 в ступенчатом удлиненном отверстии 230, образованном в хвостовике 104 вблизи его фиксирующих конических стенок 154 и имеющем две секции различного диаметра с тем, чтобы нижняя часть 232 штифта 220 сопрягалась с нижней узкой секцией 236 отверстия 230, а верхняя часть 240 штифта 220 была окружена верхней широкой секцией 242 отверстия 230, что дает штифту возможность небольшого изгиба.

Таким образом, во время сборки режущего инструмента 101 режущая головка 102 вставляется в часть для ее размещения на хвостовике и поворачивается в направлении А, при этом фиксирующие конические стенки 128 охватываемого фиксирующего элемента 200 скользят по фиксирующим коническим стенкам 154 охватывающего фиксирующего элемента 210 и штифты 220 отгибаются наружу в направлении последних стенок 154.

При взаимодействии стенок 126, передающих крутящий момент соединительных частей 200 режущей головки, со стенками 152, передающими крутящий момент соединительных частей 144 хвостовика, вращение режущей головки 102 ограничивается и запирающие штифты входят в запирающие выемки 222. Посредством этого режущая головка 102 надежно закреплена в ее установочной позиции на хвостовике 104 упругими запирающими штифтами 220.

Режущие инструменты согласно изобретению могут быть обеспечены устройством для сборки. На фиг.14 и 15 показаны два варианта такого устройства для использования с любым из вышеописанных режущих инструментов, которые будут описаны ниже в отношении режущего инструмента 101. Как видно, каждое устройство для сборки 300 (см. фиг.14) и 400 (см. фиг.15) имеет цилиндрическое углубление 310, 410 с диаметром, соответствующим диаметру режущего инструмента 101. Устройства для сборки 300 и 400 или, по крайней мере, их углубления выполнены в соответствующем материале и включают секцию 320, 420 удержания режущей головки и секцию 330, 430 размещения хвостовика, которые имеют возможность охватывать или держать режущую головку 102 и часть для размещения режущей головки 142 хвостовика 104. Секции удержания режущей головки 320 и 420 углублений 310 и 410 имеют форму дополнительную к наружной конфигурации режущей головки 102 и, следовательно, включают выпуклые части 340 и 440, которые имеют возможность входа в стружечные канавки режущей головки, посредством чего устраняется ее вращение относительно устройств для сборки 300 и 400. Устройства для сборки 300 и 400 могут быть снабжены средствами, предотвращающими выпадение режущей головки из удерживающих секций 320 и 420 этих устройств. В устройстве для сборки 300, показанном на фиг. 14, эти средства выполнены в виде гибких элементов 350, а в устройстве для сборки 400, показанном на фиг.15, эти средства выполнены в виде выпуклых элементов 440 соответствующей формы и размеров. Альтернативно или в дополнение к указанным выше элементам 350 и 440 удерживающие режущую головку секции 320 и 420 цилиндрических углублений 310 и 410 могут иметь диаметр, который слегка меньше, чем диаметр режущей головки 102, чтобы дать возможность вставлять ее с усилием в соответствующую удерживающую секцию. При разборке режущего инструмента 101 режущая головка освобождается из соответствующего устройства для сборки или выталкиванием ее из устройства 300 со стороны его заднего конца 360 (см. фиг.14), или вытягиванием ее из устройства 400 со стороны его переднего конца 460.

Сборный инструмент по изобретению и его компоненты могут иметь альтернативные конструкции, включающие особенности, отличные от описанных выше и показанных на чертежах. Например, режущий инструмент может быть выполнен с более чем двумя стружечными канавками, или он может не иметь таких канавок совсем, и/или может иметь локально образованные полости для отвода стружки. В последнем случае заниженные поверхности режущей головки и хвостовика занимают всю площадь между приподнятыми поверхностями. Кроме того, установочная часть режущей головки и часть хвостовика для размещения режущей головки могут быть образованы с более чем двумя соединительными частями, которые могут быть размещены друг от друга на равном или неравном расстоянии. Также конструкции установочной части режущей головки и части хвостовика для размещения режущей головки, показанные на чертежах, могут быть применены к этим частям наоборот. Закрепляющие средства в режущем инструменте могут иметь любую подходящую конструкцию. Режущий инструмент может быть выполнен с дополнительными особенностями, такими, как, например, средства для охлаждения.

