РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА Российский патент 2012 года по МПК B23B51/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к индексируемой режущей пластине.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Индексируемые режущие пластины, имеющие режущие кромки, наклоненные в противоположных направлениях, известны. Такие режущей пластины раскрыты, например, в патенте США 5,383,750, автор Satran и др., в патенте США 5,685,670, автор Satran, и в патенте США 5,951, 214, автор Rothballer и др. Эти режущие пластины, как правило, используются для фрезерования и имеют в основном квадратную форму с периферийно расположенными режущими кромками, имеющими передние поверхности, проходящие внутрь и вниз к центральной части режущей пластины.

Другой тип режущей пластины представлен, например, в патенте США 6,872,034, автор Satran и др., в котором показана тангенциальная фрезерная режущая пластина. На каждой торцовой поверхности режущей пластины выполнен по крайней мере один выступающий опорный элемент с опорной поверхностью.

При использовании режущих пластин для выполнения операций сверления может быть необходимо иметь лучший контроль за дроблением стружки вблизи заднего по направлению вращения конца режущей кромки при взаимном перекрытии задних частей режущих кромок двух режущих пластин.

Задачей настоящего изобретения является создание режущей пластины для операций сверления, в которой были бы значительно уменьшены или преодолены вышеотмеченные недостатки.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с настоящим изобретением предложена режущая пластина, имеющая верхнюю поверхность, нижнюю поверхность и периферийную поверхность, проходящую между верхней поверхностью и нижней поверхностью и имеющую первую пару противолежащих первых боковых поверхностей и вторую пару противолежащих вторых боковых поверхностей, при этом каждая из первых боковых поверхностей сопрягается с каждой из смежных вторых боковых поверхностей по угловой боковой поверхности, на пересечении каждой первой боковой поверхности и верхней поверхности расположена режущая кромка, пересечение каждой угловой боковой поверхности с верхней поверхностью образует режущий угол, каждая режущая кромка на первом конце сопрягается с заниженным режущим углом, а на втором конце - с приподнятым режущим углом, и соответствует передней поверхности, проходящей внутрь от нее на верхней поверхности, режущие кромки наклонены в противоположных направлениях на виде спереди на режущую пластину, внутренняя часть передней поверхности, удаленная от режущей кромки, образует главный стружколом, имеющий верхний конец, расстояние каждой части которого до нижней поверхности больше, чем расстояние от нижней поверхности до соответствующей части режущей кромки, расположенной на прямой линии, перпендикулярной к режущей кромке и проходящей через указанную часть верхнего конца, причем на первом конце передней поверхности, расположенном вблизи приподнятого режущего угла и удаленном от заниженного режущего угла, выполнен вспомогательный стружколом, проходящий от смежного приподнятого угла к главному стружколому.

Как правило, вспомогательный стружколом имеет наружный конец вблизи приподнятого режущего угла, внутренний конец, удаленный от приподнятого режущего угла, при этом прямая линия, проходящая через наружный и внутренний концы вспомогательного стружколома, наклонена по отношению к главному стружколому на виде сверху на режущую пластину.

Как правило также, верхний конец вспомогательного стружколома сопряжен с верхним концом главного стружколома на внутреннем конце вспомогательного стружколома и удален от приподнятого режущего угла.

Как правило также, прямая линия, перпендикулярная режущей кромке и проходящая через внутренний конец вспомогательного стружколома, расположена ближе к заниженному режущему углу, чем прямая линия, перпендикулярная режущей кромке и проходящая через наружный конец вспомогательного стружколома.

Преимущественно, расстояние приподнятого режущего угла от нижней поверхности больше, чем расстояние центральной части верхнего конца вспомогательного стружколома до нижней поверхности, и меньше, чем расстояние от внутренней части верхнего конца вспомогательного стружколома до нижней поверхности.

