РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА И РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ Российский патент 2013 года по МПК B23B29/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к режущей пластине, выполненной с возможностью резания поверхности внутренней стенки подготовленного отверстия в заготовке, и к режущему инструменту, на котором установлена такая режущая пластина.

Уровень техники

Уже предложены решения, касающиеся режущих пластин, используемых для операции, называемой растачиванием, для резания поверхности внутренней стенки подготовленного отверстия в заготовке с образованием механически обработанного отверстия, и режущих инструментов с такими режущими пластинами, вставленными в них. Способ снижения шероховатости поверхности внутренней стенки механически обработанного отверстия, применяемый в связи с такими режущими пластинами и инструментами, описан в патентном документе 1.

Режущая пластина, описанная в патентном документе 1, характеризуется тем, что имеет внешнюю форму в виде многоугольной плоской пластины и включает в себя две многоугольные поверхности и боковую поверхность, проходящую перпендикулярно двум многоугольным поверхностям, и тем, что на соответствующих поперечных реберных участках между каждой из многоугольных поверхностей и боковой поверхностью предусмотрены режущие кромки, в соответствующих углах многоугольной поверхности выполнены угловые скругленные участки, а между каждым из угловых скругленных участков и по меньшей мере одной парой режущих кромок, пересекающих угловой участок, выполнена прямолинейная кромка, наклоненная внутрь больше, чем одна режущая кромка, если смотреть с противоположной многоугольной поверхности.

Кроме того, режущий инструмент, описанный в патентном документе 1, включает в себя режущую пластину, съемно установленную на нем и выполненную с возможностью резания внутренней поверхности стенки подготовленного отверстия в заготовке с использованием режущих кромок режущей пластины для формирования, таким образом, механически обработанного отверстия, и характеризуется тем, что включает в себя корпус инструмента, вращающийся вокруг оси, выемку, выполненную во вешней периферии участка переднего конца корпуса инструмента, и установочное гнездо, выполненное сзади выемки в направлении вращения инструмента, и тем, что режущая пластина установлена таким образом, что одна из многоугольных поверхностей режущей пластины направлена вперед в направлении вращения инструмента, при этом один из радиальных участков выступает наружу в радиальном направлении корпуса инструмента и к переднему концу корпуса инструмента, а прямолинейная кромка направлена наружу в радиальном направлении корпуса инструмента.

Ниже приводится описание, касающееся режущей пластины, описанной в патентном документе 1. В многоугольной поверхности режущей пластины выполнены стружколомная канавка, углубленная в многоугольную поверхность и продолжающаяся вдоль краевых реберных участков многоугольной поверхности, и реберный участок, разделяющий стружколомную канавку и продолжающийся от центрального участка многоугольной поверхности к каждому из краевых реберных участков. Стружколомная канавка включает в себя выполненную в ней наклонную поверхность, наклоненную таким образом, что наклонная поверхность постепенно отдаляется от части многоугольной поверхности, в которой выполнена стружколомная канавка, при увеличении расстояния от углового участка, если смотреть с противоположной боковой поверхности, а на поперечном реберном участке между наклонной поверхностью и боковой поверхностью выполнена режущая кромка. Таким образом, даже когда режущая пластина установлена так, что для ее поверхности, направленной наружу в радиальном направлении корпуса инструмента, обеспечивается задний угол, служащий поперечным задним углом, радиальный передний угол главной режущей кромки, направленной к переднему концу корпуса инструмента, можно задавать в положительную сторону. Это позволяет главной режущей кромке резать лучше, значительно уменьшая сопротивление резанию и тем самым предотвращая вибрацию корпуса инструмента и обеспечивая достижение точного резания. Можно также предотвратить повреждение режущей пластины. Кроме того, поскольку главная режущая кромка режет лучше, обработанная поверхность, являющаяся результатом резания, имеет более подходящую шероховатость поверхности.