ЛИСТ ОТСЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
1 сборный режущий инструмент на фиг.1-8
2 режущая головка
4 хвостовик
6 продольная ось
8а, 10а стружечные канавки режущей головки
8в, 10в стружечные канавки хвостовика
12 режущая часть режущей головки
13 передний конец режущей головки
14 установочная часть режущей головки
15 задний конец режущей головки
16 периферийная поверхность установочной части режущей головки
20 соединительные части режущей головки
21', 21'' радиально наиболее удаленные точки стружечных канавок 8а и 10а
22 заниженная базовая поверхность соединительной части режущей головки
24 приподнятая базовая поверхность соединительной части режущей головки
26 стенка для передачи крутящего момента соединительной части режущей головки
27 скругленный угол
28 фиксирующая стенка соединительной части режущей головки
29 выборка соединительной части режущей головки
30 центральная базовая поверхность между соединительными частями режущей головки \\2 40 передний торец хвостовика
42 часть хвостовика для размещения режущей головки
43 периферийная поверхность части хвостовика для размещения режущей головки
44 соединительные части хвостовика
48 приподнятая базовая поверхность соединительной части хвостовика
50 заниженная базовая поверхность соединительной части хвостовика
52 стенка для передачи крутящего момента соединительной части хвостовика
54 фиксирующая стенка соединительной части хвостовика
56 выступ соединительной части хвостовика
60 центральная базовая поверхность между соединительными частями хвостовика
62 упругий паз
64, 66 охватываемый и охватывающий направляющие элементы
101 сборный режущий инструмент на фиг.9-13
102 режущая головка
104 хвостовик
106 продольная ось
112 режущая часть режущей головки
113 передний конец режущей головки
114 установочная часть режущей головки
115 задний конец режущей головки
120 соединительная часть режущей головки
122 заниженная базовая поверхность соединительной части режущей головки
124 приподнятая базовая поверхность соединительной части режущей головки
126 стенка для передачи крутящего момента соединительной части режущей головки
128 фиксирующие конические стенки охватываемого фиксирующего элемента
129 выборка соединительной части режущей головки
130 центральная базовая поверхность охватываемого фиксирующего элемента
140 передний торец хвостовика
142 часть хвостовика для размещения режущей головки
144 соединительная часть хвостовика
148 приподнятая базовая поверхность соединительной части хвостовика
150 заниженная базовая поверхность соединительной части хвостовика
152 стенка для передачи крутящего момента соединительной части хвостовика
154 фиксирующие конические стенки охватываемого фиксирующего элемента
156 выступы соединительных частей хвостовика
160 центральная базовая поверхность охватывающего фиксирующего элемента
200 охватываемый фиксирующий элемент режущей головки
210 охватывающий фиксирующий элемент хвостовика
220 запирающие штифты
222 запирающие выемки
230 удлиненные отверстия
232 нижняя часть штифта 220
236 нижняя узкая секция отверстия 230
240 верхняя часть штифта 220
242 верхняя широкая секция отверстия 230
246 цилиндрическая выемка, образованная в периферийных стенках 152
300 устройство для сборки, показанное на фиг.14
310 углубление в устройстве для сборки 300
320 секция удержания режущей головки в устройстве для сборки 300
330 секция для размещения хвостовика в устройстве для сборки 300
340 выпуклые части устройства для сборки 300
350 гибкие элементы устройства для сборки 300
360 задний конец устройства для сборки 300
400 устройство для сборки, показанное на фиг.15
410 углубление устройства для сборки 400
420 секция удержания режущей головки в устройстве для сборки 400
430 секция размещения хвостовика в устройстве для сборки 400
440 выпуклые части устройства для сборки 400
460 передний конец устройства для сборки 400.

