СНАБЖЕННЫЙ КРУГЛЫМ ХВОСТОВИКОМ РЕЗЕЦ С РЕЗЦЕДЕРЖАТЕЛЕМ Российский патент 2010 года по МПК E21C35/197 

Изобретение касается снабженного круглым хвостовиком резца с резцедержателем, у которого круглый хвостовик посредством шлицевой зажимной втулки удерживается в отверстии резцедержателя, причем зажимная втулка зажата в стенке отверстия, и круглый хвостовик резца удерживается с возможностью вращения в зажимной втулке, причем зажимная втулка снабжена выштампованными и/или выдавленными внутрь удерживающими элементами, которые распределены по периметру зажимной втулки и входят в выполненный в круглом хвостовике резца окружной паз, так что зажимная втулка установлена на круглом хвостовике резца без возможности смещения в осевом направлении.

В таком резце с резцедержателем в осевом положении зажимной втулки на круглом хвостовике резца важно, чтобы торцевые стороны зажимной втулки лежали свободно, а зажимная втулка имела как можно меньший осевой зазор. Кроме того, круглый хвостовик резца должен центрироваться в зажимной втулке посредством удерживающих средств так, что хвостовик свободно направляется с возможностью вращения в зажимной втулке, зажатой в отверстии резцедержателя.

Снабженный круглым хвостовиком резец с резцедержателем упомянутого вначале вида известен из EP 0264015 A1 и DE 3712427 A1. В таких резцах с резцедержателем удерживающие элементы выдавлены внутрь в виде точек или ребер, так что они имеют более или менее большой осевой зазор в окружном пазу хвостовика, что также сказывается на резце в случае зажатой зажимной втулки в отверстии резцедержателя. Кроме того, удерживающие элементы в окружном пазу хвостовика резца не дают достаточных направляющих поверхностей для однозначного центрирования хвостовика, вследствие чего его вращательное движение ухудшено в зажимной втулке.

Задачей изобретения является в снабженном круглым хвостовиком резце с резцедержателем упомянутого вначале вида выполнить удерживающие элементы зажимной втулки таким образом, чтобы они уменьшили осевой зазор и улучшили центрирование хвостовика в зажимной втулке так, чтобы хвостовик мог вращаться в зажимной втулке без какого-либо ухудшения.

Эта задача согласно изобретению решается благодаря тому, что удерживающие элементы выделены между двумя отштампованными кромками, направленными поперек продольной оси зажимной втулки, и выштампованы и/или выдавлены внутрь, причем отштампованные кромки проходят по части периметра зажимной втулки и расположены на расстоянии друг от друга, которое соответствует ширине окружного паза в круглом хвостовике резца, и при этом удерживающие элементы образуют коаксиальный вогнутый центрирующий участок, обращенный к выпуклому дну окружного паза.

Подгонка ширины удерживающих элементов к ширине окружного паза в круглом хвостовике резца приводит к сокращению осевого зазора между зажимной втулкой и хвостовиком, в то время как обращенные к выпуклому дну окружного паза коаксиальные вогнутые центрирующие участки удерживающих элементов оптимизируют функции снабженного круглым хвостовиком резца в резцедержателе.

Согласно простому варианту выполнения предусмотрено, что зажимная втулка имеет три удерживающих элемента, из которых один удерживающий элемент лежит напротив шлица зажимной втулки, и что оба других удерживающих элемента смещены относительно упомянутого первого удерживающего элемента по периметру зажимной втулки, соответственно, примерно на 100°. Таким образом, количество удерживающих элементов уменьшается до минимума. Для следующего расчета параметров удерживающего элемента предусмотрено, что ширина окружного паза и, тем самым, ширина удерживающего элемента выбрана примерно 1/7-1/6 осевого размера зажимной втулки, и что вогнутые центрирующие участки удерживающих элементов проходят по угловой области, составляющей примерно 30°-50° периметра зажимной втулки. Чтобы удерживающие элементы не образовывали острых кромок, которые могут ухудшать вращение хвостовика в зажимной втулке, другой вариант выполнения предусматривает, что концы вогнутых центрирующих участков (заплечиков) удерживающих элементов переходят через выпуклое закругление, переходной участок и вогнутое закругление во внутреннюю стенку зажимной втулки, причем противолежащие вогнутым центрирующим участкам выпуклые внешние участки зажимной втулки переходят на концах через вогнутое закругление во внешнюю стенку зажимной втулки.