Перечень цитируемых источников

Патентная литература

Патентный документ 1: опубликованная заявка на патент Японии № 2007-283467

Раскрытие изобретения

Техническая задача

Однако в режущей пластине, описанной в патентном документе 1, на прямолинейной кромке, направленной наружу в радиальном направлении корпуса инструмента, угол (угол заострения) между боковой поверхностью (задней поверхностью) и наклонной поверхностью (передней поверхностью), образованной в стружколомной канавке, уменьшается, тем самым значительно снижая прочность режущей кромки применительно к прямолинейной кромке. Поэтому прямолинейная кромка может преждевременно выкрашиваться или приобретать дефекты, препятствуя поддержанию шероховатости поверхности на внутренней поверхности стенки механически обработанного отверстия в подходящем состоянии в течение длительного времени.

Настоящее изобретение было создано для того, чтобы решить вышеописанные проблемы. Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы разработать режущую пластину, подходящую для механической обработки внутренней поверхности стенки подготовленного отверстия в заготовке, и режущий инструмент, на котором эта режущая пластина установлена.

Решение задач

Первый аспект настоящего изобретения представляет собой режущую пластину, выполненную в виде по существу многоугольной пластины и содержащую угловой участок по меньшей мере одной из многоугольных поверхностей и канавку, выполненную на краевом реберном участке, продолжающемся от углового участка, и углубленную от одной многоугольной поверхности к другой многоугольной поверхности, содержащую:

главную режущую кромку, выполненную на пересекающем реберном участке между канавкой и главной задней поверхностью, выполненной по меньшей мере на одной боковой поверхности, продолжающейся между противоположными многоугольными поверхностями;

периферийную режущую кромку, выполненную на пересекающем реберном участке между канавкой и периферийной задней поверхностью, выполненной на другой боковой поверхности, смежной боковой поверхности, служащей в качестве главной задней поверхности; и

вспомогательную режущую кромку, выполненную на пересекающем участке между главной режущей кромкой и периферийной режущей кромкой, если смотреть с противоположной многоугольной поверхности, причем вспомогательная режущая кромка пересекает периферийную режущую кромку под тупым углом и соединена с канавкой,

при этом канавка содержит переднюю поверхность, включающую в себя наклоненную вниз поверхность, постепенно приближающуюся к другой многоугольной поверхности при увеличении расстояния от главной режущей кромки, по меньшей мере в области, которая находится вблизи углового участка, относящейся к главной режущей кромке и вспомогательной режущей кромке, а

угол α между направлением максимального наклона наклоненной вниз поверхности и направлением вдоль главной режущей кромки больше, чем угол β между направлением максимального наклона и направлением вдоль вспомогательной режущей кромки.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, в режущей пластине вспомогательная режущая кромка, выполненная на пересекающем участке между главной режущей кромкой и периферийной режущей кромкой, плавно режет внутреннюю поверхность стенки отверстия, подвергаемого механической обработке. Поэтому внутренняя поверхность стенки механически обработанного отверстия имеет более подходящую шероховатость поверхности.

Канавка, которая расположена смежно главной режущей кромке, содержит переднюю поверхность, включающую в себя наклоненную вниз поверхность, постепенно приближающуюся к другой многоугольной поверхности при увеличении расстояния от главной режущей кромки по меньшей мере в области, которая находится вблизи углового участка, относящейся к главной режущей кромке и вспомогательной режущей кромке. Таким образом, передний угол передней поверхности задан в положительную сторону, по меньшей мере в вышеописанной области. Это позволяет главной режущей кромке резать хорошо, уменьшая сопротивление резанию. Кроме того, канавка служит для деформации стружки, образующейся в вышеописанной области, с уплотнением ее частиц, препятствуя блокировке стружки и гарантируя плавный выброс стружки.

