РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ И РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА ДЛЯ НЕГО Российский патент 2013 года по МПК B23B27/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, в общем, относится к режущему инструменту и режущей пластине для использования в процессах металлообработки и, в частности, для проточки канавок и обточки.

Уровень техники

Режущие инструменты, режущие пластины и державки для режущих пластин, в которых закреплены пластины для отрезания и проточки канавок, как это раскрыто в патенте США 4,801,224, по существу имеют небольшую ширину и подвергаются воздействию сил резания, направленных в одном направлении. Эти силы, полученные в результате подачи инструмента в осевом направлении, передаются через режущую кромку пластины и переднюю область нижней поверхности державки для пластины.

Опору для пластины обеспечивает нижняя охватываемая поверхность V-образной державки для пластины (если смотреть в сечении), продолжающаяся параллельно осевому направлению подачи инструмента, с тупым внутренним углом между двумя поверхностными элементами, соответствующими эквиваленту V-образной поверхности на пластине с тупым внешним углом между двумя поверхностными элементами, где могут поглотиться большие силы вместе с уменьшением риска появления трещин на пластине. Верхние поверхности пластины и державки для пластины также имеют аналогичные элементы.

В патенте США 6,089,291 описан режущий инструмент для отрезания, проточки канавок и обточки, при этом каждая установочная поверхность включает в себя вторую V-образную область. Гребнеобразная часть с более малым углом заострения размешена вдоль длины охватываемой V-образной поверхности державки для пластины, а желобчатая область с более малым углом заострения размещена вдоль длины охватывающей V-образной поверхности пластины.

Пластина и державка для пластины выполнены так, что когда они собраны, существует небольшой зазор между гребнеобразной и желобчатой боковыми поверхностями. Следовательно, во время осуществления операции V-образная поверхность с большим тупым углом по существу принимает на себя центральные главные силы, а гребнеобразная и желобчатая V-образные поверхности с меньшим углом по существу принимают на себя поперечные силы. Наличие небольшого зазора между гребнеобразной и желобчатой боковыми поверхностями может вызвать увеличение к начальному продольному перемещению пластины по величине, равной размеру зазора в начале обточки.

В патенте США 6,244,790 описан режущий инструмент для отрезания, проточки канавок и обточки, включающий в себя нижние опорные поверхности с множеством взаимно зацепляющихся выступов и канавок V-образного профиля с одинаковым малым тупым углом. Такое решение нацелено на обеспечение увеличения стабильности пластины внутри державки для пластины к кручению, при этом теоретически, снижая риск раскола нижней поверхности пластины посредством обеспечения более большей поверхностной области для распределения силы зажима.

Для распределения силы зажима по большой поверхностной области требуется успешное сопряжение и одновременный контакт между несколькими гребнеобразными поверхностями, проходящими по всему продольному направлению режущей пластины, и таким же количеством канавок, проходящих вдоль всего продольного направления гнезда под пластину.

Задачей настоящего изобретения является создание режущего инструмента с высоким уровнем стабильности и сопротивления продольным силам, обычно связанным с операциями обточки.

Задачей настоящего изобретения является создание режущего инструмента с низким риском поломки режущей пластины при подвергании ее высоким силам, связанным с операциями проточки канавок при подачи инструмента в осевом направлении.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является создание режущего инструмента с надежным зажимающим контактом между режущей пластиной и участками державки для пластины во время всех операций обточки и проточки канавок.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание режущего инструмента для проточки канавок и обточки, которые принимают во внимание точность производства, связанную с твердосплавными режущими пластинами.

Раскрытие изобретения

В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения, предложен режущий инструмент для проточки пазов и точения, содержащий державку для пластины c головкой, выполненной из первого материала, и режущую пластину, выполненную из второго более прочного материала и съемно закрепляемую в державке для пластины,

при этом режущая пластина содержит:

верхнюю и нижнюю поверхности;

периферийную боковую поверхность, продолжающуюся между верхней и нижней поверхностями и содержащую переднюю и заднюю торцевые поверхности с проходящей между ними продольной осью;

периферийные кромки, образованные на пересечении верхней и нижней поверхностей с периферийной боковой поверхностью, при этом по меньшей мере один участок по меньшей мере одной из периферийных кромок содержит режущую кромку, а

головка содержит:

гнездо под пластину, открытое к переднему концу державки для пластины, при этом гнездо под пластину включает верхнюю и нижнюю поверхности гнезда под пластину, направленные в одинаковом продольном направлении, причем нижняя поверхность гнезда под пластину содержит первый контактный участок, расположенный рядом с его заднем торцом, и второй контактный участок, расположенный рядом с его передним торцом,

при этом зажимающий контакт между первой из двух по существу V-образных установочных поверхностей режущей пластины нижней поверхности и нижней поверхности гнезда под пластину возникает только на первом контактном участке, а зажимающий контакт между второй из двух по существу V-образных установочных поверхностей режущей пластины нижней поверхности и нижней поверхности гнезда под пластину возникает только на втором контактном участке,

причем поверхностные элементы вторых по существу V-образных установочных поверхностей образуют тупой угол α2 заострения, а поверхностные элементы первых по существу V-образных установочных поверхностей образуют угол α1 заострения, который меньше угла α2 заострения.

В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения предложена державка для пластины, содержащая:

головку с гнездом под пластину, открытым к переднему торцу державки для пластины, при этом гнездо под пластину включает верхнюю и нижнюю поверхности гнезда под пластину, направленные в одинаковом продольном направлении, и

верхнюю и нижнюю установочные участки, образованные на верхней и нижней поверхностях гнезда под пластину соответственно, причем нижний установочный участок имеет две по существу V-образные установочные поверхности, расположенные на отдельных контактных участках вдоль нижней поверхности гнезда под пластину;

при этом первый контактный участок расположен рядом с задним торцом нижней поверхности гнезда под пластину, а второй контактный участок расположен рядом с передним торцом нижней поверхности гнезда под пластину, при этом поверхностные элементы по существу V-образной установочной поверхности на втором контактном участке образуют тупой угол α2 заострения, а поверхностные элементы по существу V-образной поверхности на первом контактном участке образуют угол α1 заострения, который меньше угла α2 заострения.

В соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения обеспечена режущая пластина, содержащая:

верхнюю и нижнюю поверхности;

периферийную боковую поверхность, продолжающуюся между верхней и нижней поверхностями, причем периферийная боковая поверхность содержит переднюю и заднюю торцевые поверхности с проходящей между ними продольной осью;

периферийные кромки, образованные на пересечении верхней и нижней поверхностей с периферийной боковой поверхностью, причем по меньшей мере один участок по меньшей мере одной из периферийных кромок содержит режущую кромку, и

верхний и нижний установочные участки, образованные на верхней и нижней поверхностях, соответственно;

при этом по меньшей мере один из верхнего и нижнего установочных участков имеет более одной по существу V-образной установочной поверхности, если смотреть в сечении;

поверхностные элементы более одной по существу V-образной установочной поверхности образуют различные углы α1 и α2 заострения и

более одной по существу V-образной установочной поверхности имеют различную продольную длину.

Краткое описание чертежей

Для лучшего понимания изобретение будет описано посредством примера со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых пунктирные линии обозначают разорванные границы местных видов элемента и на которых:

Фиг. 1 - вид в перспективе режущего инструмента в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 - вид сбоку на режущий инструмент, показанный на фиг. 1;

Фиг. 3 - вид сверху на режущую пластину, показанную на фиг. 1;

Фиг. 4 - вид в перспективе сверху на режущую пластину, показанную на фиг. 1;

Фиг. 5 - вид в перспективе снизу на режущую пластину, показанную на фиг. 1;

Фиг. 6 - вид в перспективе сверху на державку для пластины, показанную на фиг. 1;

Фиг. 7 - вид в перспективе снизу на державку для пластины, показанную на фиг. 1;

Фиг. 8 - вид в сечении режущего инструмента, показанного на фиг. 2, по линии VIII-VIII;

Фиг. 9 - вид в сечении режущего инструмента, показанного на фиг.2, по линии IX-IX;

Фиг. 10 - вид в сечении режущего инструмента, показанного на фиг. 2, по линии X-X;

Фиг. 11 - вид в перспективе режущего инструмента в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 12 - вид сбоку на режущий инструмент, показанный на фиг. 11;

Фиг. 13 - вид снизу на режущую пластину, показанную на фиг. 11;

Фиг. 14 - вид в перспективе снизу на режущую пластину, показанную на фиг. 11;

Фиг. 15 - вид в перспективе сверху на державку для пластины, показанную на фиг. 11;

Фиг. 16 - вид в сечении режущего инструмента, показанного на фиг. 12, по линии XVI-XVI;

Фиг. 17 - вид в сечении режущего инструмента, показанного на фиг. 12, по линии XVII-XVII;

Фиг. 18 - вид в сечении режущего инструмента, показанного на фиг. 12, по линии XVIII-XVIII;

Фиг. 19 - вид в перспективе режущего инструмента в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 20 - вид сбоку на режущий инструмент, показанный на фиг. 19;

Фиг. 21 - вид сверху на режущую пластину, показанную на фиг. 19;

Фиг. 22 - вид в перспективе снизу на режущую пластину, показанную на фиг. 19;

Фиг. 23 - вид в перспективе сверху на державку для пластины, показанную на фиг. 19;

Фиг. 24 - вид в сечении режущего инструмента, показанного на фиг. 20, по линии XXIV-XXIV;

Фиг. 25 - вид в сечении режущего инструмента, показанного на фиг. 20, по линии XXV-XXV;

Фиг. 26 - вид в сечении режущего инструмента, показанного на фиг. 20, по линии XXVI-XXVI.

Подробное описание изобретения

Со ссылкой на фиг. 1 и 2, на которых показан режущий инструмент 30, состоящий из державки 31 для пластины и режущей пластины 32. Державку 31 для пластины, как правило, выполняют из стали, а режущую пластину 32, как правило, выполняют посредством прессования и спекания твердого сплава, такого как карбид вольфрама, и она может иметь или не иметь покрытие.

Режущая пластина 32, как показана на фиг. 3-5, содержит верхнюю и нижнюю поверхности 33, 34 и периферийную боковую поверхность 35, продолжающуюся между верхней и нижней поверхностями 33, 34. Периферийная боковая поверхность 35 содержит переднюю и заднюю торцевые поверхности 36, 37 с проходящей между ними продольной осью А1. Верхний и нижний установочные участки 38, 39 образованы на верхней и нижней поверхностях 33, 34, соответственно.

Согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, нижний установочный участок 39 состоит из двух V-образных установочных поверхностей 40, 41. Первая поверхность представляет собой гребнеобразную V-образную установочную поверхность 40, как показано на фиг. 10, с двумя поверхностными элементами 42, 43, образующими внутренний угол α1 заострения, а вторая поверхность представляет собой желобчатую V-образную установочную поверхность 41, как показано на фиг. 8, с двумя поверхностными элементами 44, 45, образующими внешний тупой угол α2 заострения, причем α1 меньше α2. Желобчатая V-образная установочная поверхность 41 продолжается от передней торцевой поверхности 36 до задней торцевой поверхности 37, несмотря на то, что гребнеобразная V-образная установочная поверхность может продолжаться от точки впереди передней торцевой поверхности 36 до точки позади задней торцевой поверхности 37. То есть желобчатая V-образная установочная поверхность 41 и гребнеобразная V-образная установочная поверхность 40 могут иметь разную продольную длину (то есть длину, измеренную вдоль оси А1), причем длина последней меньше первой. С другой стороны, желобчатая V-образная установочная поверхность 41 и гребнеобразная V-образная установочная поверхность 40 могут иметь одинаковую продольную длину. Верхний установочный участок 38 состоит из одной гребнеобразной V-образной установочной поверхности 46, как это показано на фиг. 9, с двумя поверхностными элементами 47, 48, образующими внутренний угол α3 заострения, причем α3 меньше α2.

