РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА ДЛЯ ЧЕРНОВОЙ И ЧИСТОВОЙ ОБРАБОТКИ Российский патент 2012 года по МПК B23B27/16 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к режущей пластине, применяемой для черновой и чистовой обработки.

Уровень техники

Поскольку на режущие пластины для черновой обработки крупных деталей воздействуют высокие нагрузки, они имеют относительно большой размер и снизу на них выполняют широкую опорную поверхность. В основном, поскольку режущие пластины для черновой обработки применяются в режиме относительно большой глубины резания и подачи, они фиксируются в гнезде державки рычагом, выступающим из стенки гнезда, а не зажимом, присоединяемым сверху, чтобы свести к минимуму помехи.

Однако поскольку обычные режущие пластины для черновой обработки имеют режущие кромки только на верхней поверхности, их выбрасывают, когда режущие кромки на верхней поверхности износятся, что является неэкономичным.

Раскрытие изобретения

Техническая задача

Задачей настоящего изобретения является создание режущей пластины, имеющей достаточную нижнюю поверхность, чтобы выдерживать приложенную силу при черновой обработке, а также имеющей режущие кромки для чистовой обработки, что позволяет использовать такую режущую пластину для решения двух задач - для черновой и для чистовой обработки.

Решение задачи

Режущая пластина по настоящему изобретению содержит верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, противоположные друг другу, множество боковых поверхностей, соединяющих верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, и сквозное отверстие, проходящее через верхнюю поверхность и нижнюю поверхность.

Верхняя поверхность содержит верхнюю режущую кромку, образованную на ее внешней периферии, плоскую фаску на самом высоком уровне, расположенную смежно верхней режущей кромке и вдоль нее, и область канавки на уровне ниже, чем уровень верхней режущей кромки, и расположенную между плоской фаской и сквозным отверстием. Нижняя поверхность содержит стружколомы, образованные на частях периферийных областей, которые включают каждый из углов, образованных смежными боковыми поверхностями, нижние режущие кромки, образованные на внешней периферии нижней поверхности вдоль стружколомов, и плоскую опорную поверхность, образованную на периферийных областях между смежными стружколомами и непрерывно в областях внутри от стружколомов.

Верхняя поверхность режущей пластины по настоящему изобретению может содержать отрицательную фаску, наклоненную наружу и расположенную между верхней режущей кромкой и плоской фаской.

Область канавки верхней поверхности режущей пластины по настоящему изобретению может быть соединена наклоненной внутрь поверхностью, продолжающейся от плоской фаски.

Стружколомы режущей пластины по настоящему изобретению могут содержать области канавки, имеющие уровень выше, чем уровень нижних режущих кромок, и соединенные наклоненной вверх поверхностью, продолжающейся от нижних режущих кромок, а плоская опорная поверхность может находиться на самом нижнем уровне.

Сквозное отверстие режущей пластины по настоящему изобретению может содержать сужающийся участок, диаметр которого увеличивается кверху.

Сквозное отверстие режущей пластины по настоящему изобретению может содержать сужающийся участок, диаметр которого увеличивается кверху, и другой сужающийся участок, диаметр которого увеличивается книзу.

Плоская опорная поверхность режущей пластины по настоящему изобретению может продолжаться внутрь непрерывно к сквозному отверстию. В качестве альтернативы, нижняя поверхность может иметь внутреннюю полость, образованную вокруг сквозного отверстия, и плоская опорная поверхность продолжается внутрь непрерывно к внутренней полости.

Нижняя поверхность может содержать стружколом, образованный по всему периметру периферийной области, нижние режущие кромки, образованные на внешней периферии нижней поверхности вдоль стружколома, и плоскую опорную поверхность, образованную в области внутри от стружколома.

Преимущества изобретения

Режущая пластина по настоящему изобретению может использоваться для черновой и чистовой обработки. Режущая пластина по настоящему изобретению имеет конструкцию, в которой имеются режущие кромки для чистовой обработки и достаточная нижняя опорная поверхность для выдерживания сил, возникающих при черновой обработке. Кроме того, режущая пластина по настоящему изобретению в дополнение к режущим кромкам для черновой обработки имеет режущие кромки для чистовой обработки и увеличенный срок службы по сравнению с обычными режущими пластинами для черновой обработки.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий верхнюю поверхность режущей пластины по настоящему изобретению.

Фиг.2 представляет собой вид в перспективе нижней поверхности режущей пластины по фиг.1.

Фиг.3 иллюстрирует профиль высот верхней поверхности по линии А-А на фиг.1.

