ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к режущему инструменту, в особенности к фрезам, способным выполнять операции торцового фрезерования с высокой подачей при большом вылете. Изобретение также относится к индексируемой режущей пластине для использования в режущем инструменте.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В заявке Японии №2000202703 А, автор Masaharu, раскрыт расточный инструмент, имеющий две идентичные пластины с формой, близкой к параллелограмму. Каждая пластина имеет пару первых режущих кромок 15 и пару вторых режущих кромок 16, расположенных с поворотной симметрией и соединенных в углах при вершинах 17. Первая режущая кромка 15, имеет участок 15а в виде дуги окружности со стороны угла при вершине 17 и прямолинейный участок 15b, сопрягающийся с участком 15а посредством первой изогнутой части 15с. Вторая режущая кромка 16 имеет два прямолинейных участка 16 и 16b, сопрягающихся через вторую изогнутую часть 16с.
Каждая из пластин, использованных в заявке Японии 2000202703, расположена различно по отношению к инструменту, т.к. они имеют различные характеристики. Поскольку режущие кромки имеют 180° поворотную симметрию, каждая пластина может быть индексирована в гнезде только два раза. Более того, если пластины по заявке Японии 2000202703 использованы для выполнения наклонного вниз фрезерования, они не имеют надежной опоры под воздействием сил резания, ориентированных радиально наружу и вытягивающих каждую пластину из гнезда.
В заявке Японии №2000-005921, автор Yoshimitsu, на фиг.4 показана трехугольная режущая пластина. Каждая из трех ее режущих кромок содержит малую изогнутую часть 7 и большую прямую часть 8. Пластина по заявке Японии 2000-005921 не имеет режущей кромки, специально предназначенной для выполнения наклонного вниз фрезерования. Кроме того, режущая пластина не имеет надежной опоры под воздействием сил резания, направленных радиально наружу и вытягивающих ее из гнезда в процессе операции наклонного вниз фрезерования.
Другой вид инструмента, имеющего средства для предотвращения поворота режущей пластины вокруг оси крепежного винта, показан в Европейском патенте №ЕР 0091408 В1, автор Bylund, в котором раскрыта режущая пластина 12, имеющая три выпуклые режущие кромки 16, 17 и 18. Каждая из режущих кромок своим задним концом соединена со вспомогательной режущей кромкой 32, проходящей поперечно к ней с образованием между ними тупого угла. Вспомогательная режущая кромка 32 предназначена для резания материала заготовки в процессе обратного относительного движения между пластиной и заготовкой. Режущие кромки режущей пластины 12 не соединены непрерывно по периферии вокруг верхней поверхности режущей пластины. Напротив, они разделены промежуточными периферийными участками 24, 25, 26. Режущая пластина 12 не имеет режущей кромки для выполнения операций наклонного вниз фрезерования и не имеет специальной опоры под воздействием сил резания, направленных радиально наружу и вытягивающих ее из гнезда. Для предотвращения поворота режущая пластина выполнена с опорной поверхностью 27, направленной к ее центру и взаимодействующей с опорной поверхностью 28 в корпусе, входящей в промежуточный периферийный участок.
Недостаток инструмента по ЕР 0091408 состоит в том, что для предотвращения поворота режущей пластины режущие кромки выполнены с выборками, которые усложняют и ослабляют режущую пластину.
Задачей настоящего изобретения является создание режущего инструмента и режущей пластины для него, в которых были бы значительно уменьшены или преодолены упомянутые выше недостатки.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с настоящим изобретением режущий инструмент (10) имеет продольную ось (А), корпус (12) с, по крайней мере, одним выступом (14), выполненным на его переднем конце (16) и имеющим гнездо (18) с закрепленной в нем режущей пластиной (20);
гнездо ограничено основанием (24) и первым и вторым задними участками боковой стенки (40, 42), расположенными поперечно к основанию (24), и имеет в основном круглую выборку (28), расположенную вниз от основания (24) и имеющую нижнюю стенку (30), соединенную с периферийной поверхностью (32), расположенной от нее вверх к основанию (24);
режущая пластина имеет верхнюю поверхность (60), нижнюю поверхность (62) и боковую поверхность (64), расположенную между ними и образующую в пересечении с верхней поверхностью режущую кромку (66), цилиндрический выступ (82), имеющий цилиндрическую периферийную поверхность (84), расположенную вниз от нижней поверхности (62) к его нижней поверхности (86);
при этом режущая пластина (20) взаимодействует при закреплении в гнезде (18) с первой, второй и третьей опорными поверхностями (52, 56, 58), причем первая опорная поверхность (52) гнезда расположена на первом заднем участке боковой стенки (40) и взаимодействует с первой опорной поверхностью (52'), расположенной на боковой поверхности (64) режущей пластины, вторая опорная поверхность (56) гнезда расположена на втором заднем участке боковой стенки (42) и взаимодействует со второй опорной поверхностью (56'), расположенной на боковой поверхности режущей пластины, и третья опорная поверхность (58) гнезда расположена на периферийной поверхности (32) выборки (28) и взаимодействует с третьей опорной поверхностью (58'), расположенной на цилиндрической периферийной поверхности (84) выступа (82) режущей пластины (20).