Верхняя и нижняя периферийные кромки 49, 50 образованы на пересечении верхней и нижней поверхностей 33, 34 с периферийной боковой поверхностью 35, причем две режущие кромки 51 образованы на верхней периферийной кромке 49.

Также, согласно первому варианту осуществления, режущая пластина 32 может быть зеркально симметрична относительно главной плоскости P1, проходящей через верхнюю и нижнюю поверхности 33, 34 и продольную ось А1, и, кроме того, зеркально симметрична относительно вспомогательной плоскости Р2, перпендикулярной Р1.

Следует понимать, что во всем подробном описании и формуле изобретения поверхностные элементы V-образных установочных поверхностей по существу плоские и использование термина V-образная установочная поверхность не ограничивается понятием установочной поверхности с двумя поверхностными плоскими элементами, образующими форму «V» и пересекающимися в верхней точке (если смотреть в сечении), но также включает установочную поверхность с изогнутым или радиусным соединением двух плоских поверхностных элементов или установочную поверхность с вспомогательной канавкой или гребнем между двумя плоскими поверхностными элементами.

Также следует понимать, что во всем подробном описании и формуле изобретения понятие «внутренний угол» относится к углу между двумя поверхностными элементами поверхности, при измерении внутри относительно поверхности, а понятие «внешний угол» относится к углу между двумя поверхностными элементами поверхности, при измерении снаружи относительно поверхности.

Как показано на фиг. 6 и 7 державка 31 для пластины содержит головку 52, имеющую гнездо 53 под пластину, открытое к переднему торцу 54 державки 31 для пластины, причем верхняя и нижняя поверхности 55, 56 гнезда под пластину направлены в одинаковом продольном направлении от переднего торца 57 до заднего торца 58 нижней поверхности 56 гнезда под пластину. Узкий паз 59 для пружины расположен позади гнезда 53 под пластину и делит головку 52 державки на верхний зажим 60 и нижний зажим 61.

Согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, нижний установочный участок 62, образованный на нижней поверхности 56 гнезда под пластину, состоит из двух V-образных установочных поверхностей 63, 64, первой желобчатой V-образной установочной поверхности 63 и второй гребнеобразной V-образной установочной поверхности 64. Две V-образные установочные поверхности 63, 64 расположены на отдельных контактных участках 65, 66 вдоль продольного направления нижней поверхности 56 гнезда под пластину. Первый контактный участок 65 расположен рядом с задним торцом 58, где два поверхностных элемента 67, 68 желобчатой V-образной установочной поверхности 63, как показано на фиг. 10, образуют внешний угол α1 заострения, а второй контактный участок 66 расположен рядом с передним торцом 57, где два поверхностных элемента 69, 70 гребнеобразной V-образной установочной поверхности 64, как показано на фиг. 8, образуют тупой внутренний угол α2 заострения, причем α1 меньше α2.

Как показано на фиг. 6, задний уступ 71, перпендикулярный продольному направлению нижней поверхности 56 гнезда под пластину, определяет физическую границу первого контактного участка 65, а передний уступ 72, перпендикулярный продольному направлению нижней поверхности 56 гнезда под пластину, определяет физическую границу второго контактного участка 66.

Желобчатая направляющая поверхность 73 перед задним уступом 71 и гребнеобразная направляющая поверхность 74 позади переднего уступа 72 на нижней поверхности 56 гнезда под пластину не являются элементами нижнего установочного участка 62 державки 31 для пластины и не обеспечивают средство зажимающего контакта с нижним установочным участком 39 режущей пластины 32.

Верхний установочный участок 75, образованный на верхней поверхности 55 гнезда под пластину, состоит из одной желобчатой V-образной установочной поверхности 76, причем поверхностные элементы 77, 78, как показано на фиг. 9, образуют внешний угол α3 заострения, причем α3 меньше α2.

Также согласно первому варианту осуществления, крепежный винт 79, расположенный внутри сквозного отверстия 80 верхнего зажима 60 и вращающийся в резьбовом отверстии 81 нижнего зажима 61, может быть использован для регулирования расстояния между верхней и нижней поверхностями 55, 56 гнезда под пластину для того, чтобы зажимать или высвобождать режущую пластины 32.

Установка режущей пластины 32 в державку 31 для пластины согласно первому варианту осуществления может быть описана следующими четырьмя этапами:

На первом этапе необходимо убедится, что расстояние между верхней и нижней поверхностями 55, 56 гнезда под пластину является достаточным для размещения режущей пластины 32. Это может потребовать от оператора вращения крепежного винта 79 против часовой стрелки для того, чтобы позволить действию пружины паза 59 пружины высвободить верхний зажим 60.

На втором этапе установки оператору необходимо соединить желобовидную V-образную установочную поверхность 41 нижней поверхности 34 режущей пластины 32 с гребнеобразной V-образной установочной поверхностью 64 нижней поверхности 56 гнезда под пластину державки 31 для пластины.

На третьем этапе установки необходимо, чтобы оператор вставил режущую пластину 32 вдоль продольного направления нижней поверхности 56 гнезда под пластину до тех пор, пока торцевая опорная поверхность 82 режущей пластины 32 по существу параллельная вспомогательной плоскости Р2, не прилегла к вертикальной опорной стенке 83 державки 31 для пластины.

На четвертом этапе установки оператору необходимо повернуть крепежный винт 79 по часовой стрелке для того, чтобы преодолеть действие пружины в пазу 59 пружины и сократить расстояние между верхней и нижней поверхностями 55, 56 гнезда под пластину, до тех пор, пока режущая пластина 32 не будет надежно закреплена в державке 31 для пластины.