Как правило, вспомогательный стружколом сопрягается с передней поверхностью по базовой линии сопряжения, на виде сверху на режущую пластину прямая линия переднего направления, проходящая перпендикулярно к прямой линии, проходящей через наружный и внутренний концы вспомогательного стружколома, и от внутреннего конца вспомогательного стружколома к соседней режущей кромке, определяет направление вперед к соседней режущей кромке, при этом базовая линия сопряжения имеет наружную часть вблизи наружного конца вспомогательного стружколома и внутреннюю часть вблизи его внутреннего конца, при этом наружная часть базовой линии сопряжения расположена позади прямой линии, соединяющей наружный и внутренний концы вспомогательного стружколома, а внутренняя часть базовой линии сопряжения расположена впереди указанной прямой линии.

Как правило, задний экстремум базовой линии сопряжения расположен ближе к режущей кромке, чем передний экстремум базовой линии сопряжения.

Если необходимо, режущая пластина выполнена со сквозным отверстием, имеющим продольную ось А и проходящим между верхней поверхностью и нижней поверхностью.

Как правило, каждая часть верхней поверхности вне верхнего конца главного стружколома наклонена от режущей кромки под различными углами наклона по отношению к нижней поверхности.

Как правило также, угол наклона изменяется от положительного значения до отрицательного значения вдоль длины верхнего конца главного стружколома.

Если необходимо, каждая из первых боковых поверхностей имеет первую заднюю поверхность, проходящую вниз от режущей кромки в направлении к нижней поверхности и наклоненную под первым задним углом по отношению к прямой линии, перпендикулярной нижней поверхности, вторая задняя поверхность проходит вниз от первой задней поверхности к нижней поверхности и наклонена под вторым задним углом по отношению к прямой линии, перпендикулярной нижней поверхности.

Как правило, первый задний угол меньше, чем второй задний угол.

В соответствии с первым вариантом настоящего изобретения режущая пластина имеет в основном квадратную форму на виде сверху, при этом на виде сверху середина отрезка прямой, соединяющей два диаметрально противолежащих приподнятых режущих угла, определяет центр 180° поворотной симметрии режущей пластины.

В соответствии со вторым вариантом настоящего изобретения режущая пластина на виде сверху имеет в основном квадратную форму, при этом прямая линия, соединяющая два диаметрально противолежащих приподнятых режущих угла, определяет ось симметрии режущей пластины.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ

Для лучшего понимания настоящего изобретения и чтобы показать, как оно может быть выполнено на практике, отсылки будут сделаны к приложенным рисункам, на которых:

на фиг.1 представлен вид в перспективе на режущую пластину в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг.2 представлен в увеличенном масштабе вид сверху на режущую пластину, показанную на фиг.1;

на фиг.3 представлен в увеличенном масштабе вид на вспомогательный стружколом, показанный на фиг.2;

на фиг.4 представлен первый вид сбоку на режущую пластину, показанную на фиг.1;

на фиг.5 представлен второй вид сбоку на режущую пластину, показанную на фиг.1;

на фиг.6 представлено поперечное сечение, взятое по линии VI-VI на фиг.2;

на фиг.7 представлено поперечное сечение, взятое по линии VII-VII на фиг.2;

на фиг.8 представлено поперечное сечение, взятое по линии VIII-VIII на фиг.2;

на фиг.9 представлено поперечное сечение, взятое по линии IX-IX на фиг.2;

на фиг.10 представлено поперечное сечение, взятое по линии Х-Х на фиг.2;

на фиг.11 представлено поперечное сечение, взятое по линии XI-XI на фиг.2;

на фиг.12 представлено поперечное сечение, взятое по линии ХII-ХII на фиг.2;

на фиг.13 представлен вид в перспективе на другой вариант режущей пластины в соответствии с настоящим изобретением.

ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Вначале обратим внимание на фиг.1-12, на которых представлена режущая пластина 10 в соответствии с настоящим изобретением. Режущая пластина 10 включает верхнюю поверхность 12, нижнюю поверхность 14 и периферийную поверхность 16, проходящую между верхней поверхностью 12 и нижней поверхностью 14. Сквозное отверстие 18, имеющее ось А, проходит между верхней поверхностью 12 и нижней поверхностью 14.