В соответствии с предпочтительным вариантом настоящего изобретения, режущая кромка (66) включает, по крайней мере, три отделенные друг от друга угловыми режущими кромками (70) режущие части (68), каждая из которых включает первую режущую кромку (72), расположенную между второй режущей кромкой (74) и примыкающей угловой режущей кромкой (70).
Предпочтительно, первая режущая кромка (72) выполнена выпуклой.
В случае необходимости, вторая режущая кромка (74) выполнена прямой.
Также, в соответствии с предпочтительным вариантом настоящего изобретения, боковая поверхность (64) состоит из участков, из которых первый участок боковой поверхности (76) примыкает к первой режущей кромке (72), второй участок боковой поверхности (78) примыкает ко второй режущей кромке (74), и участок угловой боковой поверхности (80) примыкает к угловой режущей кромке (70), каждый из участков боковой поверхности проходит от соответствующей режущей кромки к нижней поверхности (62).
В соответствии с предпочтительным вариантом, первый и второй задние участки боковой стенки (40, 42) разделены первой выборкой (44).
Также, в соответствии с предпочтительным вариантом, первая опорная поверхность (52') и вторая опорная поверхность (56') расположены по сторонам общего углового участка боковой поверхности (80).
Как правило, часть общего углового участка боковой поверхности (80) частично расположена в первой выборке (44).
Предпочтительно, периферийная поверхность (32) выборки (28) включает главную часть (34) с главным радиусом R1 и вспомогательную часть (36) со вспомогательным радиусом R2.
Также предпочтительно, вспомогательный радиус R2 выполнен меньше, чем главный радиус R1.
Также предпочтительно, центральный угол вспомогательной части (36) выполнен меньше, чем центральный угол главной части (34).
В соответствии с предпочтительным вариантом, резьбовое отверстие (38) расположено вниз от нижней стенки (30) выборки (28).
Как правило, сквозное отверстие (88), ось которого совпадает с осью пластины (В), выполнено между верхней поверхностью (60) режущей пластины (20) и нижней поверхностью (86) ее выступа (82).
Также, как правило, крепежный винт (22) расположен в сквозном отверстии (88) и взаимодействует с резьбовым отверстием (38).
В соответствии со специфическим вариантом настоящего изобретения, первая режущая кромка (72) стягивает первый центральный угол (α) 70° по отношению к оси (В).
Также, в соответствии со специфическим вариантом настоящего изобретения, вторая режущая кромка (74) стягивает второй центральный угол (β) 35° по отношению к оси пластины.
Как правило, первая режущая кромка (72) образует третий тупой внутренний угол (γ) с примыкающей второй режущей кромкой (74).
В соответствии со специфическим вариантом настоящего изобретения, третий угол равен 153°.
Также в соответствии с настоящим изобретением предложена режущая пластина (20), имеющая верхнюю поверхность (60), нижнюю поверхность (62) и боковую поверхность (64), расположенную между ними и образующую в пересечении с верхней поверхностью режущую кромку (66), цилиндрический выступ (82), имеющий цилиндрическую периферийную поверхность (84), расположенную вниз от нижней поверхности (62) к его нижней поверхности (86), и ось (В), проходящую через верхнюю и нижнюю поверхности (60, 86);
режущая кромка (66) включает, по крайней мере, три отделенные друг о т друга угловыми режущими кромками (70) режущие части (68), каждая из которых включает первую выпуклую режущую кромку (72), расположенную между второй режущей кромкой (74) и примыкающей угловой режущей кромкой (70).