Благодаря надежному закреплению режущей пластины 32 в державке 31 для пластины возникает зажимающий контакт между режущей пластиной 32 и державкой 31 для пластины, как описано ниже.

Желобчатая V-образная установочная поверхность 41 нижней поверхности 34 режущей пластины 32 находится в зажимающем контакте с гребнеобразной V-образной установочной поверхностью 64 на втором контактном участке 66 нижней поверхности 56 гнезда под пластину державки 31 для пластины, где, как показано на фиг. 8, поверхностные элементы 44, 45 желобчатой V-образной установочной поверхности 41 нижней поверхности 34 режущей пластины 32, соответственно, примыкают к поверхностным элементам 69, 70 гребнеобразной V-образной установочной поверхности 64 нижней поверхности 56 гнезда под пластину на державке 31 для пластины, и поверхностные элементы 44, 45 и 69, 70 имеют общий тупой угол α2 заострения. Угол α2 заострения обычно составляет от 120º до 150º.

Гребнеобразная V-образная установочная поверхность 40 нижней поверхности 34 режущей пластины 32 находится в зажимающем контакте с желобчатой V-образной установочной поверхностью 63 на первом контактном участке 65 нижней поверхности 56 гнезда под пластину на державке 31 для пластины, где, как показано на фиг. 10, поверхностные элементы 42, 43 гребнеобразной V-образной установочной поверхности 40 режущей пластины 32 нижней поверхности 34, соответственно, примыкают к поверхностным элементам 67, 68 желобчатой V-образной установочной поверхности 63 державки 31 для пластины нижней поверхности 56 гнезда под пластину, и поверхностные элементы 42, 43 и 67, 68 имеют общий угол α1 заострения, где α1 меньше α2. Угол α1 заострения составляет от 60º до 120º.

Зажимающий контакт между элементами 44, 45 и 69, 70 V-образной установочной поверхности на втором контактном участке 66 державки 31 для пластины нижней поверхности 56 гнезда под пластину возникает при более большом расстоянии между главной плоскостью P1 режущей пластины 32, чем зажимающий контакт между элементами 42, 43 и 67, 68 V-образной установочной поверхностью на первом контактном участке 65 нижней поверхности 56 гнезда под пластину на державке 31 для пластины.

Зажимающий контакт не возникает между режущей пластиной 32 и державкой 31 для пластины, как это показано на фиг. 9, вдоль продольного направления нижней поверхности гнезда под пластину на державке 31 для пластины между задним уступом 71 первого контактного участка 65 и передним уступом 72 второго контактного участка 66.

Гребнеобразная V-образная установочная поверхность 46 верхней поверхности 33 режущей пластины 32 находится в зажимающем контакте с желобчатой V-образной установочной поверхностью 76 верхней поверхности 55 гнезда под пластину на державке 31 для пластины, где, как показано на фиг. 9, поверхностные элементы 47, 48 гребнеобразной V-образной поверхности 46 верхней поверхности режущей пластины 32, соответственно, примыкают к поверхностным элементам 77, 78 желобчатой V-образной установочной поверхности 76 верхней поверхности 55 гнезда под пластину на державке 31 для пластины, и поверхностные элементы 47, 48 и 77, 78 имеют общий угол α3 заострения, причем α3 меньше α2. Угол α3 заострения обычно составляет от 60º до 120º.

Второй вариант осуществления режущего инструмента 130, как показано на фиг. 11 и 12, включает режущую пластину 132 и державку 131 для пластины.

Режущая пластина 132, как показано на фиг. 13 и 14, содержит верхнюю и нижнюю поверхности 133, 134 и периферийную боковую поверхность 135, продолжающуюся между верхней и нижней поверхностями 133, 134. Периферийная боковая поверхность 135 содержит переднюю и заднюю торцевые поверхности 136, 137 с проходящей между ними продольной осью А1'. Верхний и нижний установочные участки 138, 139 образованы на верней и нижней поверхностях 133, 134, соответственно.

Нижний установочный участок 139 состоит из двух V-образных установочных поверхностей 140, 141. Первая желобчатая V-образная установочная поверхность 140, как показано на фиг. 18, имеет два поверхностных элемента 142, 143, образующих внешний угол α1 заострения, а вторая желобчатая V-образная установочная поверхность 141, как показано на фиг. 16, имеет два поверхностных элемента 144, 145, образующих тупой внешний угол α2 заострения, причем α1 меньше α2. Желобчатая направляющая поверхность 184, расположенная рядом с передней торцевой поверхностью 136, не является элементом нижнего установочного участка 139 режущей пластины 132 и не обеспечивает средство зажимающего контакта с нижним установочным участком 162 державки 131 для пластины.

Верхний установочный участок 138 состоит из одной желобчатой V-образной установочной поверхности 146, как показано на фиг. 17, с двумя поверхностными элементами 147, 148, образующими внешний угол α3 заострения, причем α3 меньше α2.

Также согласно второму варианту осуществления, режущая пластина 132 может быть зеркально симметрична относительно главной плоскости P1', проходящей через верхнюю и нижнюю поверхности 133, 134 и продольную ось А1, и также имеет осевую симметрию относительно вспомогательной оси А2', перпендикулярной продольной оси А1' и проходящей через периферийную боковую поверхность 135. Верхняя и нижняя периферийные кромки 149, 150 образованы на пересечении верхней и нижней поверхностей 133, 134 с периферийной боковой поверхностью 135, причем режущая кромка 151 образована на участке каждой из верхней и нижней периферийных кромок 149, 150.

Как показано на фиг. 15, державка 131 для пластины второго варианта осуществления содержит головку 152, имеющую гнездо 153 под пластину, открытое к переднему торцу 154 державки 131 пластины, причем верхняя и нижняя поверхности 155, 156 гнезда под пластину направлены в одинаковом продольном направлении от переднего торца 157 к заднему торцу 158 нижней поверхности 156 гнезда под пластину.

