ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ПРЕЦИЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК РЕЗАНИЕМ Российский патент 2004 года по МПК B23B51/10 B23B29/34 B23C5/24 B23D77/04 

Изобретение относится к инструменту для прецизионной обработки заготовок резанием согласно ограничительной части п.1.

Инструменты указанного в данном случае типа известны. В частности, из WO 97/34722 известен инструмент для прецизионной обработки заготовок резанием, содержащий основной корпус и, по меньшей мере, одну режущую пластину и, по меньшей мере, одно регулировочное устройство, действующее на режущую пластину и содержащее элемент регулирования, проходящий по участку боковой поверхности режущей пластины, и регулировочный винт для перемещения элемента регулирования относительно режущей пластины. Выяснилось, что при этом точное центрирование режущей пластины невозможно или реализуется со значительными затратами. Поэтому задачей изобретения является создание инструмента, обеспечивающего точное центрирование режущей пластины без больших затрат.

Для решения данной задачи предлагается инструмент, характеризующийся тем, что он снабжен регулировочным устройством, содержащим элемент регулирования. Элемент регулирования проходит по участку боковой поверхности режущей пластины и прилегает к ней. Тем самым не допускается точечный контакт между регулировочным устройством и режущей пластиной. Одновременно за счет того, что элемент регулирования проходит по участку боковой поверхности режущей пластины, возможно точное позиционирование режущей пластины. Предпочтителен пример выполнения инструмента, который отличается тем, что элемент регулирования имеет установочную поверхность, имеющую две опорные поверхности, располагающиеся с промежутком друг относительно друга. Другими словами: установочная поверхность имеет разрыв для того, чтобы получить два расположенных с промежутком участка соприкосновения режущей пластины с элементом регулирования.

Особенно предпочтителен вариант выполнения инструмента, который характеризуется тем, что регулировочное устройство имеет два элемента регулирования, которые воздействуют на разные боковые поверхности режущей пластины и тем самым обеспечивают различные направления установки.

Другие варианты выполнения вытекают из остальных зависимых пунктов формулы изобретения.

Изобретение ниже поясняется более подробно с помощью чертежей, где:
фиг.1 - принципиальная схема инструмента, вид спереди;
фиг.2 - вырез инструмента, вид сбоку;
фиг.3 - первый измененный вариант по сравнению с представленным на фиг.2 инструментом;
фиг.4 - второй измененный вариант по сравнению с представленным на фиг.2 инструментом;
фиг.5 - виды элемента регулирования;
фиг.6 - вид сверху измененного примера выполнения элемента регулирования и
фиг.7 - вид сбоку представленного на фиг.6 элемента регулирования.

Принципиальная схема согласно чертежу показывает вид спереди инструмента 1, то есть торец 3 инструмента. Основной корпус 4 инструмента 1 выполнен в данном случае, например, по существу, цилиндрическим. Он имеет выемку, которая выполнена в продольном направлении инструмента 1 и служит в качестве пространства для стружки 5. На ограничительной поверхности 7 пространства для стружки 5 выполнена выемка 9, в которую установлена режущая пластина 11. Кромка режущей пластины 11, выступающая за периферийную поверхность 13, служит в качестве режущей кромки 15 и для того, чтобы снимать стружку с заготовки. Например, инструмент 1 служит для прецизионной обработки обозначенной окружностью поверхности 17 сверления в заготовке.

В этом примере выполнения режущая пластина 11 закреплена на основном корпусе инструмента 1 с помощью натяжного винта 19, который проходит через режущую пластину 11 и головкой удерживает ее. Режущую пластину 11 можно также закрепить с помощью обычного прихвата на основном корпусе инструмента 1. На фиг. 1 показан вид сбоку режущей пластины 11. Оказывается, что верхняя и нижняя боковые поверхности 21 и 23 расположены под углом друг к другу и образуют между собой острый угол, раскрывающийся справа налево. Тем самым реализуется так называемый положительный задний угол: боковая поверхность 21 опускается от режущей кромки 15 слева направо, а нижняя боковая поверхность 23 поднимается слева направо.