В случае необходимости, вторая режущая кромка (74) выполнена прямой.
В соответствии со специфическим вариантом настоящего изобретения, первая режущая кромка (72) стягивает первый центральный угол (α) 70° по отношению к оси пластины (В).
Также, в соответствии со специфическим вариантом настоящего изобретения, вторая режущая кромка (74) стягивает второй центральный угол (β) 35° по отношению к оси пластины (В).
Как правило, первая режущая кромка (72) образует третий тупой внутренний угол (γ) с примыкающей второй режущей кромкой (74).
В соответствии со специфическим вариантом настоящего изобретения, третий угол равен 153°.
Как правило, сквозное отверстие (88), ось которого совпадает с осью пластины (В), выполнено между верхней поверхностью (60) режущей пластины (20) и нижней поверхностью (86) ее выступа (82).
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для лучшего понимания настоящего изобретения и чтобы показать, как то же самое может быть выполнено на практике, отсылки будут сделаны к приложенным чертежам, на которых:
на фиг.1 показан вид в перспективе на режущий инструмент в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг.2 показан вид снизу в перспективе на режущую пластину на фиг.1;
на фиг.3 представлена в разобранном виде часть режущего инструмента на фиг.1, показывающая одну из режущих пластин, удаленную из ее гнезда;
на фиг.4 показана часть режущего инструмента на фиг.1 на виде сверху на одну из режущих пластин, установленную в ее гнезде;
на фиг.5 показан вид, как на фиг.4, на котором положение режущей пластины обозначено пунктирными линиями с тем, чтобы можно было видеть гнездо на виде сверху; и
на фиг.6 показано поперечное сечение по линии VI-VI на фиг.4 с удаленным крепежным винтом.
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА
Режущий инструмент 10 содержит корпус 12, имеющий множество выступов 14, образованных на его переднем конце 16. Каждый выступ 14 имеет гнездо 18, в котором режущая пластина удерживается посредством крепежного винта 22. Режущий инструмент 10 имеет задний конец 23, противоположный переднему концу 16, и ось А, проходящую через передний и задний концы 16, 23, определяющие направление спереди назад.
Гнездо под пластину ограничено основанием 24 и боковой стенкой 26, расположенной поперечно к основанию. В основном круглая выборка 28 проходит вниз от основания 24. Выборка 28 имеет нижнюю стенку 30, связанную с периферийной поверхностью 32, проходящей вверх от нижней стенки 30 к основанию 24. Периферийная поверхность 32 выборки 28 предпочтительно включает две круглые части с различными радиусами и одним центром. Периферийная поверхность 32 включает главную часть 34 с главным радиусом R1 и вспомогательную часть 36 с вспомогательным радиусом R2. Вспомогательный радиус R2 выполнен меньше главного радиуса R1. В соответствии со специфическим исполнением настоящего изобретения вспомогательный радиус R2 выполнен на 0,25 мм меньше главного радиуса R1. Центральный угол вспомогательной части 36 выполнен меньше центрального угла главной части 34. В соответствии со специфическим исполнением вспомогательная часть 36 периферийной поверхности 32 имеет центральный угол ϕ приблизительно 40°. Резьбовое отверстие 38, ось которого совпадает с осью С гнезда, предназначенное для размещения крепежного винта 22, проходит вниз от нижней стенки 30 выборки 28. Центры двух кругов, на которых лежат главная и вспомогательная части 34, 36, совпадают с осью С.
Боковая стенка 26 включает три участка, из которых два ее задних участка: первый задний участок боковой стенки 40 и второй задний участок боковой стенки 42 разделены первой выборкой 44, а третьим является боковой участок боковой стенки 46. Первый задний участок боковой стенки 40 примыкает к боковому участку боковой стенки 46 и отделен от него второй выборкой 48. Первый задний участок боковой стенки 40 имеет район 50, примыкающий к первой выборке 44, по крайней мере, часть которого является первой опорной поверхностью 52 для взаимодействия с режущей пластиной 20. Аналогично, второй задний участок боковой стенки 42 имеет район 54, примыкающий к первой выборке 44, по крайней мере, часть которого является второй опорной поверхностью 56 для взаимодействия с режущей пластиной 20. Также, по крайней мере, часть от вспомогательной части 36 является третьей опорной поверхностью 58 для взаимодействия с режущей пластиной 20. Как будет объяснено более детально ниже, первая, вторая и третья опорные поверхности предназначены для определенного базирования и надежного удерживания режущей пластины 20 в гнезде 18.