Если смотреть с противоположной многоугольной поверхности, в которой выполнена канавка, угол α между направлением максимального наклона наклоненной вниз поверхности, образующей переднюю поверхность, и направлением вдоль главной режущей кромки больше, чем угол β между направлением максимального наклона и направлением вдоль вспомогательной режущей кромки. Таким образом, в сечении, перпендикулярном главной режущей кромке, обеспечивается относительно большой положительный передний угол, а в сечении, перпендикулярном вспомогательной режущей кромке, обеспечивается относительно малый положительный передний угол. Поэтому главная передняя кромка, которая в основном и используется для резания, в частности, режет хорошо, эффективно уменьшая сопротивление резанию. Кроме того, предотвращается уменьшение прочности режущей кромке применительно к вспомогательной режущей кромке, вследствие чего предотвращается быстрый износ вспомогательной режущей кромки и ее выкрашивание или образование дефектов в ней. Это позволяет поддерживать шероховатость поверхности, присущую поверхности внутренней стенки механически обработанного отверстия в подходящем состоянии в течение длительного времени.

Второй аспект настоящего изобретения представляет собой режущую пластину в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, в которой главная режущая кромка наклонена так, чтобы постепенно отклоняться к другой многоугольной поверхности при увеличении расстояния от углового участка.

Третий аспект настоящего изобретения представляет собой режущую пластину в соответствии с первым или вторым аспектом настоящего изобретения, в которой по меньшей мере область наклоненной вниз поверхности канавки, которая соединена со вспомогательной режущей кромкой, образована плоскостью.

Четвертый аспект настоящего изобретения представляет собой режущий инструмент, на котором съемно установлена, на главном периферийном участке корпуса инструмента, режущая пластина в соответствии с любым из аспектов настоящего изобретения с первого по третий, выполненный с возможностью растачивания внутренней поверхности стенки подготовленного отверстия, выполненного в заготовке,

при этом режущая пластина установлена на корпусе инструмента так, что одна многоугольная поверхность направлена вперед в направлении вращения инструмента, угловой участок выступает к переднему концу корпуса инструмента в направлении осевой линии и наружу в радиальном направлении, главная режущая кромка и вспомогательная режущая кромка, продолжающиеся от углового участка, выступают от передней поверхности и периферийной поверхности корпуса инструмента, соответственно, а вспомогательная режущая кромка продолжается по существу параллельно осевой линии,

по меньшей мере один осевой передний угол части передней поверхности, которая расположена смежно области главной режущей кромки, которая находится вблизи углового участка, больше, чем радиальный передний угол части передней поверхности, которая расположена смежно вспомогательной режущей кромке.

В соответствии с этим режущим инструментом, когда главная режущая кромка растачивает внутреннюю поверхность стенки подготовленного отверстия, происходит финишная обработка механически обработанного отверстия с приданием ему требуемого внутреннего диаметра. Кроме того, вспомогательная режущая кромка, выступающая от периферийной поверхности корпуса инструмента, продолжается по существу параллельно осевой линии корпуса инструмента, и поэтому финишную обработку внутренней поверхности стенки механически обработанного отверстия можно вести плавно.

Поскольку по меньшей мере осевой передний угол передней поверхности канавки, смежной области главной режущей кромки, которая находится вблизи углового участка, больше, чем радиальный передний угол передней поверхности, смежной вспомогательной режущей кромке, главная режущая кромка режет лучше, и можно предотвратить уменьшение прочности режущей кромки применительно к вспомогательной режущей кромке. Поэтому главная передняя кромка, которая в основном и используется для резания, дает уменьшенное сопротивление резанию. Кроме того, шероховатость поверхности, присущую поверхности внутренней стенки механически обработанного отверстия, можно поддерживать в подходящем состоянии в течение длительного времени.

Пятый аспект настоящего изобретения представляет собой режущий инструмент в соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения, в котором по меньшей мере осевой передний угол части передней поверхности, которая расположена смежно области главной режущей кромки, которая находится вблизи углового участка, является положительным.