С нижней боковой поверхностью 23 взаимодействует регулировочное устройство 25, которое содержит элемент 27 регулирования. Он снабжен установочной поверхностью 29, которая на большой площади прилегает к нижней боковой поверхности 23 режущей пластины 11 и опускается справа налево. Элемент 27 регулирования может перемещаться с помощью регулировочного винта 31 относительно режущей пластины 11. Нижней боковой поверхностью 23 и верхней боковой поверхностью 29 образован своего рода клиновой механизм. При перемещении элемента 27 регулирования налево режущая пластина 11 перемещается относительно оси вращения или центральной оси 33 инструмента 1 в радиальном направлении наружу.

Элемент 27 регулирования имеет насадку 35, выполненную, предпочтительно, цилиндрической, которая установлена в соответствующей выемке в основном корпусе 4 инструмента 1 и служит для направления элемента 27 регулирования в инструменте 1.

На фиг.1 основной корпус 4 инструмента 1 частично срезан так, что видны натяжной винт 19, насадка 35 и регулировочный винт 31. Регулировочный винт 31 размещен в выполненном в основном корпусе 4 сверлении, которое открыто справа, следовательно, пересекает периферийную поверхность 13. Благодаря этому к регулировочному винту 31 имеется свободный доступ справа. Но также можно выполнить пространство для стружки 5 таких размеров, чтобы к регулировочному винту 31 был доступ слева через это пространство для стружки 5.

На фиг.2 показан вид сверху передней части инструмента 1 с режущей пластиной 11, верхняя продольная кромка которой образует режущую кромку 15, причем правый верхний угол 37 также относится к режущей кромке режущей пластины 11. Режущая пластина в данном случае выполнена, например, по существу, в виде квадрата. Но ее можно выполнить также в виде параллелограмма или ромба. Четко видна головка натяжного винта 19, который пересекает режущую пластину 11 и закреплен в основном корпусе инструмента 1. С его помощью режущая пластина 11 по всей поверхности прижимается к дну выемки 9. Здесь четко видно регулировочное устройство 25, в частности, элемент 27 регулирования, расположенный на участке нижней боковой поверхности 23 режущей пластины 11. Предпочтительно элемент регулирования проходит по значительной части боковой поверхности режущей пластины 11, в частности, практически по всей ее ширине. На виде сверху видна насадка 35, которая снизу выступает за элемент регулирования. Здесь регулировочный винт 31, как и натяжной винт 19, проходит перпендикулярно плоскости изображения фиг.2.

На фиг. 2 видно, что регулировочное устройство 25 содержит элемент 27 регулирования, который при соответствующем движении перемещает режущую пластину 11 под углом 90^o к центральной оси 33. Тем самым можно установить радиус обработки инструмента 1, то есть, величину выступания режущей кромки 15 относительно периферийной поверхности 13.

На фиг.2 видно, что режущая пластина 11 выступает также относительно торца 3.

На фиг.3 показан первый измененный вариант инструмента 1. Одинаковые элементы снабжены одинаковыми позициями, поэтому в этом отношении делается ссылка на описание фиг.1 и 2. Представленный на фиг.3 пример выполнения отличается от показанного на фиг.2 тем, что регулировочное устройство 25 установлено не между режущей пластиной 25 и центральной осью 33 инструмента 1, а на расположенной внутри боковой поверхности 39 режущей пластины 11, которая в данном случае расположена, по существу, перпендикулярно центральной оси 33 и параллельно наружной боковой поверхности 41, которая выступает за торец 3 инструмента 1.

При установке регулировочного устройства 25 и его элемента 27 регулирования согласно фиг.3 с помощью регулировочного винта 31 достигается осевое перемещение режущей пластины 11 так, что ее наружная боковая поверхность 41 выступает более или менее над торцом 3 инструмента 1.

