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 снабжен 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. Некоторое неудобство при переустановках вызывает введение нажимного элемента в выемку на штифте. Кроме того при точении сходящая по передней поверхности режущей пластины стружка повреждает головку штифта, что приводит к преждевременнному выходу из строя и снижению эксплутационного ресурса инструмента. В таких условиях не обеспечивается стружколомание и стружкодробление, что затрудняет работу технологического оборудования.

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. Сборный режущий инструмент снабжен втулкой, имеющей наклоненную к оси торцевую поверхность, и размещенной в корпусе соосно с упомянутым стержнем и гайкой, установленной на резьбе, которая выполнена на конце стержня. Торцевая наклонная поверхность втулки обращена в сторону угла гнезда в корпусе и предназначена для взаимодействия с угловым вырезом нажимного элемента, в котором выполнено отверстие, а боковая поверхность которого предназначена для взаимодействия со стержнем. Отверстие, в котором размещен нажимной элемент, ориентировано в сторону угла гнезда в корпусе и выполнено глухим. 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. Неудобство при переустановках вызывает введение стержня в отверстие сухаря и втулки. Кроме того при точении сходящая по передней поверхности режущей пластины стружка повреждает головку штифта, что приводит к преждевременнному выходу из строя и снижению эксплутационного ресурса инструмента.

В таких условиях не обеспечивается стружколомание и стружкодробление, что затрудняет работу технологического оборудования.

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. При этом 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 первой и второй втулок в угол гнезда при переустановках режущей пластины. Кроме того технологически трудновыполнима качественная обработка плоской торцевой поверхности дна ступенчатого отверстия в корпусе, что приводит к заеданию второй втулки. При точении сходящая по передней поверхности режущей пластины стружка повреждает головку штифта, что приводит к преждевременнному выходу из строя и снижению эксплутационного ресурса инструмента. Также при этом не обеспечивается стружколомание и стружкодробление, что затрудняет работу технологического оборудования.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является:

- устранение изгиба режущей пластины путем прижатия ее по опорной и боковым поверхностям в угловом гнезде;

- устранение повреждений при точении элементов конструкции инструмента срезаемой стружкой;

- исключение выпадения втулок при переустановках режущей пластины;

- исключение заедания второй втулки и облегчение работы при переустановках режущей пластины;

- обеспечение стружкодробления при металлообработке;

- повышение прочности и жесткости режущей части инструмента, его надежности и эксплуатационного ресурса.

При осуществлении изобретения поставленную задачу можно решить за счет достижения технического результата, который заключается в:

- гарантировании ориентации усилия закрепления режущей пластины в направлении вершины углового гнезда и прижиме режущей пластины по опорной и боковым поверхностям с устранением ее изгиба, возникающего при ином направлении усилия закрепления;

- устранении заедания второй втулки за счет установки плоской шайбы на дне сквозного ступенчатого отверстия;

- обеспечении стружкодробления за счет размещения на режущей пластине стружколома;

- устранении повреждения головки стержня срезаемой стружкой, сходящей по передней поверхности режущей пластины при точении, за счет размещения головки стержня в выемке, выполненной в пластине стружколома.

Технический результат достигается тем, что в корпусе сборного инструмента режущая пластина с отверстием закреплена в угловом гнезде посредством снабженного головкой стержня, на конце которого выполнена резьба. В ступенчатом отверстии корпуса соосно со стержнем размещены первая и вторая втулки, контактирующие наклонными к оси стержня торцевыми поверхностями с возможностью смещения второй втулки к оси стержня и взаимодействия с ним. В корпусе установлен винт, предназначенный для ориентирования наклонных к оси стержня торцевых поверхностей втулок в сторону вершины углового гнезда, который взаимодействует с продольным пазом, выполненным на первой втулке. При этом в отверстии первой втулки со стороны торца, перпендикулярного к оси стержня, выполнена резьба с которой взаимодействует резьбовой конец стержня. Перпендикулярная к оси стержня поверхность второй втулки контактирует с плоской поверхностью шайбы, установленной на дне ступенчатого отверстия в корпусе. На режущую пластину установлен стружколом, выполненный в виде пластины и снабженный наклонной торцевой поверхностью, предназначенной для взаимодействия со срезаемой при точении стружкой. Наклонная торцевая поверхность пластины стружколома расположена под углом к передней поверхности режущей пластины и обращена в сторону ее вершины и главной режущей кромки. Головка стержня, проходящего через отверстие в пластине стружколома, размещена в выемке, выполненной со стороны боковой поверхности пластины стружколома. При этом другая, противоположная боковая поверхность пластины стружколома контактирует с передней поверхностью режущей пластины. При вращении головки и завинчивании резьбового конца стержня режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента.