Преимущества изобретения

Настоящее изобретение может обеспечить режущую пластину, пригодную для механической обработки внутренней поверхности стенки подготовленного отверстия в заготовке, и режущий инструмент, на котором установлена эта режущая пластина.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой вид спереди режущей пластины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 представляет собой вид сверху режущей пластины, показанной на фиг.1;

Фиг.3 представляет собой вид в перспективе, если смотреть с направления стрелки D1 на фиг.2;

Фиг.4 представляет собой вид в увеличенном масштабе участка IV на фиг.2;

Фиг.5 представляет собой вид в сечении в увеличенном масштабе по линии V-V на фиг.2;

Фиг.6 представляет собой вид в сечении в увеличенном масштабе по линии VI-VI на фиг.2;

Фиг.7 представляет собой вид в сечении в увеличенном масштабе по линии VII-VII на фиг.2;

Фиг.8 представляет собой чертеж режущего инструмента, на котором установлена режущая пластина, показанная на фиг.1, если смотреть со стороны переднего конца режущего инструмента в направлении осевой линии;

Фиг.9 представляет собой чертеж режущего инструмента, показанного на фиг.8, включая сечение части режущего инструмента, если смотреть с направления, перпендикулярного осевой линии;

Фиг.10 представляет собой вид спереди режущей пластины в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.11 представляет собой вид сверху режущей пластины, показанной на фиг.10;

Фиг.12 представляет собой чертеж, если смотреть с направления стрелки D2 на фиг.10;

Фиг.13 представляет собой вид в увеличенном масштабе участка XIII на фиг.10;

Фиг.14 представляет собой вид спереди, иллюстрирующий изменение режущей пластины в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.15 представляет собой вид спереди, иллюстрирующий другое изменение режущей пластины в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.16 представляет собой чертеж режущего инструмента, на котором установлена режущая пластина, показанная на фиг.10, рассматриваемый со стороны переднего конца режущего инструмента в направлении осевой линии; и

Фиг.17 представляет собой чертеж режущего инструмента, показанного на фиг.16, рассматриваемый с направления, перпендикулярного осевой линии.

Описание вариантов осуществления

Режущая пластина 10 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения будет описана ниже со ссылками на чертежи. Как показано на фиг.1-3, режущая пластина 10 выполнена в виде по существу прямоугольной пластины и включает в себя канавки 16, выполненные по меньшей мере в одной из верхней поверхности 11a и нижней поверхности 11b, каждая из которых образована прямоугольной поверхностью.

Как показано на фиг.2, каждая из канавок 16, выполненных в верхней поверхности 11a, выполнена в виде по существу треугольника, с соответствующим угловым участком 12, находящимся в ее вершине, если смотреть с противоположной верхней поверхности 11a. Канавка 16 выполнена пересекающей и верхнюю поверхность 11a, и пару боковых поверхностей, смежных друг к другу на угловом участке 12. В данном варианте осуществления, канавка 16 выполнена на четырех угловых участках 12 верхней поверхности 11a и четырех угловых участках 12 нижней поверхности 11b. То есть, канавка 16 выполнена на всех восьми угловых участках 12 верхней и нижней поверхностей. Парные канавки 16, находящиеся на соответствующих диагональных угловых участках каждой из верхней поверхности 11a и нижней поверхности 11b выполнены симметричными относительно оси вращения. Парные канавки 16, находящиеся на смежных угловых участках 16, выполнены линейно симметричными. Канавки 16, выполненные на верхней поверхности 11a, включают в себя поверхности стенок канавок, углубленные к противоположной нижней поверхности 11b.