Согласно одному усовершенствованному варианту предусмотрено, что удерживающие элементы выштампованы и/или выдавлены вовнутрь настолько, что выпуклые внешние участки, которые противолежат вогнутым центрирующим участкам, расположены на расстоянии от внутренней стенки зажимной втулки, и что глубина окружного паза в круглом хвостовике резца рассчитана так, что вогнутые центрирующие участки удерживающих элементов в случае зажатой в отверстии резцедержателя зажимной втулке прилегают ко дну окружного паза или расположены на небольшом расстоянии от него. Таким образом оптимизируется центрирование круглого хвостовика резца в зажимной втулке.

Критическая точка зажимной втулки лежит на обращенной к стороне вершины резца торцевой стороне зажимной втулки. Чтобы избежать столкновений с этой торцевой стороной, которые могли бы вести к негативному влиянию на вращение снабженного круглым хвостовиком резца, один вариант выполнения предусматривает, что обращенная к вершине резца торцевая сторона зажимной втулки находится на расстоянии от конического вводного участка отверстия в резцедержателе, который принимает конический уступ головки резца или центрирующий заплечик изнашивающейся шайбы, расположенной между резцедержателем и головкой резца.

Дополнительный улучшенный эффект центрирования круглого хвостовика резца в зажимной втулке достигается в усовершенствованном варианте посредством того, что удерживающие элементы расположены в средней поперечной плоскости зажимной втулки или расположены симметрично ей, и при этом зажимная втулка может быть установлена в двух осевых положениях, повернутых на 180° относительно своей продольной оси, на круглом хвостовике резца и по выбору закреплена на нем в одном из этих обоих идентичных положений. При этом одновременно осуществляется монтаж, т.е. облегчается установка зажимной втулки на круглом хвостовике резца в отверстие резцедержателя. Впрочем, тем самым также улучшается центрирование зажимной втулки. Если будут использованы два или несколько расположенных симметрично относительно средней поперечной плоскости рядов удерживающих элементов, то тогда дополнительно получается особенно стабильное опирание хвостовика резца.

Вставка круглого резца в отверстие резцедержателя основывается на том, что внешние кромки на обеих торцевых сторонах зажимной втулки скошены, причем скошенные внешние кромки торцевых сторон зажимной втулки расположены под углом примерно 30° к внешней стенке зажимной втулки.

Изобретение более подробно поясняется посредством примера осуществления, представленного на чертежах, на которых:

фиг.1 - вид сбоку заявленной зажимной втулки, если смотреть на шлиц;

фиг.2 - продольное сечение зажимной втулки вдоль линии II-II на фиг.1;

фиг.3 - поперечное сечение зажимной втулки вдоль линии III-III на фиг.1; и

фиг.4 - частичное продольное сечение снабженного круглым хвостовиком резца с резцедержателем, в котором зажимная втулка согласно фиг.1-3 установлена на хвостовике и вставлена в отверстие резцедержателя.

Как показывают фиг.1-3, зажимная втулка 10 имеет параллельный продольной оси 19 шлиц 11 и распределенные по периметру три удерживающих элемента 16, 17, 18. Удерживающий элемент 16 лежит напротив шлица 11. Оба других удерживающих элемента 17 и 18 смещены, соответственно, примерно на α=100° относительно удерживающего элемента 16 по периметру зажимной втулки 10. Удерживающие элементы 16, 17, 18 выделены, соответственно, двумя параллельными отштампованными кромками 20 и 21, которые направлены поперек продольной оси 19 и проходят по угловой области, составляющей примерно 30°-50° периметра зажимной втулки 10.