Представленный на фиг.4 измененный пример выполнения инструмента 1 отличается тем, что регулировочное устройство 25 содержит два элемента 27 и 27' регулирования, причем первый элемент 27 регулирования, как пояснено с помощью фиг. 2, установлен между режущей пластиной 11 и центральной осью 33 инструмента, и второй элемент 27' регулирования, как пояснено с помощью фиг. 3, на расстоянии от торца 3 перпендикулярно центральной оси 33. Тем самым можно установить величину выхода режущей пластины как за периферийную поверхность 13, так и за торец 3, то есть радиус и длину инструмента.

Фиг. 5 показывает элементы регулирования, например, элемент 27 регулирования регулировочного устройства 25, в разных видах, и, кроме того, регулировочный винт 31. Вверху слева на фиг.5 изображен вид сбоку регулировочного винта 31. В данном случае речь идет о так называемом дифференциальном винте, который имеет два раздельных участка с разной наружной резьбой, например, левый участок 43 выполнен с правой резьбой, а правый участок 45 с левой резьбой. Разумеется, участки резьбы можно и поменять. Существенно то, что в данном случае речь идет об участках резьбы с противоположной ориентацией.

Справа от регулировочного винта 31 изображен вид сбоку элемента регулирования 27, как это имеет место на фиг.1. Также справа от него показан вид спереди элемента 27 регулирования, как это имеет место на фиг.2 и 4. Вверху справа снова показан вид сбоку элемента 27 регулирования, правда, изображена левая сторона элемента 27 регулирования. В нижней части фиг.5 показан вид сверху элемента 27 регулирования так, что различим также вид сверху установочной поверхности 29. На фиг.5 четко видна цилиндрическая насадка 35, которая служит для направления элемента 27 регулирования в основном корпусе инструмента 1. Служащее для установки регулировочного винта 31 сверление 47 четко видно на всех изображениях элемента 27 регулирования. Оно пересекает насадку 35.

В верхнем ряду изображений на фиг.5 видно, что установочная поверхность 29 расположена наклонно относительно показанной штрихом средней плоскости 47 элемента 27 регулирования. Угол наклона установочной поверхности 29 согласован с углом наклона боковой поверхности режущей пластины 11, к которой прилегает элемент 27 регулирования.

Особенно предпочтительно установочная поверхность 29 выполняется таким образом, что она имеет две расположенные с промежутком друг от друга поверхности 29а и 29b прилегания. Расположенный между ними участок 29с опущен относительно смежных участков так, что в данном случае элемент 27 регулирования не прикасается к соответствующей боковой поверхности режущей пластины 11. Благодаря такому выполнению обеспечивается прилегание на большой площади элемента 27 регулирования к соответствующим боковым поверхностям режущей пластины 11 так, что регулировочное устройство 25 обеспечивает опору режущей пластины 11 по большой поверхности. В частности, предотвращается более или менее точечное прилегание регулировочного винта, которое обычно применяется.

На фиг. 6 показан вид сверху измененного примера выполнения элемента 27 регулирования. Детали, соответствующие вышеописанным, снабжены одинаковыми позициями, поэтому в этом отношении делается ссылка на описание фиг.1-5.

Элемент 27 регулирования имеет установочную поверхность 29, которая, как пояснено на фиг.5, имеет две расположенные с промежутком друг от друга поверхности 29а и 29b прилегания. Между ними предусмотрен опущенный участок 29с, который при использовании элемента регулирования не контактирует с соответствующей боковой поверхностью режущей пластины 11.

Элемент 27 регулирования пересекается сверлением 47, в которое вставляется натяжной винт, который в данном случае не изображен. Показанный в данном случае пример выполнения элемента 27 регулирования отличается тем, что участки стенки, смежные сбоку с установочной поверхностью 29, проходят V-образно, причем V открывается сверху вниз в направлении к установочной поверхности 29. Тем самым создаются две противолежащие поверхности 51 и 51' соприкосновения, длина которых задана тем, что нижний участок 53, противолежащий установочной поверхности 29, закруглен. В качестве поверхностей соприкосновения используются прямолинейные отрезки между участком 53 и установочной поверхностью 29 боковой стенки элемента 27 регулирования.