На боковой поверхности, образованной относительно большой прямоугольной поверхностью по существу перпендикулярной верхней и нижней поверхностям 11a и 11b на длинных боковых участках верхней и нижней поверхностей 11a и 11b, выполнена главная задняя поверхность 13а. На боковой поверхности, образованной относительно малыми прямоугольными поверхностями по существу перпендикулярными верхней и нижней поверхностям 11a и 11b на коротких боковых участках верхней и нижней поверхностей 11a и 11b, выполнена периферийная задняя поверхность 14а. Кроме того, как показано на фиг.3, на участке пересечения между главной задней поверхностью 13а и периферийной задней поверхностью 14а, которые смежны друг другу, выполнена вспомогательная задняя поверхность 15а, подобная фаске. Вспомогательная задняя поверхность 15а и периферийная задняя поверхность 14а пересекаются под тупым углом, и в данном варианте осуществления этот угол составляет 155°. Каждая из главных режущих кромок 13b выполнена на пересекающем реберном участке между соответствующей канавкой и соответствующей главной задней поверхностью 13a. Каждая из периферийных режущих кромок 14b выполнена на пересекающем реберном участке между соответствующей канавкой 16 и соответствующей периферийной задней поверхностью 14a. Каждая из вспомогательных режущих кромок 15b выполнена на пересекающем реберном участке между соответствующей канавкой 16 и соответствующей вспомогательной задней поверхностью 15a. В этом случае, на каждом из длинных боковых участков верхней поверхности 11a и нижней поверхности 11b выполнены парные главные режущие кромки 13b, продолжающиеся, соответственно, от двух угловых участков длинного бокового участка. Одна из парных главных режущих кромок 13b используется как правая режущая кромка, а другая главная режущая кромка 13b используется как левая режущая кромка.

В области, которая находится вблизи углового участка 12, относящейся к главной режущей кромки 13b и вспомогательной режущей кромки 15b, канавка 16, которая расположена смежно области, включает в себя переднюю поверхность 17 с наклоненной вниз поверхностью 16a, которая постепенно приближается к нижней поверхности 11b при увеличении расстояния от главной режущей кромки 13b по направлению внутрь от режущей пластины, и наклоненной вверх поверхностью 16b, находящейся внутри от наклоненной вниз поверхности 16а, соединенной с ней и постепенно приближающейся к верхней поверхности 11a при увеличении расстояния от главной режущей кромки 13b. Как показано на фиг.2, направление M максимального наклона наклоненной вниз поверхности наклонено к направлению вдоль главней режущей кромки 13b и направлению вдоль вспомогательной режущей кромки 15b. Угол α между направлением M максимального наклона и направлением вдоль главной режущей кромки 13b больше, чем угол β между направлением M максимального наклона и направлением вдоль вспомогательной режущей кромки 15b. В данном варианте осуществления, угол α составляет 65°, а угол β составляет 45°.

Как показано на фиг.5 в сечении, проведенном вдоль плоскости, находящейся на участке пересечения между главной режущей кромкой 13b и вспомогательной режущей кромкой 15b и продолжающейся вдоль направления, параллельного направлению M максимального наклона наклоненной вниз поверхности канавки, и перпендикулярно верхней и нижней поверхностям 11a и 11b (это сечение проведено вдоль линии V-V), наклоненная вниз поверхность 16a включает в себя плоскость, образованную в области, смежной главной режущей кромке 13b и вспомогательной режущей кромке 15b, и криволинейную поверхность, находящуюся внутри от этой плоскости и соединенную с ней. Угол γ между этой плоскостью и верхней поверхностью 11a, то есть, угол γ наклона этой плоскости к верхней поверхности 11a, является положительным и в данном варианте осуществления задан равным 20°. Форма поперечного сечения канавки 16 является, в основном, такой, как показанная на фиг.5. Как видно на фиг.2, канавка 16 продолжается вдоль направления, наклоненного к главной режущей кромке 13b. Таким образом, по форме поперечного сечения канавки 16, если смотреть в поперечном сечении, параллельном сечению, проведенному вдоль линии S1-S1, положение на главной режущей кромке 13b постепенно отдаляется внутрь режущей пластины при увеличении расстояния от углового участка в направлении вдоль главной задней поверхности 13b. Поэтому форма поперечного сечения канавки 16 изменяется с изменением положения на главной режущей кромке 13b. То есть, как понятно из фиг.5-7, при увеличении расстояния от углового участка в направлении вдоль главной задней поверхности 13a, вследствие этого наклоненная вниз поверхность 16a и наклоненная вверх поверхность 16b постепенно уменьшаются по отношению к базовой форме поперечного сечения канавки 16, показанной на фиг.5. В конце концов, канавка 16 исчезает. Виртуальная форма поперечного сечения, показанная пунктирной линией на фиг.6 и фиг.7, иллюстрирует базовую форму поперечного сечения, изображенную на фиг.5. В области, смежной вспомогательной режущей кромке 15b, наклоненная вниз поверхность 16a, образованная плоскостью, выполнена с возможностью поддержания вспомогательной режущей кромки 15b прямолинейной по форме.