Как показывает, в частности, поперечное сечение на фиг.3, удерживающие элементы 16, 17 и 18 отштампованы и/или выдавлены вовнутрь и образуют один коаксиальный выпуклому дну окружного паза 39 вогнутый центрирующий участок 22.

Удерживающие элементы 16, 17 и 18 определяются по своей ширине расстоянием между отштампованными кромками 20 и 21 и согласованы с шириной окружного паза 39 в круглом хвостовике 31 резца 30.

Вогнутые центрирующие участки 22 удерживающих элементов 16, 17 и 18 переходят на своих концах через выпуклое закругление 26, переходной участок и вогнутое закругление 25 во внутреннюю стенку зажимной втулки 10, в то время как противолежащие вогнутым центрирующим участкам 22 выпуклые внешние участки удерживающих элементов 16, 17 и 18 на своих концах переходят через вогнутое закруглении 24, переходной участок и выпуклое закругление 23 во внешнюю стенку зажимной втулки 10. За счет этого избегают в выштампованных и/или выдавленных удерживающих элементах 16, 17 и 18 острых кромок, которые могут негативно влиять на свободное вращение хвостовика 31 в зажимной втулке 10 и на плотное зажимание зажимной втулки 10 в отверстии 41 резцедержателя 40.

Как также следует из фиг.3, удерживающие элементы 16, 17 и 18 выштампованы и/или выдавлены вовнутрь настолько, что их вогнутые центрирующие участки 22 в зажатой зажимной втулке 10 в отверстии 41 резцедержателя 40 прилегают к выпуклому дну окружного паза 39 хвостовика 31 или находятся на незначительном расстоянии от него, что в свою очередь приводит к очень хорошему вращению хвостовика 31 в зажимной втулке 10. При этом глубина окружного паза 39 в хвостовике 31 резца 30 рассчитана так, что выпуклые внешние участки удерживающих элементов 16, 17 и 18 располагаются на небольшом расстоянии от внутренней стенки зажимной втулки 10, как показывает фиг.3. Ширина удерживающих элементов 16, 17 и 18 составляет примерно от 1/7 до 1/6 длины зажимной втулки 10, как показывает фиг.2.

При этом удерживающие элементы 16, 17 и 18, как в известных снабженных круглыми хвостовиками резцах с резцедержателем, могут быть расположены в концевой области зажимной втулки 10 и круглого хвостовика 31, который обращен от вершины резца и имеет окружной паз 39.

Чтобы улучшить центрирование хвостовика 31 в зажимной втулке 10 и его свободное вращение, удерживающие элементы 16, 17 и 18 могут быть расположены также в области средней поперечной плоскости 38 зажимной втулки 10 и входить в окружной паз 39, выполненный в этой области хвостовика 31. В таком случае, зажимная втулка 10 может устанавливаться в двух положениях на хвостовике 31 и закрепляться на нем в одном из двух идентичных положений. Это облегчает монтаж зажимной втулки 10, так как она не должна приводиться заранее в совершенно определенное положение для хвостовика 31. Кроме того, улучшается центрирование хвостовика 31 и его свободное вращение, так как зажимная втулка 10 может меньше перекашиваться в своем продольном направлении.

Как показывает фиг.3, окружной паз 39 в хвостовике 31 и удерживающие элементы 16, 17 и 18 согласованы друг с другом так, что обращенная к вершине 37 резца торцевая сторона 12 также не выступает в конический вводной участок 42 отверстия 41 в резцедержателе 40 и свободно расположена. В конический вводной участок 42 выступает головка 36 резца коническим уступом 32 своего заплечика 33, к которому примыкает разгрузочный желобок 34 и отводящий заплечик 35 головки 36 резца. В головку 36 резца вставлена вершина 37 резца из твердого сплава.

