СБОРНЫЙ ИНСТРУМЕНТ Российский патент 2005 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. Нажимной элемент расположен под углом к штифту, а его торец контактирует с поверхностью выемки, выполненной на штифте. В опорной пластине выполнено отверстие с наклонной поверхностью, а между винтом и нажимным элементом помещен шарик, предназначенный для взаимодействия с упомянутой наклонной поверхностью. При этом 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. Ось упомянутого отверстия корпуса пересекает ось стержня, при этом сборный режущий инструмент снабжен втулкой, имеющей наклоненную к оси торцевую поверхность. Втулка размещена в корпусе соосно с упомянутым стержнем и гайкой, установленной на резьбе, выполненной на конце стержня. При этом торцевая наклонная поверхность втулки обращена в сторону вершины углового гнезда в корпусе и предназначена для взаимодействия с угловым вырезом нажимного элемента. В нажимном элементе выполнено отверстие, боковая поверхность которого предназначена для взаимодействия со стержнем. При этом отверстие, в котором размещен нажимной элемент, ориентировано в сторону вершины углового гнезда в корпусе и выполнено глухим, а инструмент снабжен винтом, размещенным в корпусе и предназначенным для взаимодействия с пазом, выполненным на упомянутой втулке [2].

Однако такая конструкция не исключает заклинивание сухаря, втулки и штифта в нерабочем положении при переустановках режущей пластины. Кроме того, некоторое 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. Причем на резьбе, выполненной на конце стержня, установлена гайка, взаимодействующая с перпендикулярной к оси стержня торцевой поверхностью первой втулки. В сквозном ступенчатом отверстии корпуса размещена первая втулка с наклонной к оси стержня торцевой поверхностью, обращенной в сторону угла гнезда, расположенная соосно со стержнем. В сквозном ступенчатом отверстии корпуса установлена вторая втулка с возможностью смещения к оси стержня и взаимодействия с ним, причем наклонные (неперпендикулярные) к оси стержня 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 к оси стержня торцевых поверхностей первой и второй втулок в сторону вершины углового гнезда при переустановках режущей пластины;

- технологически трудно выполнима качественная обработка плоской торцевой поверхности дна сквозного ступенчатого отверстия в корпусе, что приводит к заеданию второй втулки при переустановках режущей пластины.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является разработка сборного инструмента, обеспечивающего:

- повышение надежности конструкции, ее эксплуатационного ресурса, прочности и жесткости режущей части инструмента за счет устранения изгиба режущей пластины путем прижатия ее по опорной и боковым поверхностям в угловом гнезде инструмента;

- устранение заеданий и облегчение работы при переустановках режущей пластины.

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

- в гарантировании ориентации направления усилия закрепления режущей пластины и тем самым прижатия ее по опорной и боковым поверхностям в угловом гнезде;

- в исключении заедания второй втулки, облегчении работы при переустановках режущей пластины, повышении надежности инструмента при его эксплуатации.

Технический результат достигается тем, что в корпусе сборного инструмента, например резца, режущая пластина с отверстием закреплена в угловом гнезде посредством стержня со шляпкой и гайки, установленной на резьбе, выполненной на конце стержня. В сквозном ступенчатом отверстии корпуса соосно со стержнем размещена первая и вторая втулки, контактирующие неперпендикулярными к оси стержня торцевыми поверхностями, с возможностью смещения второй втулки к оси стержня и взаимодействия с ним. Неперпендикулярные к оси стержня контактирующие торцевые поверхности и первой и второй втулок выполнены коническими, причем коническая торцевая поверхность первой втулки выполнена в виде выемки. При этом перпендикулярный к оси стержня торец первой втулки взаимодействует с гайкой. Перпендикулярная к оси стержня торцевая поверхность второй втулки взаимодействует с плоской торцевой поверхностью шайбы, установленной на дне сквозного ступенчатого отверстия в корпусе. Ось стержня и сквозного ступенчатого отверстия в корпусе смещены относительно оси отверстия в режущей пластине в сторону вершины углового гнезда, а неперпендикулярные к оси стержня конические торцевые поверхности первой и второй втулок взаимодействуют друг с другом со стороны, противоположной вершине углового гнезда.