Участок 53, соединяющий обе поверхности 51, 51' соприкосновения, выполнен изогнутым. Его наружный контур предпочтительно выполнен в виде дуги окружности. Радиус дуги окружности выбран предпочтительно больше радиуса выемки в основном корпусе 4 инструмента 1, в которую вставляется элемент 27 регулирования. Этим обеспечивается то, что элемент 27 регулирования контактирует с основным корпусом 4 инструмента 1 только на участке поверхностей 51, 51' соприкосновения.

Благодаря проходящим V-образно поверхностям 51, 51' соприкосновения, взаимодействующим с соответствующими поверхностями соприкосновения в основном корпусе 4 инструмента 1, обеспечивается точная угловая ориентация элемента 27 регулирования и, тем самым, установочной поверхности 29. Эта точная ориентация позволяет точно выставить режущую пластину 11, взаимодействующую с элементом 27 регулирования, и этим обеспечить, например, необходимый наклон вспомогательной режущей кромки, которая имеет наклон налево от передней кромки режущей пластины 11 (см., например, фиг.2).

Вид сбоку изображенного на фиг.7 элемента 27 регулирования показывает, что он, по существу, выполнен так, как поясненный с помощью фиг.1-5 элемент регулирования. Фиг. 7 позволяет видеть ширину поверхностей 51 и 51' соприкосновения. Первой линией 55 указано, как далеко поверхности 51, 51' соприкосновения проходят вниз. Вторая линия 57 указывает, что поверхности 51 и 51' соприкосновения не должны полностью доходить до установочной поверхности 29.

Существенно то, что поясненный с помощью фиг.6 и 7 элемент 27 регулирования отличается тем, что благодаря V-образной или соответственно призматической ориентации поверхностей 51 и 51' соприкосновения задается точная ориентация как элемента 27 регулирования, так и установочной поверхности 29.

Элементы регулирования, показанные на фиг.6 и 7, могут применяться по одному, как описано с помощью фиг.2 и 3. Но можно также применять два таких элемента регулирования, как это пояснено с помощью фиг.4.

Особенно предпочтительно то, что регулировочное устройство 25 выполнено очень простым и использует наклон боковых поверхностей режущей пластины 11, который задан положительным задним углом, для образования клинового механизма. Следовательно, можно простым образом путем перемещения элемента 27 регулирования и/или второго элемента 27' регулирования перемещать режущую пластину 11 в направлении центральной оси 33 и/или под углом к ней.

Величина перемещения на практике относительно мала и служит, по существу, для того, чтобы компенсировать допуски в изготовлении режущей пластины 11 и/или выемки 9, в которую вставляется режущая пластина. Кроме того, с помощью описанных регулировочных устройств может быть компенсирован возможно еще и имеющийся зазор между натяжным винтом 19 и режущей пластиной 11. В частности, можно очень простым способом избежать затяжки болта режущей пластины, то есть сдвига режущей пластины 11 при первом использовании инструмента 1.

Из пояснений к фиг.1-7 становится совершенно очевидным, что описанное в данном случае регулировочное устройство можно применять также и, в частности, в инструментах, которые имеют несколько режущих пластин. С помощью регулировочного устройства 25 можно компенсировать отклонения размеров между разными режущими пластинами, то есть не только отклонения размеров, которые имеются в соответствующей режущей кромке 15 режущей пластины 11.

Наконец, описанное в данном случае регулировочное устройство 25 можно использовать с инструментами, наружный контур которых не является или, по меньшей мере, не полностью является цилиндрическим. Во всех случаях оптимально обеспечивается возможность регулирования режущей пластины и ее позиционирование таким образом, что при прецизионной обработке изделия могут соблюдаться заданные размеры.