Как показано на фиг.5, ширина W1 канавки постепенно уменьшается с увеличением расстояния от углового участка 12 вдоль главной режущей кромки 13b и, в конце концов, становится нулевой. Аналогичным образом, ширина W2 наклоненной вниз поверхности канавки постепенно уменьшается с увеличением расстояния от углового участка 12 вдоль главной режущей кромки 13b, и, в конце концов, становится нулевой на промежуточном участке главной режущей кромки 13b. Передний угол на этом промежуточном участке почти равен 0°. Ширина W3 наклоненной вверх поверхности канавки от промежуточного участка, взятого в качестве начального пункта, постепенно уменьшается при увеличении расстояния от углового участка 12 и становится нулевой в положении, где канавка 16 исчезает.

Вышеописанная конфигурация канавки 16 также применима к канавкам 16, выполненным в нижней поверхности 11b.

На осевом участке каждой из парных боковых поверхностей, образованных большими прямоугольными поверхностями, каждая из которых образует главную заднюю поверхность 13a, выполнено установочное отверстие 18, проходящее через боковые поверхности в направлении, перпендикулярном боковым поверхностям.

На осевом участке каждой из верхней поверхности 11a и нижней поверхности 11b остается по существу ромбическая плоскость, соответствующая всей поверхности 11a или 11b, за исключением выполненных в ней канавок 16. Каждая из парных вершин ромбической плоскости, которая образует острый угол, достигает промежуточного участка периферийной режущей кромки 14b. Каждая из парных вершин ромбической плоскости, которая образует тупой угол, достигает промежуточного участка главной режущей кромки 13b. Ромбическая плоскость находится на том же уровне, что и главная режущая кромка 13b, периферийная режущая кромка 14b и вспомогательная режущая кромка 15b, или выше, и служит в качестве установочной поверхности, которая вступает в опорный контакт с установочным гнездом 22 под пластину, предусмотренным на корпусе 20 режущего инструмента.

Режущий инструмент, на котором установлена вышеописанная режущая пластина 10, показан на фиг.8 и фиг.9. Режущая пластина 10 съемно установлена на режущем инструменте посредством винта крепления пластины в установочном гнезде 22 под пластину, выполненном на переднем конце корпуса 20 инструмента, который вращается вокруг осевой линии CL. Корпус 20 инструмента выполнен из такого материала, как сталь, имеющего по существу, цилиндрическую форму, или аналогичного материала. На базирующем конце корпуса 20 инструмента выполнены крепежные отверстия для соединения с державкой (не показаны на чертежах).

На переднем периферийном участке корпуса 20 инструмента выполнены карманы 21 для стружки, образованные выемками, открывающимися в передней поверхности и периферийной поверхности корпуса 20 инструмента. В режущем инструменте, соответствующем данному варианту осуществления, карман 21 для стружки выполнен в пяти положениях по существу через одинаковые интервалы вдоль окружного направления корпуса 20 инструмента.