Нижний установочный участок 162 образован на первом и втором контактном участках 165, 166, расположенных рядом с задним и передним торцами 158, 157 нижней поверхности 156 гнезда под пластину. Первый и второй контактные участки 165, 166 состоят из двух гребнеобразных V-образных установочных поверхностей 163, 164. Первая V-образная установочная поверхность 163, как показано на фиг. 18, имеет два поверхностных элемента 167, 168, образующих внутренний угол α1 заострения, а вторая V-образная установочная поверхность 164, как показано на фиг. 16, имеет два поверхностных элемента 169, 170, образующих тупой внутренний угол α2 заострения, причем α1 меньше α2.

Верхний установочный участок 175, образованный на верхней поверхности 155 гнезда под пластину, состоит из одной гребнеобразной V-образной установочной поверхности 176, как показано на фиг. 17, с двумя поверхностными элементами 177, 178, образующими внутренний угол α3 заострения, причем α3 равен α1.

С помощью жесткого закрепления режущей пластины 132 в державке 131 для пластины возникает зажимающий контакт между режущей пластиной 132 и державкой 131 для пластины, как описано ниже.

Вторая желобчатая V-образная установочная поверхность 141 нижней поверхности 134 режущей пластины 132 находится в зажимающем контакте со второй гребнеобразной V-образной установочной поверхностью 164 на втором контактном участке 166 нижней поверхности 156 гнезда под пластину на державке 131 для пластины, где, как показано на фиг. 16, поверхностные элементы 144, 145 второй желобчатой V-образной установочной поверхности 141 нижней поверхности 134 режущей пластины 132, соответственно, примыкают к поверхностным элементам 169, 170 второй гребнеобразной V-образной установочной поверхности 164 нижней поверхности 156 гнезда под пластину на державке 131 для пластины, и поверхностные элементы 144, 145 и 169, 170 имеют общий тупой угол α2 заострения.

Первая желобчатая V-образная установочная поверхность 140 нижней поверхности 134 режущей пластины 132 находится в зажимающем контакте с первой гребнеобразной V-образной установочной поверхностью 163 на первом контактном участке 165 нижней поверхности 156 гнезда под пластину на державке 131 для пластины, где, как показано на фиг. 18, поверхностные элементы 142, 143 первой желобчатой V-образной установочной поверхности 140 нижней поверхности 134 режущей пластины 132, соответственно, примыкают к поверхностным элементам 167, 168 первой гребнеобразной V-образной установочной поверхности 163 нижней поверхности 156 гнезда под пластину на державке 131 для пластины, и поверхностные элементы 142, 143 и 167, 168 имеют общий тупой угол α1 заострения, причем α1 меньше α2.

Зажимающий контакт между элементами 144, 145 и 169, 170 V-образной установочной поверхности на втором контактном участке 166 нижней поверхности 156 гнезда под пластину на державке 131 для пластины возникает при большем расстоянии от главной плоскости P1' режущей пластины 132 по сравнению с зажимающим контактом между элементами 142, 143 и 167, 168 V-образной установочной поверхностью на первом контактном участке 165 державки 131 для пластины нижней пластины 156 гнезда под пластину.

Зажимающий контакт не возникает между режущей пластиной 132 и державкой 131 пластины, как это показано на фиг. 17, вдоль продольного направления нижней поверхности 156 гнезда под пластину на державке 131 для пластины между первой и второй контактными участками 165, 166.

Желобчатая V-образная установочная поверхность 146 верхней поверхности 133 режущей пластины 132 находится в зажимающем контакте с гребнеобразной V-образной установочной поверхностью 176 верхней поверхности 155 гнезда под пластину на державке 131 для пластины, где, как показано на фиг. 17, поверхностные элементы 147, 148 желобчатой V-образной установочной поверхности 146 верхней поверхности 133 режущей пластины 132 соответственно примыкают к поверхностным элементам 177, 178 гребнеобразной V-образной установочной поверхности 176 верхней поверхности 155 гнезда под пластину на державке 131 для пластины, и поверхностные элементы 147, 148 и 177, 178 имеют общий угол α3 заострения, причем α3 меньше α2.

Третий вариант осуществления режущего инструмента 230, как показано на фиг. 19 и 20, включает режущую пластину 232 и державку 231 для пластины.

Режущая пластина 232, показанная на фиг. 21 и 22, содержит верхнюю и нижнюю поверхности 233, 234 и периферийную боковую поверхность 235, продолжающуюся между верхней и нижней поверхностями 233, 234. Периферийная боковая поверхность 235 содержит переднюю и заднюю торцевые поверхности 236, 237 с проходящей между ними продольной осью А1''. Верхний и нижний установочные участки 238, 239 образованы на верней и нижней поверхностях 233, 234, соответственно.

Нижний установочный участок 239 состоит из двух V-образных установочных поверхностей 240, 241. Первая желобчатая V-образная установочная поверхность 240, как показано на фиг. 26, имеет два поверхностных элемента 242, 243, образующих внешний угол α1 заострения, а вторая желобчатая V-образная установочная поверхность 241, как показано на фиг. 24, имеет два поверхностных элемента 244, 245, образующих тупой внешний угол α2 заострения, причем α1 меньше α2.

Верхний установочный участок 238, образованный на верхней поверхности 233, состоит из одной желобчатой V-образной установочной поверхности 246, как показано на фиг. 25, с двумя поверхностными элементами 247, 248, образующими внешний угол α3 заострения, причем α3 меньше α2.

Также согласно третьему варианту осуществления, режущая пластина 232 может быть зеркально симметрична относительно главной плоскости P1'', проходящей через верхнюю и нижнюю поверхности 233, 234 и продольную ось А1. Верхняя и нижняя периферийные кромки 249, 250 образованы на пересечении верхней и нижней поверхностей 233, 234, соответственно, с периферийной боковой поверхностью 235, причем режущая кромка 251 образована вдоль участка верхней периферийной кромки 249.