Изобретение относится к операциям обработки резанием вращающимся инструментом, в частности к сверлению и фрезерованию. Инструмент содержит сменную режущую головку и хвостовик, имеющие соединительные части. Для получения малых и особенно миниатюрных инструментов каждая из соединительных частей режущей головки и хвостовика имеет пару базовых поверхностей, из которых одна выполнена приподнятой, а другая - заниженной, расположенных поперечно к продольной оси, при этом, по крайней мере, заниженная поверхность каждой соединительной части режущей головки предназначена для взаимодействия с приподнятой поверхностью каждой соединительной части хвостовика с образованием осевой опоры режущей головки в хвостовике, при этом стенка для передачи крутящего момента разделяет приподнятую и заниженную базовые поверхности и ориентирована поперечно к ним. 2 с. и 24 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Сборный режущий инструмент для операций обработки резанием вращающимся инструментом, содержащий сменную режущую головку и хвостовик, имеющие общую продольную ось и совпадающие периферийные поверхности, при этом режущая головка имеет режущую часть вблизи переднего конца и установочную часть вблизи ее заднего конца, а хвостовик имеет часть для размещения режущей головки на его переднем торце, при этом установочная часть режущей головки и часть хвостовика для размещения режущей головки имеют, по крайней мере, по две соединительные части, ограниченные указанными периферийными поверхностями и имеющие ступенчатые конфигурации, совпадающие по форме и размерам, каждая соединительная часть имеет стенку для передачи крутящего момента, расположенную от соответствующей периферийной поверхности в основном в радиальном направлении по отношению к продольной оси, и фиксирующую стенку, расположенную вблизи и поперечно к стенке для передачи крутящего момента и на периферии по отношению к продольной оси, причем фиксирующая стенка каждой соединительной части режущей головки наклонена к продольной оси в направлении переднего края режущей головки и расположена на центральном угле меньшем, чем соответствующий центральный угол между соседними краями фиксирующих стенок двух различных соединительных частей хвостовика, при этом режущий инструмент выполнен с возможностью сборки путем расположения фиксирующих стенок соединительных частей установочной части режущей головки между соответствующими фиксирующими стенками соединительных частей хвостовика с последующим поворотом режущей головки относительно хвостовика до полного совмещения соединительных частей режущей головки с соответствующими соединительными частями хвостовика по базовым поверхностям, до соприкосновения стенок, передающих крутящий момент, и соосного взаимодействия фиксирующих стенок по типу взаимного замыкания охватывающих и охватываемых поверхностей с обеспечением посредством этого самозакрепления режущей головки на хвостовике, отличающийся тем, что каждая из соединительных частей режущей головки и хвостовика имеет пару базовых поверхностей, из которых одна выполнена приподнятой, а другая - заниженной, расположенных поперечно к продольной оси, при этом, по крайней мере, заниженная поверхность каждой соединительной части режущей головки предназначена для взаимодействия с приподнятой поверхностью каждой соединительной части хвостовика с образованием осевой опоры режущей головки в хвостовике, при этом стенка для передачи крутящего момента разделяет приподнятую и заниженную базовые поверхности и ориентирована поперечно к ним. 2. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что, по крайней мере, заниженная базовая поверхность каждой соединительной части режущей головки и приподнятая базовая поверхность каждой соединительной части хвостовика в радиальном направлении имеет равную протяженность со стенкой для передачи крутящего момента. 3. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что заниженные базовые поверхности соединительных частей режущей головки расположены вдоль выборок, образованных на заднем конце режущей головки, а приподнятые базовые поверхности соединительных частей хвостовика расположены вдоль выступов, образованных на переднем торце хвостовика, при этом глубина выборок и высота выступов определены осевой протяженностью стенки для передачи крутящего момента, которая существенно меньше ее радиальной протяженности. 4. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что хвостовик образован с, по крайней мере, двумя стружечными канавками. 5. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен устройством для сборки и разборки, имеющим вытянутое цилиндрическое углубление с диаметром, соответствующим диаметру режущей головки, при этом, по крайней мере, указанное углубление выполнено в эластичном материале и включает секцию для удержания режущей головки и секцию для размещения хвостовика, имеющие возможность упругого охвата режущей головки и части хвостовика для размещения режущей головки, при этом секция для удержания режущей головки имеет форму, дополнительную к наружной конфигурации режущей головки для предотвращения их относительного поворота, и средства для предотвращения выпадения режущей головки из секции для ее удержания. 6. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что фиксирующие стенки соединительных частей хвостовика и режущей головки выполнены с возможностью заклинивания между ними. 7. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что режущая головка и хвостовик выполнены с сопряженными фиксирующими элементами, расположенными в осевом направлении от базовых поверхностей, при этом фиксирующие стенки соединительных частей расположены на периферийных поверхностях упомянутых фиксирующих элементов. 8. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что заниженная базовая поверхность каждой соединительной части режущей головки, приподнятая базовая поверхность каждой соединительной части хвостовика и связанные с ними фиксирующие стенки имеют равную протяженность от продольной оси. 9. Инструмент по п. 3, отличающийся тем, что хвостовик образован со стружечными канавками, а режущая головка - со стружечными канавками, которые непрерывно соединены со стружечными канавками на хвостовике, при этом выборки и выступы соответственно соединительных частей режущей головки и соединительных частей хвостовика ограничены каждая с одной стороны соседней стружечной канавкой, а с другой - стенкой для передачи крутящего момента. 10. Инструмент по п. 4, отличающийся тем, что режущая головка выполнена со стружечными канавками, соединенными непрерывно со стружечными канавками, образованными на хвостовике. 11. Инструмент по п. 6, отличающийся тем, что на хвостовике выполнен упругий паз для достижения упомянутого заклинивания. 12. Инструмент по п. 10, отличающийся тем, что каждая соединительная часть расположена между двумя стружечными канавками, при этом ее заниженная базовая поверхность расположена вблизи одной из стружечных канавок, а ее приподнятая базовая поверхность - вблизи другой стружечной канавки. 13. Инструмент по п. 10, отличающийся тем, что стенка для передачи крутящего момента и фиксирующая стенка каждой соединительной части выполнены в виде частей ступени, ориентированной поперечно к упомянутым базовым поверхностям и расположенной от одной из стружечных канавок к периферийной поверхности соединительной части. 14. Инструмент по любому из пп. 1-4, 9, 10 и 12, отличающийся тем, что он предназначен для операций обработки вращающимся инструментом. 15. Инструмент по п. 14, отличающийся тем, что он предназначен для операций сверления. 16. Сменная режущая головка для установки вдоль продольной оси на хвостовик с передней частью для ее размещения, образованной, по крайней мере, двумя соединительными частями, каждая из которых ограничена периферийной поверхностью хвостовика, имеющая периферийную поверхность, совпадающую с периферийной поверхностью хвостовика, режущую часть вблизи переднего конца и вблизи заднего конца установочную часть, образованную двумя соединительными частями, ограниченными периферийной поверхностью и имеющими ступенчатую конфигурацию, каждая соединительная часть имеет стенку для передачи крутящего момента, расположенную от периферийной поверхности, в основном, в радиальном направлении по отношению к продольной оси, и фиксирующую стенку, расположенную вблизи и поперечно к стенке для передачи крутящего момента и на периферии по отношению к продольной оси, при этом фиксирующая стенка каждой соединительной части наклонена к продольной оси в направлении переднего конца режущей головки и расположена на центральном угле меньшем, чем соответствующий центральный угол между соседними краями фиксирующих стенок двух различных соединительных частей хвостовика, отличающаяся тем, что каждая соединительная часть имеет пару базовых поверхностей, из которых одна выполнена приподнятой, а другая - заниженной, расположенных поперечно к продольной оси, при этом, по крайней мере, заниженная поверхность предназначена для осевой опоры режущей головки в хвостовике, при этом стенка для передачи крутящего момента разделяет упомянутые базовые поверхности и ориентирована поперечно к ним. 17. Головка по п. 16, отличающаяся тем, что, по крайней мере, заниженная базовая поверхность каждой соединительной части в радиальном направлении имеет равную протяженность со стенкой для передачи крутящего момента. 18. Головка по п. 16, отличающаяся тем, что ее корпус выполнен цельным. 19. Головка по п. 16, отличающаяся тем, что заниженная базовая поверхность и фиксирующая стенка каждой соединительной части расположены на равном расстоянии от продольной оси. 20. Головка по п. 16, отличающаяся тем, что заниженные базовые поверхности образованы вдоль выборок, выполненных на ее заднем конце, при этом глубина выборок определена осевой протяженностью стенки для передачи крутящего момента, которая существенно меньше ее радиальной протяженности. 21. Головка по п. 16, отличающаяся тем, что она образована со стружечными канавками, предназначенными для непрерывного соединения со стружечными канавками хвостовика. 22. Головка по п. 16, отличающаяся тем, что, по крайней мере, одна из соединительных частей расположена между двумя соседними стружечными канавками, заниженная базовая поверхность соединительной части расположена вблизи одной из стружечных канавок, а приподнятая базовая поверхность - вблизи другой стружечной канавки. 23. Головка по п. 16, отличающаяся тем, что она выполнена с фиксирующим элементом, расположенным в осевом направлении от ее базовых поверхностей, при этом фиксирующие стенки соединительных частей расположены на периферийных поверхностях упомянутого фиксирующего элемента. 24. Головка по п. 16, отличающаяся тем, что стенка для передачи крутящего момента наклонена к упомянутым базовым поверхностям под углом, отличным от прямого. 25. Головка по п. 21, отличающаяся тем, что каждая из выборок соединительных частей ограничена с одной стороны соседней стружечной канавкой, а с другой - стенкой для передачи крутящего момента. 26. Головка по п. 22, отличающаяся тем, что стенка для передачи крутящего момента и фиксирующая стенка каждой соединительной части выполнены в виде частей ступени, ориентированной поперечно к базовым поверхностям и расположенной от одной из стружечных канавок к периферийной поверхности соединительной части.