Рассмотрим фиг.5. Следует отметить, что вспомогательная часть 36 и, следовательно, третья опорная поверхность 58 расположены в гнезде 18 спереди со стороны бокового участка боковой стенки 46. По аналогии с циферблатом часов вспомогательная часть расположена приблизительно между 7 и 8 часами. Следует отметить также, что точное положение вспомогательной части 36 зависит от конструкции и распределения сил. На практике показанное расположение вспомогательной части 36 является предпочтительным. Однако она может быть также расположена в другом положении между предпочтительным и от него до положения приблизительно напротив второй выборки 48.
Режущая пластина 20 имеет верхнюю поверхность 60, нижнюю поверхность 62 и боковую поверхность 64, расположенную между верхней и нижней поверхностями 60, 62. Верхняя поверхность 60 и боковая поверхность 64 в пересечении образуют режущую кромку 66, состоящую из трех частей 68, отделенных друг от друга угловыми режущими кромками 70. Каждая из трех режущих частей включает выпуклую первую режущую кромку 72, расположенную между прямой второй режущей кромкой 74 и примыкающей угловой режущей кромкой 70. Боковая поверхность 64 разделена на участки, относящиеся к различным режущим кромкам. Соответственно, боковая поверхность 64 имеет первый участок 76, примыкающий к первой режущей кромке 72, второй участок 78, примыкающий ко второй режущей кромке 74, и угловой участок 80, примыкающий к угловой режущей кромке 70. Цилиндрический выступ 82 имеет цилиндрическую периферийную поверхность 84, проходящую вниз от нижней поверхности 62 к его нижней поверхности 86, периферийная поверхность 84 перпендикулярна нижней поверхности 62. Центрально расположенное сквозное отверстие 88, ось которого совпадает с осью пластины В, расположено между верхней поверхностью 60 и нижней поверхностью 86. Выступ 82 имеет радиус R3, который меньше, чем главный радиус R1 и приблизительно равен вспомогательному радиусу R2.
Три режущие части 68 расположены с ротационной симметрией относительно оси В. Первая режущая кромка 72 значительно длиннее, чем вторая режущая кромка 74. В соответствии с предпочтительным вариантом настоящего изобретения, первая режущая кромка 72 стягивает первый центральный угол α 70° от оси В, а вторая режущая кромка 74 стягивает центральный второй угол β 35° от оси В. Первая и вторая режущие кромки 72, 74 данной режущей части 68 расположены друг к другу под третьим внутренним тупым углом γ 153°. Режущая пластина 20 является индексируемой и имеет три положения.
Для закрепления режущей пластины 20 в гнезде 18 выступ 82 вставляется в выборку 28 до контакта нижней поверхности 62 режущей пластины с основанием 24 гнезда, при этом часть углового участка боковой поверхности 80 размещается в первой выборке 44. Затем крепежный винт 22 устанавливается в сквозное отверстие 88 режущей пластины, ввинчивается в резьбовое отверстие 38 и затягивается до надежного удерживания режущей пластины в гнезде 18. Когда режущая пластина 20 закреплена в гнезде 18, первая и вторая опорные поверхности 52, 56 взаимодействуют с первым и вторым участками боковой поверхности 76, 78, расположенными по сторонам общего для них данного углового участка боковой поверхности 80, по первой и второй опорным поверхностям 52', 56' соответственно, а третья опорная поверхность 58 взаимодействует с цилиндрической периферийной поверхностью 84 выступа 82 по третьей опорной поверхности 58'.
Ось гнезда С, совпадающая с осью резьбового отверстия 38, слегка смещена по отношению к оси пластины В. Это смещение, т.е. эксцентриситет, выполнено таким, чтобы при затяжке крепежного винта 22 силы реакции на опорных поверхностях 52, 56, 58 обеспечивали предварительное нагружение режущей пластины 20 для ее определенного положения в гнезде 18. Поскольку третья опорная поверхность 58 лежит на поверхности концентричной с осью С, сила реакции, приложенная от нее к выступу 82 режущей пластины, направлена к ее оси В и, следовательно, не может вызвать ее поворота вокруг этой оси. Расположение и направление каждой из первой и второй опорных поверхностей 52, 56 выбрано так, чтобы в рабочих условиях равнодействующая сил реакции от этих поверхностей, приложенная к боковой поверхности 64 режущей пластины, препятствовала ее повороту вокруг ее оси В. Другими словами, линии действия реакций от первой и второй опорных поверхностей 52, 56 проходят в противоположных направлениях относительно оси пластины В и уравновешивают друг друга. Следовательно, настоящее изобретение гарантирует постоянное и стабильное положение режущей пластины 20 в гнезде 18.