Как показано на фиг. 23, державка 231 для пластины в третьем варианте осуществления содержит головку 252, имеющую гнездо 253 под пластины, открытое к переднему торцу 254 державки 231 для пластины, причем верхняя и нижняя поверхности 255, 256 гнезда под пластину направлены в одинаковом продольном направлении от переднего торца 257 до заднего торца 258 нижней поверхности 256 гнезда под пластину.

Нижний установочный участок 262, образованный на нижней поверхности 256 гнезда под пластину, состоит из двух V-образных установочных поверхностей 263, 264, расположенных в отдельных контактных участках 265, 266 вдоль продольного направления нижней поверхности 256 гнезда под пластину. Первый контактный участок 265 расположен рядом с заднем торцом 258, где два поверхностных элемента 267, 268 первой гребнеобразной V-образной установочной поверхности 263, как показано на фиг. 26, образуют внутренний угол α1 заострения, а второй контактный участок 266 расположен рядом с передним торцом 257, где два поверхностных элемента 269, 270 второй гребнеобразной V-образной установочной поверхности 264, как показано на фиг. 24, образуют тупой внутренний угол α2 заострения, причем α1 меньше α2.

Верхний установочный участок 275, образованный на верхней поверхности 255 гнезда под пластину, состоит из одной гребнеобразной V-образной установочной поверхности 276, причем поверхностные элементы 277, 278, как показано на фиг. 25, образуют внутренний угол α3 заострения, причем α3 меньше α2.

С помощью жесткого закрепления режущей пластины 232 в державке 231 для пластины возникает зажимающий контакт между режущей пластиной 232 и державкой 231 для пластины, как описано ниже.

Вторая желобчатая V-образная установочная поверхность 241 нижней поверхности 234 режущей пластины 232 находится в зажимающем контакте со второй гребнеобразной V-образной установочной поверхностью 264 на втором контактном участке 266 нижней поверхности 256 гнезда под пластину на державке 231 для пластины, где, как показано на фиг. 24, поверхностные элементы 244, 245 второй желобчатой V-образной установочной поверхности 241 нижней поверхности 234 режущей пластины 232, соответственно, примыкают к поверхностным элементам 269, 270 второй гребнеобразной V-образной установочной поверхности 264 нижней поверхности 256 гнезда под пластину на державке 231 для пластины, и поверхностные элементы 244, 245 и 269, 270 имеют общий тупой угол α2 заострения.

Первая желобчатая V-образная установочная поверхность 240 нижней поверхности 234 режущей пластины 232 находится в зажимающем контакте с первой гребнеобразной V-образной установочной поверхностью 263 на первом контактном участке 265 нижней поверхности 256 гнезда под пластину на державке 231 для пластины, где, как показано на фиг. 26, поверхностные элементы 242, 243 первой желобчатой V-образной установочной поверхности 240 нижней поверхности 234 режущей пластины 232, соответственно, примыкают к поверхностным элементам 267, 268 первой гребнеобразной V-образной установочной поверхности 263 нижней поверхности 256 гнезда под пластину на державке 231 для пластины, и поверхностные элементы 242, 243 и 267, 268 имеют общий тупой угол α1 заострения, причем α1 меньше α2.

Желобчатая V-образная установочная поверхность 246 верхней поверхности 233 режущей пластины 232 находится в зажимающем контакте с гребнеобразной V-образной установочной поверхностью 276 верхней поверхности 255 гнезда под пластину на державке 231 для пластины, где, как показано на фиг. 25, поверхностные элементы 247, 248 желобчатой V-образной установочной поверхности 246 верхней поверхности 233 режущей пластины 232, соответственно, примыкают к поверхностным элементам 277, 278 гребнеобразной V-образной установочной поверхности 276 верхней поверхности 255 гнезда под пластину на державке 231 для пластины, и поверхностные элементы 247, 248 и 277, 278 имеют общий угол α3 заострения, причем α3 меньше α2.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, три угла заострения α1, α2 и α3, образованные между поверхностными элементами 42, 43, 142, 143, 242, 243; 44, 45, 144, 145, 244, 245; 47, 48, 147, 148, 247, 248 V-образных установочных поверхностей 40, 140, 240; 41, 141, 241; 46, 146, 246 режущих пластин 32, 132, 232, имеют значения большие или меньшие по сравнению с сопоставимым углом заострения на державке 31, 131, 231 пластины приблизительно на 1º для того, чтобы регулировать положение получившихся областей зажимающего контакта между режущей пластиной 32, 132, 232 и державкой 31, 131, 231 после установки, и таким образом, снижая риск концентраций чрезмерного напряжения во время работы, и использование выражения «общий угол заострения» означает углы заострения общие в пределе приблизительно 1°.

Хотя настоящее изобретение было описано с определенной степенью подробности, следует понимать, что могут быть выполнены различные дополнения и изменения, не выходящие за рамки сущности и объема изобретения, определенного в формуле изобретения.

Режущий инструмент содержит державку для пластины с головкой и режущую пластину, съемно закрепляемую в державке и содержащую верхнюю и нижнюю поверхности, периферийную боковую поверхность продолжающуюся между ними и включающую переднюю и заднюю торцевые поверхности, периферийные кромки, образованные на пересечении верхней и нижней поверхностей с периферийной боковой поверхностью, при этом по меньшей мере один участок по меньшей мере одной из периферийных кромок содержит режущую кромку, а головка содержит гнездо под пластину, открытое к переднему концу державки. При этом гнездо включает верхнюю и нижнюю поверхности, направленные в одинаковом продольном направлении, причем нижняя поверхность гнезда под пластину содержит первый контактный участок, расположенный рядом с его заднем торцом, и второй контактный участок, расположенный рядом с его передним торцом. При этом зажимающий контакт между первой из двух по существу V-образных установочных поверхностей режущей пластины и нижней поверхности гнезда под пластину возникает только на первом контактном участке, а зажимающий контакт между второй из двух по существу V-образных установочных поверхностей режущей пластины и нижней поверхности гнезда под пластину возникает только на втором контактном участке, причем поверхностные элементы вторых по существу V-образных установочных поверхностей образуют тупой угол α2 заострения, а поверхностные элементы первых по существу V-образных установочных поверхностей образуют угол α1 заострения, который меньше угла α2 заострения. Технический результат: повышение надежности при продольном точении и проточке канавок. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 26 ил.