Установочное гнездо 22 под пластины, в котором установлена режущая пластина 10, выполнено позади каждого из карманов 21 для стружки в направлении К вращения инструмента. Нижняя поверхность установочного гнезда 22 под пластину, которая направлена к переднему концу инструмента, представляет собой наклонную плоскость, так что расстояние до базового конца инструмента уменьшается в соответствии с расстоянием до внешней поверхности инструмента в его радиальном направлении. В этой нижней поверхности выполнено отверстие 23 с внутренней резьбой, так что винт 30 крепления пластины ввинчен в это отверстие 23 с внутренней резьбой. Режущая пластина 10 установлена в установочном гнезде 22 под пластину таким образом, что верхняя поверхность 11a направлена вперед в направлении К вращения инструмента так, что главная задняя поверхность 13а направлена к переднему концу инструмента, и так, что периферийная задняя поверхность инструмента направлена наружу в радиальном направлении инструмента. Режущая пластина 10 съемно установлена в установочном гнезде 22 под пластину посредством введения винта 30 крепления пластины через установочное отверстие 18, выполненное на центральном участке главной задней поверхности 13а, направленной к переднему концу инструмента, и ввинчивания винта 30 крепления пластины в отверстие 23 с внутренней резьбой, выполненное в нижней поверхности установочного гнезда 22 под пластину.

В режущей пластине 10, установленной в установочном гнезде 22 под пластину, главная режущая кромка 13b продолжается почти параллельно нижней поверхности установочного гнезда 22 под пластину и наклонена к плоскости, перпендикулярной осевой линии CL корпуса инструмента, так что расстояние до базового конца инструмента уменьшается в соответствии с расстоянием до внешней поверхности инструмента в его радиальном направлении. Кроме того, периферийная режущая кромка 14b наклонена к осевой линии CL корпуса инструмента так, что продолжается внутрь в радиальном направлении инструмента при уменьшении расстояния до базового конца инструмента. Угловой участок 12 выступает от главного периферийного участка корпуса 20 инструмента. Главная режущая кромка 13b и вспомогательная режущая кромка 15b, каждая из которых продолжается от углового участка 12, выступают от поверхности переднего конца и периферийной поверхности корпуса 20 инструмента, соответственно. Более того, вспомогательная режущая кромка 15b продолжается почти параллельно осевой линии CL.

Как показано на фиг.8, верхняя поверхность 11a режущей пластины 10 расположена так, что выступает вперед в направлении К вращения инструмента по отношению к прямой линии, соединяющей центр корпуса 20 инструмента с угловым участком 12 верхней поверхности 11a, если смотреть на режущий инструмент с его переднего конца. То есть, режущая пластина 10 выполнена так, что ее верхняя поверхность 11a имеет отрицательный радиальный передний угол. С другой стороны, область главной режущей кромки 13b, которая находится вблизи углового участка 12, иными словами, область режущего инструмента, которая лежит снаружи от главной режущей кромки в радиальном направлении наклонена назад в направлении К вращения инструмента по отношению к верхней поверхности 11a. Радиальный передний угол RR этой области лежит на более положительной стороне, чем радиальный передний угол верхней поверхности 11a.

С другой стороны, как показано на фиг.9, если смотреть на режущий инструмент с направления, перпендикулярного осевой линии CL, так что периферийная задняя поверхность 14a режущей пластины 10 видна спереди, верхняя поверхность 11a режущей пластины 10 располагается под наклоном, так что ее сторона базового конца инструмента выступает вперед в направлении К вращения инструмента дальше, чем ее передний конец инструмента. То есть, режущая пластина 10 выполнена так, что ее верхняя поверхность 11a имеет отрицательный осевой передний угол. С другой стороны, область передней поверхности, образованная наклоненной вниз поверхностью 16a канавки и расположенная смежно главной режущей кромке 13b и вспомогательной режущей кромке 15, наклонена назад в направлении К вращения инструмента по отношению к верхней поверхности 11a. Осевой передний угол AR этой области передней поверхности находится на более положительной стороне, чем осевой передний угол верхней поверхности 11a. В данном варианте осуществления, осевой передний угол AR плоскости больше 0°.