Режущий инструмент 10 особенно удобен для выполнения торцового фрезерования первой режущей кромкой 72 и для операций фрезерования с уклоном вниз второй режущей кромкой 74. Поскольку первая режущая кромка 72 выполнена выпуклой и имеет относительно большой радиус кривизны, режущая пластина 20 может работать с относительно высокой скоростью движения подачи при малой глубине резания. Силы резания, воздействующие на режущую пластину, в этом случае направлены в основном по оси фрезы, следовательно, возможно работать инструментом, имеющим относительно большой вылет без превышения предельных радиальных сил, вызывающих изгиб инструмента и вибрации.
Хотя настоящее изобретение было описано с определенной степенью подробности, следует понимать, что различные изменения и модификации могут быть выполнены без отхода от сущности и объема притязаний, изложенных в формуле изобретения.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА И РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ | 2002 |
|
RU2285591C2 |
ИНДЕКСИРУЕМАЯ ТАНГЕНЦИАЛЬНАЯ РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА И ВРАЩАЮЩИЙСЯ РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ | 2007 |
|
RU2431550C2 |
ТАНГЕНЦИАЛЬНАЯ РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА И ФРЕЗА | 2012 |
|
RU2579867C2 |
РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ И РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА | 2007 |
|
RU2453401C2 |
ТАНГЕНЦИАЛЬНАЯ РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА И ДЕРЖАВКА ДЛЯ НЕЕ | 2003 |
|
RU2312742C2 |
РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА | 2008 |
|
RU2454302C2 |
РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ И РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА ДЛЯ НЕГО | 2002 |
|
RU2304489C2 |
РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА И ИНДЕКСИРУЕМЫЙ ВРАЩАЮЩИЙСЯ РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ | 2013 |
|
RU2602919C1 |
РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА | 2008 |
|
RU2455128C2 |
РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ И РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА ДЛЯ НЕГО | 2008 |
|
RU2455124C2 |
Изобретение относится к области обработки металлов резанием, торцовому фрезерованию с высокой подачей при большом вылете фрезы. Инструмент содержит корпус с по крайней мере одним выступом, имеющим гнездо с закрепленной в нем режущей пластиной, при этом гнездо ограничено основанием и первым и вторым задними участками боковой стенки, и имеет в основном круглую выборку, расположенную вниз от основания. При этом режущая пластина имеет цилиндрический выступ с цилиндрической периферийной поверхностью, расположенной вниз от нижней поверхности. Режущая пластина, закрепленная в гнезде, взаимодействует с его первой и второй опорными поверхностями, причем первая опорная поверхность гнезда расположена на первом заднем участке боковой стенки и взаимодействует с первой опорной поверхностью, расположенной на боковой поверхности режущей пластины, вторая опорная поверхность гнезда расположена на втором заднем участке боковой стенки и взаимодействует со второй опорной поверхностью, расположенной на боковой поверхности режущей пластины. Для упрощения изготовления и увеличения прочности режущей пластины в гнезде выполнена третья опорная поверхность, расположенная на периферийной поверхности выборки и предназначенная для взаимодействия с третьей опорной поверхностью, выполненной на цилиндрической периферийной поверхности выступа режущей пластины. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 6 ил.
Приоритет по пунктам:
Шахтная сушилка для сыпучих материалов | 1950 |
|
SU91408A1 |
Режущий инструмент, оснащенный пластинками твердого сплава, в частности, фрезы и резцы | 1951 |
|
SU93123A1 |
Режущий инструмент | 1984 |
|
SU1220858A1 |
Сборный режущий инструмент | 1986 |
|
SU1318352A1 |
JP 200308908 А, 07.11.2000. |
Авторы
Даты
2007-08-20—Публикация
2002-09-29—Подача