В отличие от прототипа в предлагаемой конструкции на дне сквозного ступенчатого отверстия установлена шайба, выполненная с плоской торцевой поверхностью, что исключает заедание второй втулки при ее взаимодействии с шайбой и обеспечивает повышение надежности инструмента. Первая и вторая втулки снабжены неперпендикулярными с оси стержня коническими торцевыми поверхностями, что облегчает сборку конструкции инструмента при переустановках режущей пластины. При этом коническая торцевая поверхность первой втулки выполнена в виде выемки, что обеспечивает возможность смещения второй втулки к оси стержня и взаимодействия с ним при креплении режущей пластины. При этом ось стержня и сквозного ступенчатого отверстия смещены в сторону вершина углового гнезда и неперпендикулярные к оси стержня конические торцевые поверхности первой и второй втулок взаимодействуют друг с другом со стороны, противоположной вершине углового гнезда. Этим достигается технический результат гарантирования ориентации усилия закрепления режущей пластины и ее прижатие в угловом гнезде по опорной и боковым поверхностям.

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 сквозном ступенчатом отверстии 10 корпуса 1 соосно со стержнем 5 размещены первая 11 и вторая 12 втулки, контактирующие неперпендикулярными к оси 13 стержня 5 торцевыми поверхностями 14 и 15, с возможностью смещения второй втулки 12 к оси 13 стержня 5 и взаимодействия с ним. При этом перпендикулярная к оси 13 стержня 5 торцевая поверхность 16 первой втулки 11 взаимодействует с гайкой 7. На дне 17 сквозного ступенчатого отверстия 10 в корпусе 1 установлена шайба 18, которая контактирует плоской торцевой поверхностью 19 с перпендикулярной к оси 13 стержня 5 торцевой поверхностью 20 второй втулки 12. Неперпендикулярные к оси 13 стержня 5 контактирующие торцевые поверхности 14 и 15 первой 11 и второй 12 втулок выполнены коническими, причем неперпендикулярная к оси 13 стержня 5 коническая торцевая поверхность 14 первой втулки 11 выполнена в виде выемки. Ось 13 стержня 5 и сквозного ступенчатого отверстия 10 в корпусе 1 смещены относительно оси 21 отверстия 3 в режущей пластине 2 в сторону вершины углового гнезда 4. При этом неперпендикулярные к оси 13 стержня 5 конические торцевые поверхности 14 и 15 первой 11 и второй 12 втулок контактируют друг с другом со стороны, противоположной вершине углового гнезда 4.

Конструкция сборного инструмента работает следующим образом.

В корпусе 1 в угловом гнезде 4 устанавливается режущая пластина 2 с отверстием 3, в которое вводится стержень 5, снабженный шляпкой 6. После этого в сквозном ступенчатом отверстии 10 корпуса 1 последовательно размещается шайба 18, вторая втулка 12 и первая втулка 11, надеваемые на стержень 5. На резьбовом конце 9 стержня 5 устанавливается гайка 7, которая поджимает торец 16 первой втулки 11 в направлении к режущей пластине 2. При осевом смещении втулки 11 при завинчивании гайки 7 происходит смещение к оси 13 стержня 5 второй втулки 12, которая взаимодействует со стержнем 5. Одновременно вторая втулка 12 взаимодействует перпендикулярной к оси 13 стержня 5 поверхностью 20 с плоской торцевой поверхностью 19 шайбы 18, а неперпендикулярной к оси 13 стержня 5 конической торцевой поверхностью 14 с неперпендикулярной к оси 13 стержня 5 конической торцевой поверхностью 15 первой втулки 11. Причем неперпендикулярной к оси 13 стержня 5 коническая торцевая поверхность 14 первой втулки 11, выполненная в виде выемки, контактирует с неперпендикулярная к оси 13 стержня 5 конической торцевой поверхностью 15 второй втулки 12 со стороны, противоположной вершине углового гнезда 4. При этом вторая втулка 12 увлекает с собой верхнюю часть стержня 5, прижимающего шляпкой 6 режущую пластину 2 по опорной поверхности 22 и боковым поверхностям 23 в угловом гнезде 4. Таким образом, режущая пластина 2 одновременно прижимается в направлении вершины углового гнезда 4 к опорной 22 и боковым 23 поверхностям углового гнезда 4.