В отличие от прототипа в предлагаемой конструкции отсутствует взаимодействующая со стержнем гайка и присутствует винт, взаимодействующий с продольным пазом, выполненным на первой втулке, чем достигается технический результат гарантирования ориентации наклонных к оси стержня торцевых поверхностей втулок. Кроме того установлена плоская шайба на дне ступенчатого отверстия, что исключает заедание второй втулки при вращении головки стержня и завинчивании резьбового конца стержня, что облегчает смену режущей пластины. Кроме того на режущей пластине установлен стружколом, что обеспечивает стружкодробление, а размещение в его выемке головки стержня защищает ее от повреждения стружкой при точении.

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, имеется угловое гнездо 2, в которое устанавливается режущая пластина 3 с отверстием, в котором размещен стержень 4, проходящий через сквозное ступенчатое отверстие 5 в корпусе 1. В соосном стержню 4 сквозном ступенчатом отверстии 5 корпуса 1 располагается первая втулка 6 и вторая втулка 7, причем обе втулки контактируют наклонными к оси 8 стержня 4 торцевыми поверхностями 9 и 10. Стержень 4 имеет на одном конце головку 11, а на другом - резьбу 12 и проходит через отверстия 13 и 14 во втулках 6 и 7. Винт 15, входящий в продольный паз 16, выполненный в первой втулке 6, предотвращает ее выпадение при смене режущей пластины 3 и предназначен для ориентирования наклонных к оси 8 стержня 4 торцевых поверхностей 9 и 10 обеих втулок 6 и 7 в сторону вершины углового гнезда 2. В отверстии 13 первой втулки 6 со стороны торца 17, перпендикулярного к оси 8 стержня 4, выполнена резьба 18, с которой взаимодействует резьбовой конец 12 стержня 4. При этом перепендикулярная к оси 8 стержня 4 торцевая поверхность 19 второй втулки 7 контактирует с плоской поверхностью 20 шайбы 21, установленной на дне 22 сквозного ступенчатого отверстия 5 в корпусе 1. На режущую пластину 3 установлен стружколом 23, выполненный в виде пластины, снабженной наклонной торцевой поверхностью 24, которая расположена под углом α к передней поверхности 25 режущей пластины 3. Причем наклонная торцевая поверхность 24 пластины стружколома 23 обращена в сторону вершины 26 и главной режущей кромки 27 режущей пластины 3. Головка 11 стержня 4, проходящего через отверстие 28 в пластине стружколома 23, размещена в выемке 29 стружколома 23, выполненной со стороны его боковой поверхности 30. Другая, противоположная боковая поверхность 31 пластины стружколома 23 контактирует с передней поверхностью 25 режущей пластины 3.

Конструкция сборного инструмента работает следующим образом.

Режущая пластина 3 устанавливается в угловом гнезде 2 корпуса 1 и на ней размещается стружколом 23. В отверстие 28 стружколома 23, отверстие режущей пластины 3 и сквозное ступенчатое отверстие 5 корпуса 1 вводится стержень 4. На стержне 4 в сквозном ступенчатом отверстии 5 корпуса 1 размещаются шайба 21, первая 6 и вторая 7 втулки. Предназначенный для ориентации усилия закрепления режущей пластины 3 в угол гнезда 2, винт 15 устанавливается в корпус 1 и входит в продольный паз 16, выполненный в первой втулке 6. Тем самым он фиксирует расположение наклонной к оси 8 стержня 4 торцевой поверхности 9 втулки 6 в сторону вершины углового гнезда 2. При этом винт 15 ограничивает осевое перемещение втулки 6 в сквозном ступенчатом отверстии 5 корпуса 1 и предотвращает выпадение из него обеих втулок 6 и 7 при переустановках режущей пластины 3.