На виде сверху режущая пластина 10 имеет в основном квадратную форму. В соответствии с первым вариантом настоящего изобретения плоскость Р, проходящая через ось А, разделяет режущую пластину на первую часть 20 и вторую часть 22. Обе части 20, 22 идентичны, т.е. режущая пластина имеет 180° поворотную симметрию по отношению к оси А. Следовательно, только одна из частей 20, 22 может быть описана.

Периферийная поверхность 16 включает первую пару противолежащих боковых поверхностей 24 и вторую пару противолежащих боковых поверхностей 26, каждая из первых боковых поверхностей 24 сопрягается со смежной второй боковой поверхностью 26 по боковой угловой поверхности 28. Пересечение каждой из первых боковых поверхностей 24 с верхней поверхностью 12 образует режущую кромку 30. Таким образом режущая пластина 10 выполнена с двумя режущими кромками 30 и является дважды индексируемой. Как видно на фиг.4, режущие кромки 30 наклонены в противоположных направлениях на виде сбоку на режущую пластину 10.

Каждая из первых боковых поверхностей 24 имеет первую заднюю поверхность 25, проходящую вниз от режущей кромки 30 в направлении к нижней поверхности 14. Первая задняя поверхность наклонена под первым задним углом β по отношению к первой прямой линии L, перпендикулярной нижней поверхности 14. Вторая задняя поверхность 27 проходит вниз от первой задней поверхности 25 к нижней поверхности 14. Вторая задняя поверхность 27 наклонена под вторым задним углом γ по отношению к первой прямой линии L. Как правило, первый задний угол β меньше, чем второй задний угол γ.

Пересечение каждой боковой угловой поверхности 28 с верхней поверхностью 12 образует режущий угол 32. Каждая режущая кромка 30 сопрягается с режущим углом 32 на обоих своих концах. На ее первом конце 34 режущая кромка 30 сопрягается с заниженным режущим углом 36, а на втором своем конце 38 режущая кромка 30 сопрягается с приподнятым режущим углом 40.

Режущей кромке 30 соответствует передняя поверхность 42, которая походит внутрь от нее по верхней поверхности 12. Внутренняя часть 44 передней поверхности 42, удаленная от режущей кромки 30, образует главный стружколом 46, имеющий верхний конец 48. Как видно на фиг.6-8, на которых представлены три различных поперечных сечения вдоль режущей кромки 30, каждая часть верхнего конца 48 главного стружколома 46 расположена выше, чем соответствующая часть режущей кромки, т.е., с целью пояснения, каждая часть 50, 52, 54 верхнего конца 48 отстоит от нижней поверхности 14 на соответствующее расстояние Dl, D2, D3, которое больше, чем расстояния D4, D5, D6 от нижней поверхности 14 до соответствующих частей режущей кромки 56, 58, 60, которые лежат на прямых, перпендикулярных режущей кромке 30 и проходящих через соответствующие части 50, 52, 54 верхнего конца 48. Поскольку на фиг.6-8 поперечные сечения представлены частично, расстояния D1-D6 не соответствуют точному расстоянию до нижней поверхности 14, показанной пунктирными линиями, однако они показывают относительное различие по высоте между расстояниями Dl, D2, D3 верхнего конца 48 и расстояниями D4, D5, D6 соответствующих частей режущей кромки.

Вследствие конструкции режущей пластины, включающей наклон режущих кромок в противоположных направлениях на виде сбоку на режущую пластину, каждая часть верхней поверхности 12 вне верхнего конца 48 главного стружколома 46 и от режущей кромки 30 наклонена под различным углом наклона α по отношению к нижней поверхности 14. Углы наклона α1, α2 и α3 показаны соответственно в поперечных сечениях VI-VI, VII-VII и VIII-VIII. Как показано, угол наклона α изменяется от положительного значения до отрицательного значения вдоль длины верхнего конца 48 главного стружколома 46.