Фиг.4 представляет собой вид в перспективе нижней поверхности другой режущей пластины по настоящему изобретению.

Фиг.5 представляет собой вид сверху нижней поверхности режущей пластины по настоящему изобретению.

Фиг.6 иллюстрирует профиль высот нижней поверхности по линии В-В на фиг.5.

Фиг.7 представляет собой вид в перспективе режущей пластины, установленной на державку для черновой обработки.

Фиг.8 представляет собой вид в перспективе нижней поверхности другой режущей пластины по настоящему изобретению.

Фиг.9 представляет собой вид в перспективе нижней поверхности еще одной режущей пластины по настоящему изобретению.

Фиг.10 представляет собой вид сбоку, иллюстрирующий силу зажима, создаваемую рычагом для режущей пластины, установленной на державку для черновой обработки.

Фиг.11 представляет собой сечение, иллюстрирующее сквозное отверстие режущей пластины по настоящему изобретению.

Фиг.12 представляет собой вид сбоку, иллюстрирующий силу зажима, создаваемую рычагом для режущей пластины, установленной на державку для чистовой обработки.

Фиг.13 представляет собой сечение, иллюстрирующее сквозное отверстие другой режущей пластины по настоящему изобретению.

Фиг.14 представляет собой сечение, иллюстрирующее сквозное отверстие еще одной режущей пластины по настоящему изобретению.

Вариант осуществления настоящего изобретения

Далее следует подробное описание режущих пластин по вариантам настоящего изобретения. Чертежи, приложенные к настоящему описанию, предназначены лишь для удобства пояснений и могут быть выполнены не в масштабе.

На фиг.1 представлен вид в перспективе верхней поверхности режущей пластины по настоящему изобретению, а на фиг.2 - вид в перспективе нижней поверхности режущей пластины по фиг.1. Несмотря на то, что нижняя и верхняя поверхности могут меняться местами в зависимости от ориентации режущей пластины, далее, для удобства пояснений, верхняя поверхность 100 и нижняя поверхность 200 будут определяться на основании фиг.1. На фиг.3 представлен профиль высот верхней поверхности по линии А-А на фиг.1.

Как показано на фиг.1, режущая пластина по настоящему изобретению содержит верхнюю поверхность 100 и нижнюю поверхность 200, противоположные друг другу, множество боковых поверхностей 300, соединяющих верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, и сквозное отверстие 400, проходящее через верхнюю поверхность и нижнюю поверхность.

Верхняя поверхность 100 содержит верхнюю режущую кромку 110, образованную на внешней ее периферии, плоскую фаску 120 на самом высоком уровне, расположенную смежно режущей кромке 100 и вдоль нее, и область 130 канавки на уровне ниже, чем уровень верхней режущей кромки и расположенную между плоской фаской 120 и сквозным отверстием 400. Область 130 канавки верхней поверхности 100 соединена наклоненной вниз поверхностью 140, продолжающейся от плоской фаски 120.

Нижняя поверхность 200 содержит стружколомы 220, образованные на частях периферийных областей, которые включают каждый из углов 230, образованных смежными боковыми поверхностями 300, на внешней периферии нижней поверхности 200 вдоль стружколомов выполнены нижние режущие кромки 210, а в периферийных областях 240 между смежными стружколомами 220 и непрерывно в областях 260 внутри от стружколомов 220 выполнены плоские опорные поверхности 260. Плоская опорная поверхность 260 может продолжаться внутрь непрерывно к сквозному отверстию 400, или нижняя поверхность может иметь внутреннюю полость 410, образованную вокруг сквозного отверстия 400, как показано на фиг.4, чтобы обеспечить более плотный контакт.

Как показано на фиг.3, верхняя поверхность может содержать отрицательную фаску 150, наклоненную наружу и расположенную между верхней режущей кромкой 110 и плоской фаской 120. Разумеется, верхняя поверхность может и не иметь отрицательной фаски. В этом случае верхние режущие кромки могут иметь R-образный профиль, образованный хонингованием.

На фиг.5 представлен вид сверху нижней поверхности режущей пластины по настоящему изобретению. На фиг.6 показан профиль высот нижней поверхности по линии В-В на фиг.5.

Как показано на фиг.6, стружколомы 220 содержат области 270 канавки, имеющие уровень ниже, чем уровень нижних режущих кромок 210, и соединенные наклоненной вниз поверхностью 280, продолжающейся от нижних режущих кромок 210, а плоская опорная поверхность 250, образованная внутри от областей 270 канавок, находится на самом высоком уровне.