При вращении головки 11 стержня 4 и завинчивании резьбового конца 12 стержня 4 в резьбовое отверстие 18 в первой втулке 6, она своей наклонной к оси 8 стержня 4 торцевой поверхностью 9 воздействует на наклонную торцевую поверхность 10 второй втулки 7. При этом вторая втулка 7 перемещается в направлении, перпендикулярном к оси 8 стержня 4 и взаимодействует с ним, одновременно прижимаясь к плоской торцевой поверхности 20 шайбы 21, установленной на дне 22 сквозного ступенчатого отверстия 5. Вторая втулка 7 увлекает с собой верхнюю часть стержня 4, прижимающего головкой 11 стружколом 23 к режущей пластине 3. Режущая пластина 3 в свою очередь прижимается по опорной поверхности 32 и боковым поверхностям 33 в угол гнезда 2. Таким образом, режущая пластина 3 одновременно поджимается к опорной 32 и боковым поверхностям 33 в угловом гнезде 2.

При таком нагружении значительно уменьшаются изгибные деформации режущей пластины под действием сил резания в процессе металлообработки, снижается уровень внутренних напряжений и вероятность разрушения пластины, повышается прочность и жесткость режущей части сборного инструмента. Установка стружколома обеспечивает стружкодробление, а размещение головки стержня в выемке стружколома защищает головку от повреждения, в результате чего повышается надежность и эксплуатационный ресурс сборного инструмента.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. А.С. 778940 СССР. МКИ 3 B 23 B 27/16. 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 с головкой, на конце которого выполнена резьба, а в сквозном ступенчатом отверстии корпуса соосно со стержнем размещены первая и вторая втулки, контактирующие наклонными к оси стержня торцевыми поверхностями с возможностью смещения второй втулки к оси стержня и взаимодействия с ним. Для повышения прочности и жесткости режущей части инструмента в отверстии первой втулки со стороны торца, перпендикулярного к оси стержня, выполнена резьба для взаимодействия с резьбовым концом последнего, перпендикулярная к оси стержня поверхность второй втулки контактирует с плоской поверхностью шайбы, установленной на дне сквозного ступенчатого отверстия в корпусе, в котором установлен винт для ориентирования наклонных к оси стержня торцевых поверхностей указанных втулок в сторону вершины углового гнезда, взаимодействующий с продольным пазом, выполненным на первой втулке. При этом на режущей пластине установлен стружколом в виде пластины с торцевой поверхностью, предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой, наклоненной под углом к передней поверхности режущей пластины и обращенной в сторону ее вершины и главной режущей кромки. При этом головка стержня, проходящего через сквозное отверстие в пластине стружколома, размещена в выемке, выполненной в стружколоме со стороны его боковой поверхности, противоположной другой его боковой поверхности, контактирующей с передней поверхностью режущей пластины. Инструмент может быть выполнен в виде резца. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Сборный инструмент, в корпусе которого режущая пластина с отверстием закреплена в угловом гнезде посредством стержня с головкой, на конце которого выполнена резьба, а в сквозном ступенчатом отверстии корпуса соосно со стержнем размещены первая и вторая втулки, контактирующие наклонными к оси стержня торцевыми поверхностями с возможностью смещения второй втулки к оси стержня и взаимодействия с ним, отличающийся тем, что в отверстии первой втулки со стороны торца, перпендикулярного к оси стержня, выполнена резьба для взаимодействия с резьбовым концом последнего, перпендикулярная к оси стержня поверхность второй втулки контактирует с плоской поверхностью шайбы, установленной на дне сквозного ступенчатого отверстия в корпусе, в котором установлен винт для ориентирования наклонных к оси стержня торцевых поверхностей указанных втулок в сторону вершины углового гнезда, взаимодействующий с продольным пазом, выполненным на первой втулке, при этом на режущей пластине установлен стружколом в виде пластины с торцевой поверхностью, предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой, наклоненной под углом к передней поверхности режущей пластины и обращенной в сторону ее вершины и главной режущей кромки, при этом головка стержня, проходящего через сквозное отверстие в пластине стружколома, размещена в выемке, выполненной в стружколоме со стороны его боковой поверхности, противоположной другой его боковой поверхности, контактирующей с передней поверхностью режущей пластины.2. Сборный инструмент по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде резца.