На первом конце 62 передней поверхности 42, примыкающем к приподнятому режущему углу 40 и удаленном от заниженного режущего угла 36, выполнен вспомогательный стружколом 64, проходящий от приподнятого режущего угла 40 к главному стружколому 46. Вспомогательный стружколом 64 имеет наружный конец 66 вблизи приподнятого режущего угла 40 и внутренний конец 68, удаленный от приподнятого режущего угла 40. Как видно на фиг.3, прямая линия В, проходящая через наружный и внутренний концы 66, 68 вспомогательного стружколома 64 наклонена по отношению к главному стружколому 46.

Верхний конец 70 вспомогательного стружколома 64 сопрягается с верхним концом 48 главного стружколома 46 на внутреннем конце 68 вспомогательного стружколома 64 и удален от приподнятого режущего угла 40.

Вспомогательный стружколом 64 направлен так, что внутренняя прямая линия С, перпендикулярная режущей кромке 30 и проходящая через внутренний конец 68 вспомогательного стужколома 64, расположена ближе к заниженному режущему углу 36, чем наружная прямая линия Е, перпендикулярная режущей кромке 30 и проходящая через наружный конец 66 вспомогательного стружколома 64.

Как показано на фиг.4, приподнятый режущий угол 40 удален на расстояние F от нижней поверхности 14, центральная часть 72 верхнего конца 70 вспомогательного стружколома 64 удалена на расстояние G от нижней поверхности 14, а внутренняя часть 74 верхнего конца 70 вспомогательного стружколома 64 удалена на расстояние Н от нижней поверхности 14. Расстояние F больше, чем расстояние G, и меньше, чем расстояние Н.

Как показано на фиг.3, вспомогательный стружколом 64 сопрягается с передней поверхностью 42 по базовой линии сопряжения 76. Направление вперед J к смежной режущей кромке 30 определяется прямой линией, проходящий через внутренний конец 68 вспомогательного стружколома 64 перпендикулярно к прямой линии В, проходящей через наружный и внутренний концы 66, 68 вспомогательного стружколома 64 от его внутреннего конца 68 к смежной режущей кромке 30. Базовая линия сопряжения 76 имеет наружную часть 78 вблизи наружного конца 66 вспомогательного стружколома 64 и внутреннюю часть 80 вблизи внутреннего конца 68 вспомогательного стружколома 64. Наружная часть 78 базовой линии сопряжения 76 расположена позади по отношению к прямой линии В, а внутренняя часть 80 базовой линии сопряжения 76 расположена впереди по отношению к прямой линии В. При этом задний экстремум 82 базовой линии сопряжения 76 расположен ближе к режущей кромке 30, чем передний экстремум 84 базовой линии сопряжения 76.

Режущая пластина 10, как описано выше, может быть использована для операций сверления при установке на соответствующем режущем инструменте. Конструкция вспомогательного стружколома 64 позволяет улучшить дробление стружки, срезаемой с заготовки, при наличии перекрытия верхней части режущих кромок двух режущих пластин, установленных на одном режущем инструменте.

На фиг.13 представлен другой вариант режущей пластины 110 в соответствии с настоящим изобретением. Согласно этому варианту режущая пластина 110 имеет в основном квадратную форму на виде сверху. Режущая пластина 110 похожа на режущую пластину 10. Однако линия К, соединяющая два диаметрально противолежащих приподнятых режущих угла 140 определяет плоскость симметрии Q режущей пластины 110. Плоскость симметрии Q проходит через прямую линию К и ось А перпендикулярно к нижней поверхности 14, и режущая пластина 110 имеет зеркальную симметрию по отношению к плоскости симметрии Q. Таким образом, режущая пластина 110 выполнена с двумя парами режущих кромок 130. Первая пара 186 режущих кромок 130 предназначена для инструментов с правым направлением вращения, в которых закреплена режущая пластина 110, а вторая пара 188 режущих кромок 130 предназначена для инструментов с левым направлением вращения. Режущая пластина 110 может быть индексирована два раза для каждого направления вращения.