Между головкой 36 резца и резцедержателем 40 может быть расположена также изнашивающаяся шайба, которая выступает центрирующим заплечиком в конический вводной участок 42 отверстия 41 в резцедержателе 40 и таким образом не вступает в контакт с обращенной к ней торцевой стороной 12 зажимной втулки 10.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к узлу крепления резцов для горных машин. Техническим результатом является увеличение срока службы резца за счет повышения надежности его крепления. Снабженный круглым хвостовиком резец удерживается в отверстии резцедержателя посредством шлицевой зажимной втулки с возможностью вращения. При этом зажимная втулка снабжена выштампованными и/или выдавленными вовнутрь удерживающими элементами, которые распределены по периметру зажимной втулки и входят в выполненный в круглом хвостовике резца окружной паз. Удерживающие элементы выделены двумя отштампованными кромками, направленными поперек продольной оси зажимной втулки. Причем отштампованные кромки проходят по части периметра зажимной втулки и расположены на расстоянии друг от друга, которое соответствует ширине окружного паза в круглом хвостовике резца. При этом удерживающие элементы образуют обращенный к выпуклому дну окружного паза коаксиальный вогнутый центрирующий участок. 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Снабженный круглым хвостовиком резец (30) с резцедержателем (40), в котором круглый хвостовик (31) резца (30) посредством шлицевой зажимной втулки (10) удерживается в отверстии (41) резцедержателя (40), причем зажимная втулка (10) зажата в стенке отверстия (41), и круглый хвостовик (31) резца (30) удерживается с возможностью вращения в зажимной втулке (10), причем зажимная втулка (10) снабжена выштампованными и/или выдавленными вовнутрь удерживающими элементами (16, 17, 18), которые распределены по периметру зажимной втулки (10) и входят в выполненный в круглом хвостовике (31) резца (30) окружной паз (39), так что зажимная втулка (10) установлена на круглом хвостовике (31) резца (30) без возможности смещения в осевом направлении, отличающийся тем, что удерживающие элементы (16, 17, 18) выделены двумя отштампованными кромками (20, 21), направленными поперек продольной оси (19) зажимной втулки (10), и выштампованы и/или выдавлены вовнутрь, причем отштампованные кромки (20, 21) проходят по части периметра зажимной втулки (10) и расположены на расстоянии друг от друга, которое соответствует ширине окружного паза (39) в круглом хвостовике (31) резца (30), и при этом удерживающие элементы (16, 17, 18) образуют обращенный к выпуклому дну окружного паза (39) коаксиальный вогнутый центрирующий участок (22).

2. Резец по п.1, отличающийся тем, что зажимная втулка (10) имеет три удерживающих элемента (16, 17, 18), из которых один удерживающий элемент (16) лежит напротив шлица (11) зажимной втулки (10), а оба других удерживающих элемента (17, 18) смещены по отношению к удерживающему элементу (16) по периметру зажимной втулки (10), соответственно, примерно на 100°.

3. Резец по п.1, отличающийся тем, что ширина окружного паза (39) и, тем самым, ширина удерживающих элементов (16, 17, 18) выбрана примерно от 1/7 до 1/6 осевого размера зажимной втулки (10).

4. Резец по п.1, отличающийся тем, что вогнутые центрирующие участки (22) удерживающих элементов (16, 17, 18) проходят по угловой области, составляющей примерно 30°-50° периметра зажимной втулки (10).

5. Резец по п.1 или 2, отличающийся тем, что концы вогнутых центрирующих участков (22) удерживающих элементов (16, 17, 18) переходят через выпуклое закругление (26), переходной участок и вогнутое закругление (25) во внутреннюю стенку зажимной втулки (10), причем противолежащие вогнутым центрирующим участкам (22) выпуклые внешние участки зажимной втулки (10) переходят на концах через вогнутое закругление (23) во внешнюю стенку зажимной втулки (10).