1. Режущий инструмент (30, 130, 230), содержащий державку (31, 131, 231) для пластины с головкой (52, 152, 252), выполненной из первого материала, и режущую пластину (32, 132, 232), выполненную из второго более прочного материала и съемно закрепляемую в державке (31, 131, 231) для пластины, при этом режущая пластина (32, 132, 232) содержит верхнюю и нижнюю поверхности (33, 133, 233, 34, 134, 234), периферийную боковую поверхность (35, 135, 235), продолжающуюся между верхней и нижней поверхностями (33, 133, 233, 34, 134, 234) и содержащую переднюю и заднюю торцевые поверхности (36, 136, 236, 37, 137, 237) с проходящей между ними продольной осью А1, А1', А1", периферийные кромки (49, 149, 249, 50, 150, 250), образованные на пересечении верхней и нижней поверхностей (33, 133, 233, 34, 134, 234) с периферийной боковой поверхностью (35, 135, 235), при этом по меньшей мере один участок по меньшей мере одной из периферийных кромок (49, 149, 249) содержит режущую кромку (51, 151, 251), а головка (52, 152, 252) содержит гнездо (53, 153, 253) под пластину, открытое к переднему концу (54, 154, 254) державки (31, 131, 231) для пластины, при этом гнездо (53, 153, 253) под пластину включает верхнюю и нижнюю поверхности (55, 155, 255, 56, 156, 256) гнезда под пластину, направленные в одинаковом продольном направлении, причем нижняя поверхность (56, 156, 256) гнезда под пластину содержит первый контактный участок (65, 165, 265), расположенный рядом с его задним торцом (58, 158, 258), и второй контактный участок (66, 166, 266), расположенный рядом с его передним торцом (57, 157, 257), при этом зажимающий контакт между первой из двух по существу V-образных установочных поверхностей (40, 140, 240, 63, 163, 263) режущей пластины (32, 132, 232) нижней поверхности (34, 134, 234) и нижней поверхности (56, 156, 256) гнезда под пластину возникает только на первом контактном участке (65, 165, 265), а зажимающий контакт между второй из двух по существу V-образных установочных поверхностей (41, 141, 241, 64, 164, 264) режущей пластины (32, 132, 232) нижней поверхности (34, 134, 234) и нижней поверхности (56, 156, 256) гнезда под пластину возникает только на втором контактном участке (66, 166, 266), причем поверхностные элементы (44, 45, 144, 145, 244, 245, 69, 70, 169, 170, 269, 270) вторых по существу V-образных установочных поверхностей (41, 141, 241, 64, 164, 264) образуют тупой угол α2 заострения, а поверхностные элементы (42, 43, 142, 143, 242, 243, 67, 68, 167, 168, 267, 268) первых по существу V-образных установочных поверхностей (40, 140, 240, 63, 163, 263) образуют угол α1 заострения, который меньше угла α2 заострения.

2. Инструмент (30, 130, 230) по п.1, в котором одна по существу V-образная установочная поверхность (46, 146, 246) верхней поверхности (33, 133, 233) режущей пластины (32, 132, 232) с поверхностными элементами (47, 48, 147, 148, 247, 248), образующими угол α3 заострения, находится в зажимающем контакте с одной по существу V-образной установочной поверхностью (76, 176, 276) на верхней поверхности (55, 155, 255) гнезда под пластину с поверхностными элементами (77, 78, 177, 178, 277, 278), также образующими угол α3 заострения.
3, Инструмент (30, 130, 230) по п.2, в котором угол a3 заострения, образованный поверхностными элементами (47, 48, 147, 148, 247, 248, 77, 78, 177, 178, 277, 278) по существу V-образных установочных поверхностей (46, 146, 246, 76, 176, 276) верхней поверхности (33, 133, 233) режущей пластины (32, 132, 232) и верхней поверхности (55, 155, 255) гнезда под пластину, меньше угла α2 заострения, образованного поверхностными элементами (44, 45, 144, 145, 244, 245, 69, 70, 169, 170, 269, 270) вторых по существу V-образных поверхностей (41, 141, 241, 64, 164, 264).

4. Инструмент (30, 130, 230) по п.2, в котором угол α3 заострения, образованный поверхностными элементами (47, 48, 147, 148, 247, 248; 77, 78, 177, 178, 277, 278) по существу V-образных установочных поверхностей (46, 146, 246; 76, 176, 276) верхней поверхности (33, 133, 233) режущей пластины (32, 132, 232) и верхней поверхности (55, 155, 255) гнезда под пластину, равен углу α1 заострения, образованному поверхностными элементами (42, 43, 142, 143, 242, 243, 67, 68, 167, 168, 267, 268) первых по существу V-образных установочных поверхностей (40, 140, 240, 63, 163, 263).

5. Инструмент (30, 130, 230) по п.1, в котором режущая пластина (32, 132, 232) зеркально симметрична относительно главной плоскости P1, P1', P1", проходящей через верхнюю и нижнюю поверхности (33, 133, 233, 34, 134, 234) и продольную ось А1, А1', A1".

6. Инструмент (30, 130, 230) по п.5, в котором зажимающий контакт между поверхностными элементами (44, 45, 144, 145, 69, 70, 169, 170) вторых по существу V-образных установочных поверхностей (41, 141, 64, 164) возникает на большем расстоянии от главной плоскости Р1, Р1' режущей пластины (32, 132), чем зажимающий контакт между поверхностными элементами (42, 43, 142, 143, 67, 68, 167, 168) первых по существу V-образных установочных поверхностей (40, 140, 63, 163).

