СБОРНЫЙ ИНСТРУМЕНТ Российский патент 2004 года по МПК B23B27/16 

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано при резании металлов.

Известен сборный резец, содержащий державку, в гнезде которой на штифте установлены режущая и подвижная клинообразная опорная пластины, закрепляемые с помощью винта и нажимного элемента, причем последний расположен под углом к штифту, а его торец контактирует с поверхностью выемки, выполненной на штифте, при этом в опорной пластине выполнено отверстие с наклонной поверхностью, а между винтом и нажимным элементом помещен шарик, предназначенный для взаимодействия с упомянутой наклонной поверхностью, причем штифт выполнен с головкой, контактирующей с верхней поверхностью режущей пластины [1].

Однако такая конструкция не исключает заклинивание шарика, нажимного элемента и штифта в нерабочем положении при переустановках режущей пластины. Кроме того, некоторое неудобство при переустановках вызывает введение нажимного элемента в выемку на штифте.

Известен сборный резец, в корпусе которого режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством стержня с головкой, возвратной пружины и нажимного элемента с угловым вырезом, размещенного в отверстии корпуса, причем ось упомянутого отверстия корпуса пересекает ось стержня, при этом сборный режущий инструмент снабжен втулкой, имеющей наклоненную к оси торцевую поверхность и размещенной в корпусе соосно с упомянутым стержнем и гайкой, установленной на резьбе, выполненной на конце стержня. Торцевая наклонная поверхность втулки обращена в сторону угла гнезда в корпусе и предназначена для взаимодействия с угловым вырезом нажимного элемента, при этом в последнем выполнено отверстие, боковая поверхность которого предназначена для взаимодействия со стержнем. Отверстие, в котором размещен нажимной элемент, ориентировано в сторону угла гнезда в корпусе и выполнено глухим, а инструмент с целью предотвращения выпадения втулки при переустановке режущей пластины снабжен винтом, размещенным в корпусе и предназначенным для взаимодействия с пазом, выполненным на упомянутой втулке [2].

Однако такая конструкция не исключает заклинивания сухаря, втулки и штифта в нерабочем положении при переустановках режущей пластины. Кроме того, неудобство при переустановках вызывает введение стержня в отверстие сухаря и втулки.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков, выбранным в качестве прототипа является сборный резец, в котором режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством стержня со шляпкой. В ступенчатом отверстии корпуса размещена первая втулка с наклонной к оси стержня торцевой поверхностью, обращенной в сторону угла гнезда, расположенная соосно со стержнем, и гайка, установленная на резьбе, выполненной на конце стержня, а в ступенчатом отверстии корпуса дополнительно установлена вторая втулка с возможностью смещения к оси стержня и взаимодействия с ним, причем наклонные к оси торцевые поверхности каждой из втулок контактируют. При завинчивании гайки режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента [3].

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата, относится то, что не гарантируется ориентация расположения наклонных торцевых поверхностей нажимной и дополнительно установленной втулок в угол гнезда при переустановках режущей пластины и технологически трудновыполнима качественная обработка плоской торцевой поверхности дна ступенчатого отверстия в корпусе, что приводит к заеданию второй втулки.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение надежности устройства за счет сокращения количества его элементов, гарантирование ориентации направления усилия зажима режущей пластины в угол гнезда, исключение заедания устройства и облегчение работы при переустановках режущей пластины.

При осуществлении изобретения поставленную задачу можно решить за счет достижения технического результата, который заключается в гарантировании ориентации наклонной боковой поверхности втулки в угол гнезда, исключении выпадения втулки при переустановках режущей пластины, исключении заедания втулки и облегчении работы при переустановках режущей пластины.

Технический результат достигается тем, что в сборном инструменте режущая пластина с отверстием закреплена в угловом гнезде посредством стержня со шляпкой и гайки, установленной на резьбе, выполненной на конце стержня, а в ступенчатом отверстии корпуса размещена нажимная втулка, расположенная соосно со стержнем. Ось стержня смещена относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда. При этом втулка, установленная в ступенчатом отверстии корпуса с зазором по наружному и внутреннему диаметрам, снабжена центрирующим по наружному диаметру пояском со стороны торца, контактирующего с гайкой, а противоположный торец втулки выполнен сферическим с возможностью смещения к оси стержня. Причем сферическая поверхность торца втулки контактирует с конической поверхностью дна ступенчатого отверстия в корпусе со стороны, противоположной вершине углового гнезда, а центрирующий по внутреннему диаметру поясок, расположенный возле сферического торца втулки, контактирует со стержнем. При завинчивании гайки режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента.

В отличие от прототипа в предлагаемой конструкции отсутствует дополнительно установленная втулка, что обеспечивает достижение технического результата - облегчения смены режущей пластины и повышения надежности устройства. Так как ось стержня смещена относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда, а сферическая поверхность торца втулки контактирует с конической поверхностью дна ступенчатого отверстия в корпусе со стороны, противоположной вершине углового гнезда, достигается технический результат гарантирования ориентации усилия зажима режущей пластины.