6. Резец по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что удерживающие элементы (16, 17, 18) выштампованы и/или выдавлены вовнутрь настолько, что выпуклые внешние участки, которые противолежат вогнутым центрирующим участкам (22), находятся на расстоянии от внутренней стенки зажимной втулки (10), причем глубина окружного паза (39) в круглом хвостовике (31) резца (30) рассчитана так, что вогнутые центрирующие участки (22) удерживающих элементов (16, 17, 18) в случае зажатой в отверстии (41) резцедержателя (40) зажимной втулки (10) прилегают ко дну окружного паза (39) или находятся на небольшом расстоянии от него.

7. Резец по п.5, отличающийся тем, что удерживающие элементы (16, 17, 18) выштампованы и/или выдавлены вовнутрь настолько, что выпуклые внешние участки, которые противолежат вогнутым центрирующим участкам (22), находятся на расстоянии от внутренней стенки зажимной втулки (10), причем глубина окружного паза (39) в круглом хвостовике (31) резца (30) рассчитана так, что вогнутые центрирующие участки (22) удерживающих элементов (16, 17, 18) в случае зажатой в отверстии (41) резцедержателя (40) зажимной втулки (10) прилегают ко дну окружного паза (39) или находятся на небольшом расстоянии от него.

8. Резец по п.1 или 2, отличающийся тем, что обращенная к вершине резца (37) торцевая сторона (12) зажимной втулки (10) находится на расстоянии от конического вводного участка (42) отверстия (41) в резцедержателе (40), который принимает конический уступ (32) головки (36) резца или центрирующий заплечик изнашивающейся шайбы, расположенной между резцедержателем (40) и головкой (36) резца.

9. Резец по одному из пп.1-4 или 7, отличающийся тем, что удерживающие элементы (16, 17, 18) расположены в средней поперечной плоскости (38) зажимной втулки (10) или расположены симметрично ей, при этом зажимная втулка (10) может быть установлена в двух повернутых относительно своей продольной оси (19) на 180° осевых положениях на круглом хвостовике (31) резца (30) и по выбору закрепляться на нем в одном из этих обоих идентичных положений.

10. Резец по п.5, отличающийся тем, что удерживающие элементы (16, 17, 18) расположены в средней поперечной плоскости (38) зажимной втулки (10) или расположены симметрично ей, при этом зажимная втулка (10) может быть установлена в двух повернутых относительно своей продольной оси (19) на 180° осевых положениях на круглом хвостовике (31) резца (30) и по выбору закрепляться на нем в одном из этих обоих идентичных положений.

11. Резец по п.6, отличающийся тем, что удерживающие элементы (16, 17, 18) расположены в средней поперечной плоскости (38) зажимной втулки (10) или расположены симметрично ей, при этом зажимная втулка (10) может быть установлена в двух повернутых относительно своей продольной оси (19) на 180° осевых положениях на круглом хвостовике (31) резца (30) и по выбору закрепляться на нем в одном из этих обоих идентичных положений.

12. Резец по п.9, отличающийся тем, что внешние кромки (14, 15) скошены на обеих торцевых сторонах (12, 13) зажимной втулки (10).

13. Резец по п.10 или 11, отличающийся тем, что внешние кромки (14, 15) скошены на обеих торцевых сторонах (12, 13) зажимной втулки (10).

14. Резец по п.12, отличающийся тем, что скошенные внешние кромки (14, 15) зажимной втулки (10) находятся под углом примерно 30° к внешней стенке зажимной втулки (10).

15. Резец по п.13, отличающийся тем, что скошенные внешние кромки (14, 15) зажимной втулки (10) находятся под углом примерно 30° к внешней стенке зажимной втулки (10).