На фиг.7 представлен вид в перспективе режущей пластины, установленной на державке для использования при черновой обработке. Здесь плоская опорная поверхность 250 работает как нижняя опорная поверхность, контактирующая с плоской верхней поверхностью гнезда державки. Вновь поясняя структуру нижней поверхности 200 в этом состоянии, стружколомы 220 содержат области 270 канавки, имеющие уровень выше, чем уровень нижних режущих кромок 210, и соединенные наклоненной вверх поверхностью 280, продолжающейся от нижних режущих кромок 210, а плоская опорная поверхность 250, образованная внутри от областей 270, находится на самом низком уровне.

Когда режущую пластину используют для чистовой обработки, ее устанавливают на державку в состоянии, показанном на фиг.2, где плоская фаска 120 верхней поверхности 100 работает как опорная поверхность, контактирующая с плоской верхней поверхностью гнезда державки. В этом случае, если на верхней поверхности 100 образована отрицательная фаска 150, или кромка заточена под R-образную форму, они защищают верхнюю режущую кромку 110 от износа в результате контакта.

Когда режущая пластина установлена для чистовой обработки, нижняя ее поверхность выполняет функцию дробления стружки, а когда режущая пластина установлена для черновой обработки, ее нижняя поверхность является опорной поверхностью. Для подачи, используемой при чистовой обработке и составляющей 0,2~1,0 мм/об, ширина (Le) стружколома составляет 0,8~3,5 мм. По мере увеличения ширины (Le) стружколома при черновой обработке увеличивается вылет, что приводит к возникновению вибраций. Поэтому, чтобы предотвратить возникновение вибраций во время черновой обработки, желательно задавать ширину (Le) стружколома в диапазоне 1,0~3,0 мм для подачи 0,4~0,8 мм/об. Кроме того, глубина резания при чистовой обработке должна быть в пределах длины (D) прямого участка, как показано на фиг.5, которая предпочтительно составляет 2~6 мм, так чтобы между смежными стружколомами 200 находилась плоская опорная поверхность 240.

В периферийных областях 240 между смежными стружколомами могут быть выполнены разделяющие структуры 285, чтобы избежать столкновений частей выемки, формируя фаски или канавки небольшой ширины на внешней периферии, как показано на фиг.8.

При черновой обработке заготовки с помощью верхней поверхности режущей пластины в менее тяжелых условиях резания или при чистовой обработке нижней поверхностью режущей пластины с относительно большой глубиной резания вдоль всего периметра периферийной области можно сформировать стружколом 290, так чтобы нижние режущие кромки проходили по внешней периферии всего периметра нижней поверхности, как показано на фиг.9.

Площадь стружколома предпочтительно составляет не более 50% общей площади нижней поверхности, за исключением сквозного отверстия, чтобы плоская опорная поверхность 260 имела достаточную площадь для черновой обработки.

Если перед чистовой обработкой выполняется черновая обработка, тяжелые условия резания могут привести к повреждению плоской фаски 120, которая используется как опорная поверхность для чистовой обработки. Поэтому предпочтительно использовать режущую пластину по настоящему изобретению сначала для чистовой обработки, а затем - для черновой. Другими словами, первая режущая пластина используется только для черновой обработки и выбрасывается, а последующие режущие пластины последовательно используются сначала для чистовой обработки, а затем - для черновой.

На фиг.10 представлен вид сбоку, иллюстрирующий зажимную силу, создаваемую рычагом на режущую пластину, установленную на державке для черновой обработки. Если сквозное отверстие режущей пластины имеет сужающийся участок с диаметром, увеличивающимся кверху, как показано на фиг.11, направление зажимной силы наклонено вниз к внутреннему углу гнезда, как показано стрелкой на фиг.10, благодаря чему режущая пластина сильнее прижимается к гнезду. Если режущая пластина по фиг.11 установлена на державку для чистовой обработки, зажимная сила рычага направлена вбок, как показано стрелкой на фиг.12. Для того чтобы при установке режущей пластины в державку для чистовой обработки зажимная сила была наклонена вниз к внутреннему углу гнезда державки, сквозное отверстие предпочтительно выполняют с двумя коническими участками с диаметром, увеличивающимся кверху, и с диаметром, увеличивающимся книзу, как показано на фиг.13. Разумеется, можно крепить режущую пластину рычагом даже при прямом сквозном отверстии, показанном на фиг.14.

Режущие пластины и державки с установленными режущими пластинами, описанные выше, могут быть выполнены в различных других вариантах, не выходящих за рамки основной концепции настоящего изобретения. Соответственно, все описанные варианты следует понимать как иллюстративные и они не должны толковаться как ограничивающие объем защиты настоящего изобретения. Соответственно, объем защиты настоящего изобретения должен определяться не описанными выше вариантами, а формулой изобретения. Альтернативы, эквивалентные приложенной формуле, входят в объем защиты, определяемый приложенной формулой изобретения.