На фиг.1 изображен сборный режущий инструмент; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1 (повернуто).

В корпусе 1 сборного инструмента, например резца, режущая пластина 2 с отверстием 3 закреплена в угловом гнезде 4 посредством стержня 5 со шляпкой 6 и гайки 7, установленной на резьбе 8, выполненной на конце 9 стержня 5. В ступенчатом отверстии 10 корпуса 1 размещена втулка 11, расположенная соосно со стержнем 5. При этом ось 12 стержня 5 смещена относительно оси 13 в режущей пластине 2 в направлении вершины углового гнезда 4. Втулка 11, установленная в ступенчатом отверстии 10 корпуса 1 с зазором по наружному 14 и внутреннему 15 диаметрам, снабжена центрирующим по наружному диаметру 14 пояском 16 со стороны торца 15, контактирующего с гайкой 7. Противоположный торец 17 втулки 11 выполнен сферическим с возможностью смещения к оси 12 стержня 5 и взаимодействия с ним. Сферическая поверхность торца 17 втулки 11 контактирует с конической поверхностью дна 18 ступенчатого отверстия 10 в корпусе 1 со стороны 19, противоположной вершине углового гнезда 4. При этом центрирующий по внутреннему диаметру 15 поясок 20, расположенный возле сферического торца 17 втулки 11, контактирует со стержнем 5.

Конструкция сборного инструмента работает следующим образом.

При завинчивании гайки 7 втулка 11 своим сферическим торцом 16 взаимодействует с конической поверхностью 17 дна 18 ступенчатого отверстия 10 в корпусе 1 со стороны, противоположной вершине углового гнезда 4. При этом центрирующий по внутреннему диаметру 14 поясок 19 втулки 11 увлекает с собой верхнюю часть стержня 5, прижимающего шляпкой 6 режущую пластину 2 к опорной поверхности 21, а боковыми поверхностями 22 в угловое гнездо 4. Таким образом, режущая пластина 2 одновременно поджимается к опорной 21 и боковым поверхностям 22 в угловом гнезде 4.

При таком нагружении значительно уменьшаются изгибные деформации режущей пластины под действием сил резания в процессе металлообработки, снижается уровень внутренних напряжений и вероятность разрушения пластины. Таким образом, повышается прочность и жесткость режущей части сборного инструмента, его надежность и эксплуатационный ресурс.

Источники информации

1. А.с. СССР 778940, МКИ 3 B 23 B 27/Iб. Сборный резец / Артамонов Е.В., Некрасов Ю.И., Смолин Н.И. - 1 Заявл. 06.12.1978; Опубл. 15.11.80, Бюл. №1.

2. Патент РФ на изобретение 2094178, МПК 6 B 23 B 27/16. Сборный режущий инструмент / Некрасов Ю.И., Маа Д.П. (РФ) - 1 Заявл. 05.06.1996; Опубл. 27.10.97, Бюл. №30.

3. Свидетельство на полезную модель 24655. Сборный режущий инструмент / Некрасов Ю.И., Некрасов Р.Ю. (РФ) - 1 Заявл. 15.03.2002; Опубл. 20.08.2002, Бюл. №23 (прототип).

Изобретение относится к области металлообработки, резанию металлов. Инструмент содержит корпус, в котором режущая пластина с отверстием закреплена в угловом гнезде посредством стержня со шляпкой и гайки, установленной на резьбе на конце стержня и контактирующей с торцом втулки, установленной в ступенчатом отверстии корпуса. Для повышения надежности за счет гарантирования направления усилия зажима режущей пластины в угол гнезда корпуса ось стержня смещена относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда, ступенчатое отверстие выполнено с участком, имеющим коническую поверхность. При этом торец втулки, противоположный торцу, контактирующему с гайкой, выполнен сферическим для осуществления контакта с указанной конической поверхностью ступенчатого отверстия со стороны, противоположной вершине углового гнезда. При этом во втулке возле ее сферического торца выполнен центрирующий по внутреннему диаметру поясок, контактирующий со стержнем. 2 ил.

Сборный инструмент, в корпусе которого режущая пластина с отверстием закреплена в угловом гнезде посредством стержня со шляпкой и гайки, установленной на резьбе на конце стержня и контактирующей с торцом втулки, установленной в ступенчатом отверстии корпуса, отличающийся тем, что ось стержня смещена относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда, ступенчатое отверстие выполнено с участком, имеющим коническую поверхность, при этом торец втулки, противоположный торцу, контактирующему с гайкой, выполнен сферическим для осуществления контакта с указанной конической поверхностью ступенчатого отверстия со стороны, противоположной вершине углового гнезда, при этом во втулке возле ее сферического торца выполнен центрирующий по внутреннему диаметру поясок, контактирующий со стержнем.