При таком нагружении значительно уменьшаются изгибные деформации режущей пластины под действием сил резания в процессе металлообработки, снижается уровень внутренних напряжений и вероятность разрушения режущей пластины, а также исключается заедание при переустановках режущей пластины, повышается надежность и эксплуатационный ресурс режущего инструмента.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. А.С. 778940 СССР, МКИ 3 В 23 В 27/16. Сборный резец / Артамонов Е.В., Некрасов Ю.И., Смолин Н.И. - Заявл. 06.12.1978; Опубл. 15.11.80, Бюл. №1.

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

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

Изобретение относится к области металлообработки, резанию металлов. Инструмент содержит корпус, режущую пластину с отверстием, закрепленную в угловом гнезде корпуса посредством стержня со шляпкой и резьбой на конце, первую и вторую втулки, размещенные в ступенчатом отверстии корпуса соосно со стержнем и контактирующие неперпендикулярными к оси стержня торцевыми поверхностями с возможностью смещения второй втулки к оси стержня и взаимодействия с ним, при этом перпендикулярная к оси стержня торцевая поверхность первой втулки взаимодействует с гайкой. Для повышения надежности и облегчения смены режущей пластины он снабжен шайбой, установленной на дне сквозного ступенчатого отверстия корпуса и контактирующей плоской торцевой поверхностью с перпендикулярной к оси стержня торцевой поверхностью второй втулки. При этом контактирующие неперпендикулярные к оси стержня торцевые поверхности первой и второй втулок выполнены коническими, неперпендикулярная к оси стержня торцевая поверхность первой втулки выполнена в виде конической выемки, ось стержня смещена относительно оси отверстия в режущей пластине в сторону вершины углового гнезда корпуса, а неперпендикулярные к оси стержня торцевые поверхности первой и второй втулок установлены с возможностью взаимодействия друг с другом со стороны, противоположной вершине углового гнезда. Инструмент может быть выполнен в виде резца. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Сборный инструмент, содержащий корпус, режущую пластину с отверстием, закрепленную в угловом гнезде корпуса посредством стержня со шляпкой и резьбой на конце, первую и вторую втулки, размещенные в ступенчатом отверстии корпуса соосно со стержнем и контактирующие неперпендикулярными к оси стержня торцевыми поверхностями с возможностью смещения второй втулки к оси стержня и взаимодействия с ним, при этом перпендикулярная к оси стержня торцевая поверхность первой втулки взаимодействует с гайкой, отличающийся тем, что он снабжен шайбой, установленной на дне сквозного ступенчатого отверстия корпуса и контактирующей плоской торцевой поверхностью с перпендикулярной к оси стержня торцевой поверхностью второй втулки, при этом контактирующие неперпендикулярные к оси стержня торцевые поверхности первой и второй втулок выполнены коническими, неперпендикулярная к оси стержня торцевая поверхность первой втулки выполнена в виде конической выемки, ось стержня смещена относительно оси отверстия в режущей пластине в сторону вершины углового гнезда корпуса, а неперпендикулярные к оси стержня торцевые поверхности первой и второй втулок установлены с возможностью взаимодействия друг с другом со стороны, противоположной вершине углового гнезда.2. Сборный инструмент по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде резца.