Хотя настоящее изобретение было описано с определенной степенью детализации, следует понимать, что различные изменения и модификации могут быть выполнены не отходя от сущности и объема изобретения, изложенных в приведенной ниже формуле изобретения.

Режущая пластина имеет верхнюю, нижнюю и периферийную поверхности, последняя проходит между верхней и нижней поверхностями и имеет первую пару противолежащих первых боковых поверхностей и вторую пару противолежащих вторых боковых поверхностей, при этом каждая из первых боковых поверхностей сопрягается с каждой из смежных вторых боковых поверхностей по угловой боковой поверхности, на пересечении каждой первой боковой поверхности и верхней поверхности расположена режущая кромка, пересечение каждой угловой боковой поверхности с верхней поверхностью образует режущий угол, каждая режущая кромка на первом конце сопряжена с заниженным режущим углом, а на втором конце - с приподнятым режущим углом, и соответствует передней поверхности, проходящей внутрь от нее на верхней поверхности, причем режущие кромки наклонены в противоположных направлениях на виде сбоку на режущую пластину, внутренняя часть передней поверхности, удаленная от режущей кромки, образует главный стружколом, имеющий верхний конец, расстояние каждой части которого до нижней поверхности больше, чем расстояние от нижней поверхности до соответствующей части режущей кромки, расположенной на прямой линии, перпендикулярной к режущей кромке и проходящей через указанную часть верхнего конца, причем на первом конце передней поверхности вблизи приподнятого режущего угла выполнен вспомогательный стружколом, проходящий от смежного приподнятого угла к главному стружколому. Технический результат: улучшение дробления стружки при сверлении. 13 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Режущая пластина (10, 110), имеющая верхнюю поверхность (12), нижнюю поверхность (14) и периферийную поверхность (16), проходящую между верхней поверхностью (12) и нижней поверхностью (14) и имеющую первую пару противолежащих первых боковых поверхностей (24) и вторую пару противолежащих вторых боковых поверхностей (26), при этом каждая из первых боковых поверхностей (24) сопрягается с каждой из смежных вторых боковых поверхностей (26) по угловой боковой поверхности (28), на пересечении каждой первой боковой поверхности (24) и верхней поверхности (12) расположена режущая кромка (30, 130), пересечение каждой угловой боковой поверхности (28) с верхней поверхностью (12) образует режущий угол (32), каждая режущая кромка (30, 130) на первом конце (34) сопряжена с заниженным режущим углом (36, 136), а на втором конце (38) - с приподнятым режущим углом (40, 140), и соответствует передней поверхности (42), проходящей внутрь от нее на верхней поверхности (12), режущие кромки (30, 130) наклонены в противоположных направлениях на виде сбоку на режущую пластину (10, 110), внутренняя часть (44) передней поверхности (42), удаленная от режущей кромки (30, 130), образует главный стружколом (46), имеющий верхний конец (48), расстояние (D1, D2, D3) каждой части (50, 52, 54) которого до нижней поверхности (14) больше, чем расстояние (D4, D5, D6) от нижней поверхности (14) до соответствующей части режущей кромки (56, 58, 60), расположенной на прямой линии, перпендикулярной к режущей кромке и проходящей через указанную часть (50, 52, 54) верхнего конца (48), причем на первом конце (62) передней поверхности (42) вблизи приподнятого режущего угла (40, 140) и удаленно от заниженного режущего угла (36, 136) выполнен вспомогательный стружколом (64), проходящий от смежного приподнятого угла (40, 140) к главному стружколому (46).

2. Режущая пластина по п.1, в которой вспомогательный стружколом (64) имеет наружный конец (66) вблизи приподнятого режущего угла (40, 140), внутренний конец (68), удаленный от приподнятого режущего угла (40, 140), при этом прямая линия (В), проходящая через наружный и внутренний концы (66, 68) вспомогательного стружколома (64), наклонена по отношению к главному стружколому (46) на виде сверху на режущую пластину (10, 110).