7. Инструмент (30, 130, 230) по п.1, в котором две по существу V-образные установочные поверхности (40, 41) нижней поверхности (34) режущей пластины (32) имеют разную продольную длину.

8. Державка (31, 231) для пластины, содержащая головку (52, 252) с гнездом (53, 253) под пластину, открытым к переднему торцу (54, 254) державки (31, 231) для пластины, при этом гнездо (53, 253) под пластину включает верхнюю и нижнюю поверхности (55, 255, 56, 256) гнезда под пластину, направленные в одинаковом продольном направлении, и верхнюю и нижнюю установочные участки (75, 275, 62, 262), образованные на верхней и нижней поверхностях (55, 255, 56, 256) гнезда под пластину соответственно, причем нижний установочный участок (62, 262) имеет две по существу V-образные установочные поверхности (63, 263, 64, 264), расположенные на отдельных контактных участках (65, 265, 66, 266) вдоль нижней поверхности (56, 256) гнезда под пластину, при этом первый контактный участок (65, 265) расположен рядом с задним торцом (58, 258) нижней поверхности (56, 256) гнезда под пластину, а второй контактный участок (66, 266) расположен рядом с передним торцом (57, 257) нижней поверхности (56, 256) гнезда под пластину, при этом поверхностные элементы (69, 70, 269, 270) по существу V-образной установочной поверхности (64, 264) на втором контактном участке (66, 266) образуют тупой угол α2 заострения, а поверхностные элементы (67, 68, 267, 268) по существу V-образной поверхности (63, 263) на первом контактном участке (65, 265) образуют угол α1 заострения, который меньше угла α2 заострения.

9. Державка (31, 231) по п.8, в которой угол α1 заострения, образованный поверхностными элементами (67, 68, 267, 268) по существу V-образной установочной поверхности (63, 263) в первом контактном участке (65, 265), является острым.

10. Державка (31, 231) по п.8, в которой верхний установочный участок (75, 275) имеет одну по существу V-образную установочную поверхность (76, 276) с поверхностными элементами (77, 78, 277, 278), образовывающими угол α3 заострения.

11. Державка (31, 231) по п.10, в которой угол α3 заострения, образованный поверхностными элементами (77, 78, 277, 278) по существу V-образной установочной поверхности (76, 276) на верхнем установочном участке (75, 275), меньше α2 угла заострения, образованного поверхностными элементами (69, 70, 269, 270) по существу V-образной установочной поверхности (64, 264) на втором контактном участке (66, 266) нижней поверхности (56, 256) гнезда под пластину.

12. Державка (31, 231) по п.10, в которой угол α3 заострения, образованный поверхностными элементами (77, 78, 277, 278) по существу V-образной установочной поверхности (76, 276) на верхнем установочном участке (75, 275), равен углу α1 заострения, образованному поверхностными элементами (67, 68, 267, 268) по существу V-образной установочной поверхности (63, 263) на первом контактном участке (65, 265) нижней поверхности (56, 256) гнезда под пластину.

13. Режущая пластина (32), содержащая верхнюю и нижнюю поверхности (33, 34), периферийную боковую поверхность (35), продолжающуюся между верхней и нижней поверхностями (33, 34), причем периферийная боковая поверхность (35) содержит переднюю и заднюю торцевые поверхности (36, 37) с проходящей между ними продольной осью А1, периферийные кромки (49, 50), образованные на пересечении верхней и нижней поверхностей (33, 34) с периферийной боковой поверхностью (35), причем по меньшей мере один участок по меньшей мере одной из периферийных кромок (49) содержит режущую кромку (51), и верхний и нижний установочные участки (38, 39), образованные на верхней и нижней поверхностях (33, 34), соответственно, при этом по меньшей мере один из верхнего и нижнего установочных участков (39) имеет более одной по существу V-образной установочной поверхности (40, 41), если смотреть в поперечном сечении, поверхностные элементы (42, 43, 44, 45) более одной по существу V-образной установочной поверхности (40, 41) образуют различные углы α1 и α2 заострения, и более одной по существу V-образной установочной поверхности (40; 41) имеют различную продольную длину, причем режущая пластина (32) зеркально симметрична относительно вспомогательной плоскости Р2, перпендикулярной продольной оси А1.

14. Пластина (32) по п.13, в которой одна из более одной по существу V-образной установочной поверхности (41) полностью продолжается от передней торцевой поверхности (36) до задней торцевой поверхности (37).

15. Пластина (32) по п.14, в которой по существу V-образная установочная поверхность (41), полностью продолжающаяся от передней торцевой поверхности (36) до задней торцевой поверхности (37), является желобчатой V-образной установочной поверхности.

16. Пластина (32) по п.14, в которой по существу V-образная установочная поверхность (41), продолжающаяся от передней торцевой поверхности (36) до задней торцевой поверхности (37), имеет поверхностные элементы (44, 45), образующие тупой угол α2 заострения.

17. Пластина (32) по п.13, в которой по меньшей мере одна из более одной по существу V-образной установочной поверхности (40) имеет поверхностные элементы (42, 43), образующие острый угол α1 заострения.

18. Пластина (32) по п.13, в которой она является зеркально симметричной относительно главной плоскости Р1, проходящей через верхнюю и нижнюю поверхности (33, 34) и продольную ось А1.

19. Пластина (32) по п.13, в которой два участка по меньшей мере одной из периферийных кромок (49) содержат режущую кромку (51).

20. Пластина (32) по п.16, в которой один из верхнего и нижнего установочных участков (38) имеет одну по существу V-образную установочную поверхность (46), если смотреть в сечении, с поверхностными элементами (47, 48), образующими угол α3 заострения, который меньше угла α2 заострения.