Из вышеуказанного становится очевидно, что при вращении регулировочного винта 31 в одном направлении вращения элемент 27 регулирования перемещается и, вследствие клиновидного прилегания элемента 27 регулирования к режущей пластине 11, режущая пластина 11 продвигается наружу, причем натяжной винт 19, крепящий режущую пластину 11, упруго деформируется. Если в процессе регулировки вращать регулировочный винт 31 в другом направлении, то элемент 27 регулирования перемещается соответственно в другом направлении, за счет чего вследствие клиновидного прилегания к режущей пластине 11 она перемещается назад в положение, направленное радиально внутрь. Это движение осуществляется вследствие упругой деформации натяжного винта 19, в котором имеющееся предварительное напряжение снова уменьшается в зависимости от величины перемещения элемента 27 регулирования. Следовательно, нет необходимости вбивать режущую пластину 11 инструментом внутрь, а обратное перемещение осуществляется автоматически в зависимости от установки регулировочного винта 31.

Изобретение относится к области металлообработки, инструменту с механическим креплением режущих пластин. Инструмент содержит основной корпус, по меньшей мере одну режущую пластину и по меньшей мере одно регулировочное устройство, действующее на режущую пластину и содержащее элемент регулирования, проходящий по участку боковой поверхности режущей пластины, и регулировочный винт для перемещения элемента регулирования относительно режущей пластины. Для повышения точности расположения режущей пластины на элементе регулирования для взаимодействия с боковой поверхностью режущей пластины выполнена установочная поверхность, разделенная на две поверхности прилегания, расположенные с промежутком между собой. При этом регулировочный винт расположен перпендикулярно оси вращения инструмента, а боковая поверхность режущей пластины и установочная поверхность элемента регулирования образуют при взаимодействии клиновой механизм. 10 з.п.ф-лы, 7 ил.

1. Инструмент для прецизионной обработки заготовок резанием, содержащий основной корпус, по меньшей мере, одну режущую пластину и, по меньшей мере, одно регулировочное устройство, действующее на режущую пластину и содержащее элемент регулирования, проходящий по участку боковой поверхности режущей пластины, регулировочный винт для перемещения элемента регулирования относительно режущей пластины, отличающийся тем, что на элементе регулирования для взаимодействия с боковой поверхностью режущей пластины выполнена установочная поверхность, разделенная на две поверхности прилегания, расположенные с промежутком между собой, при этом регулировочный винт расположен перпендикулярно к оси вращения инструмента, а боковая поверхность режущей пластины и установочная поверхность элемента регулирования образуют при взаимодействии клиновой механизм.2. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что участки стенки элемента регулирования, смежные с его установочной поверхностью, расположены V-образно.3. Инструмент по п.1 или 2, отличающийся тем, что на указанных участках стенки элемента регулирования выполнены V-образно расположенные поверхности соприкосновения.4. Инструмент по п.2 или 3, отличающийся тем, что поверхности соприкосновения переходят друг в друга по изогнутому, предпочтительно дугообразному, участку.5. Инструмент по любому из пп.2-4, отличающийся тем, что радиус кривизны дугообразного участка больше радиуса кривизны выемки в основном корпусе, в которой расположен элемент регулирования.6. Инструмент по любому из пп.2-5, отличающийся тем, что элемент регулирования содержит цилиндрическую насадку.7. Инструмент по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что он снабжен вторым элементом регулирования, взаимодействующим со второй боковой поверхностью режущей пластины и установленным с возможностью перемещения относительно нее с помощью регулировочного винта.8. Инструмент по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что режущая пластина закреплена на основном корпусе проходящим через нее натяжным винтом.9. Инструмент по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что режущая пластина установлена с возможностью перемещения с помощью регулировочного устройства в направлении центральной оси инструмента.10. Инструмент по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что режущая пластина установлена с возможностью перемещения с помощью регулировочного устройства под углом к центральной оси инструмента.11. Инструмент по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что натяжной винт выполнен в возможностью упругой деформации с возрастанием усилия возврата поперечно к своему продольному размеру при перемещении элемента регулирования.