3. Режущая пластина по п.1, в которой верхний конец (70) вспомогательного стружколома (64) сопряжен с верхним концом (48) главного стружколома (46) на внутреннем конце (68) вспомогательного стружколома (64) и удален от приподнятого режущего угла (40, 140).

4. Режущая пластина по п.3, в которой прямая линия (С), перпендикулярная режущей кромке (30, 130) и проходящая через внутренний конец (68) вспомогательного стружколома (64), расположена ближе к заниженному режущему углу (36, 136), чем прямая линия (Е), перпендикулярная режущей кромке (30, 130) и проходящая через наружный конец (66) вспомогательного стружколома (64).

5. Режущая пластина по п.1, в которой расстояние (F) приподнятого режущего угла (40, 140) от нижней поверхности (14) больше, чем расстояние (G) центральной части (72) верхнего конца (70) вспомогательного стружколома (64) до нижней поверхности (14), и меньше, чем расстояние (Н) от внутренней части (74) верхнего конца (70) вспомогательного стружколома (64) до нижней поверхности (14).

6. Режущая пластина по п.1, в которой вспомогательный стружколом (64) сопрягается с передней поверхностью (42) по базовой линии сопряжения (76), на виде сверху на режущую пластину (10, 110) прямая линия направления вперед (J), проходящая через внутренний конец (68) вспомогательного стружколома (64) перпендикулярно к прямой линии (В), проходящей через наружный и внутренний концы (66, 68) вспомогательного стружколома (64), и от внутреннего конца (68) вспомогательного стружколома (64) к соседней режущей кромке (30, 130), определяет направление вперед (J) к соседней режущей кромке (30, 130), при этом базовая линия сопряжения (76) имеет наружную часть (78) вблизи наружного конца (66) вспомогательного стружколома (64) и внутреннюю часть (80) вблизи его внутреннего конца (68), при этом наружная часть (78) базовой линии сопряжения (76) расположена позади прямой линии (В), а внутренняя часть (80) базовой линии сопряжения (76) расположена впереди указанной прямой линии (В).

7. Режущая пластина по п.6, в которой задний экстремум (82) базовой линии сопряжения (76) расположен ближе к режущей кромке (30, 130), чем передний экстремум (84) базовой линии сопряжения (76).

8. Режущая пластина по п.1, которая выполнена со сквозным отверстием (18), проходящим между верхней поверхностью (12) и нижней поверхностью (14).

9. Режущая пластина по п.1, в которой каждая часть верхней поверхности (12) вне верхнего конца (48) главного стружколома (46) наклонена от режущей кромки (30, 130) под различными углами наклона (α1, α2, α3) по отношению к нижней поверхности (14).

10. Режущая пластина по п.9, в которой угол наклона (α1, α2, α3) изменяется от положительного значения до отрицательного значения вдоль длины верхнего конца (48) главного стружколома (46).

11. Режущая пластина по п.1, в которой каждая из первых боковых поверхностей (24) имеет первую заднюю поверхность (25), проходящую вниз от режущей кромки (30) в направлении к нижней поверхности (14) и наклоненную под первым задним углом (β) по отношению к прямой линии (L), перпендикулярной нижней поверхности (14), вторая задняя поверхность (27) проходит вниз от первой задней поверхности (25) к нижней поверхности (14) и наклонена под вторым задним углом (γ) по отношению к прямой линии (L), перпендикулярной нижней поверхности.

12. Режущая пластина по п.11, в которой первый задний угол (β) меньше, чем второй задний угол (γ).

13. Режущая пластина по п.1, которая имеет в основном квадратную форму на виде сверху, при этом на виде сверху середина отрезка прямой, соединяющей два диаметрально противолежащих приподнятых режущих угла (40), определяет центр 180° поворотной симметрии режущей пластины (10).

14. Режущая пластина по п.1, которая на виде сверху имеет в основном квадратную форму, при этом плоскость (Q), перпендикулярная нижней поверхности (14) и проходящая через два противолежащих приподнятых режущих угла (140), определяет плоскость симметрии режущей пластины (110).