Режущая пластина содержит верхнюю и нижнюю поверхности, противоположные друг другу, множество боковых поверхностей, соединяющих верхнюю и нижнюю поверхности, и сквозное отверстие, проходящее через верхнюю и нижнюю поверхности, при этом верхняя поверхность содержит верхнюю режущую кромку, образованную на ее внешней периферии, плоскую фаску на самом высоком уровне, расположенную смежно верхней режущей кромке и вдоль нее, и область канавки на уровне ниже, чем уровень верхней режущей кромки, и расположенную между плоской фаской и сквозным отверстием, а нижняя поверхность содержит стружколомы, образованные на частях периферийных областей, которые включают каждый из углов, образованных смежными боковыми поверхностями, нижние режущие кромки, образованные на внешней периферии нижней поверхности вдоль стружколомов, и плоскую опорную поверхность, образованную на периферийных областях между смежными стружколомами и непрерывно в областях внутри от стружколомов. Технический результат: расширение технологических возможностей за счет использования режущей пласины для черновой и чистовой обработки. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Режущая пластина, содержащая верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, противоположные друг другу, множество боковых поверхностей, соединяющих верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, и сквозное отверстие, проходящее через верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, при этом верхняя поверхность содержит верхнюю режущую кромку, образованную на ее внешней периферии, плоскую фаску на самом высоком уровне, расположенную смежно верхней режущей кромке и вдоль нее, и область канавки на уровне ниже, чем уровень верхней режущей кромки, и расположенную между плоской фаской и сквозным отверстием, а нижняя поверхность содержит стружколомы, образованные на частях периферийных областей, которые включают каждый из углов, образованных смежными боковыми поверхностями, нижние режущие кромки, образованные на внешней периферии нижней поверхности вдоль стружколомов, и плоскую опорную поверхность, образованную на периферийных областях между смежными стружколомами и непрерывно в областях внутри от стружколомов.

2. Режущая пластина, содержащая верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, противоположные друг другу, множество боковых поверхностей, соединяющих верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, и сквозное отверстие, проходящее через верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, при этом верхняя поверхность содержит верхнюю режущую кромку, образованную на ее внешней периферии, плоскую фаску на самом высоком уровне, расположенную смежно верхней режущей кромке и вдоль нее, и область канавки на уровне ниже, чем уровень верхней режущей кромки, и расположенную между плоской фаской и сквозным отверстием, а нижняя поверхность содержит стружколом, образованный по всему периметру периферийной области, нижние режущие кромки, образованные на внешней периферии нижней поверхности вдоль стружколома, и плоскую опорную поверхность, образованную в области внутри от стружколома.

3. Режущая пластина по п.1 или 2, в которой верхняя поверхность содержит отрицательную фаску, наклоненную наружу и расположенную между верхней режущей кромкой и плоской фаской.

4. Режущая пластина по п.1 или 2, в которой область канавки верхней поверхности соединена наклоненной вниз поверхностью, продолжающейся от плоской фаски.

5. Режущая пластина по п.1 или 2, в которой стружколомы содержат области канавки, имеющие уровень выше, чем уровень нижних режущих кромок, и соединенные наклоненной вверх поверхностью, продолжающейся от нижних режущих кромок, а плоская опорная поверхность находится на самом нижнем уровне.

6. Режущая пластина по п.1 или 2, в которой сквозное отверстие содержит сужающийся участок с диаметром, увеличивающимся кверху.

7. Режущая пластина по п.1 или 2, в которой сквозное отверстие содержит сужающийся участок с диаметром, увеличивающимся кверху, и другой сужающийся участок с диаметром, увеличивающимся книзу.

8. Режущая пластина по п.1 или 2, в которой плоская опорная поверхность продолжается внутрь непрерывно к сквозному отверстию.

9. Режущая пластина по п.1 или 2, в которой нижняя поверхность имеет внутреннюю полость, образованную вокруг сквозного отверстия, и плоская опорная поверхность продолжается внутрь непрерывно к внутренней полости.

10. Режущая пластина по п.1 или 2, в которой ширина (Le) стружколома составляет 1,0-3,0 мм, а общая площадь стружколома не превышает 50% всей площади нижней поверхности, кроме сквозного отверстия.

11. Режущая пластина по п.1, в которой в периферийных областях между смежными стружколомами выполнены разделяющие структуры.