Внутрь от установочного гнезда 22 под пластину в радиальном направлении инструмента выполнен смежный установочному гнезду 22 под пластину паз 24 для введения точно регулирующего клина. Форма точно регулирующего клина 40 подобна по существу прямоугольной, если смотреть с переднего конца корпуса 20 инструмента. Точно регулирующий клин 40 установлен в пазу 24 для введения точно регулирующего клина путем ввинчивания винта 50 крепления точно регулирующего клина, вводимого в резьбовое зацепление с отверстием с внутренней резьбой, проходящим через прямоугольные поверхности, в отверстие 25 с внутренней резьбой, выполненное в нижней поверхности паза 24 для введения точно регулирующего клина. Точно регулирующий клин 40 установлен так, что его клиновая поверхность, направленная наружу в радиальном направлении инструмента, вступает в опорный контакт с боковой поверхностью режущей пластины 10, направленной внутрь в радиальном направлении инструмента. Когда винт 50 крепления точно регулирующего клина ввинчивают в отверстие 25 с внутренней резьбой, выполненное в нижней поверхности паза 24 для введения точно регулирующего клина, точно регулирующий клин 40 перемещается ближе к нижней поверхности. Одновременно с этим перемещением, клиновая поверхность точно регулирующего клина 40 отжимает боковую поверхность режущей пластины 10 наружу в радиальном направлении инструмента. Таким образом, режущая пластина 10 перемещается наружу в радиальном направлении инструмента вдоль нижней поверхности установочного гнезда 22 под пластину. Следовательно, расстояние от центра корпуса 20 инструмента до вспомогательной режущей кромки 15b режущей пластины 10 увеличивается.

Вышеописанный режущий инструмент вращается вокруг осевой линии CL и подается вдоль подготовленного отверстия в заготовке. Затем, главная режущая кромка 13b режущей пластины 10, расположенная ближе к переднему концу инструмента, главным образом режет внутреннюю поверхность стенки подготовленного отверстия. Кроме того, вспомогательная режущая кромка 15b, находящаяся снаружи от главной режущей кромки 13b и смежная ей в радиальном направлении инструмента, осуществляет финишную обработку внутренней поверхности стенки подготовленного отверстия.

Поскольку вспомогательная режущая кромка 15b продолжается по существу параллельно осевой линии CL корпуса инструмента, поверхность внутренней стенки механически обработанного отверстия плавно образуется параллельно осевой линии CL и имеет весьма подходящую шероховатость поверхности. Периферийная режущая кромка 14b, расположенная смежно вспомогательной режущей кромке 15b и ближе к базовому концу инструмента, чем вспомогательная режущая кромка 15b, постепенно наклоняется внутрь в радиальном направлении инструмента при уменьшении расстояния до базового конца инструмента. Это препятствует контакту с поверхностью внутренней стенки механически обработанного отверстия, гарантируя уменьшение сопротивления резанию.

Если один из угловых участков 12 режущей пластины 10, которая участвует в резании, изнашивается, угловой участок 12 заменяется другим, который затем используется при резании. В данном варианте осуществления используются парные угловые участки 12, находящиеся в диагональных положениях каждой из верхней поверхности 11a и нижней поверхности 11b, что позволяет иметь в наличии четыре угла и, таким образом, повышает экономическую эффективность. Хотя это не показано на чертежах, установка режущей пластины на леворежущем инструменте позволяет иметь в наличии еще четыре угла, дополнительно повышая экономическую эффективность.

В режущей пластине 10, по меньшей мере - в области, которая находится вблизи углового участка 12, относящейся к главной режущей кромке 13b и вспомогательной режущей кромке 15b, угол α между направлением M максимального наклона наклоненной вниз поверхности канавки, смежной вышеописанной смежной области, и направлением вдоль главной режущей кромки 13b, больше, чем угол β между направлением M максимального наклона и направлением вдоль вспомогательной режущей кромки 15b. Таким образом, следующие параметры являются положительными: угол наклона наклоненной вниз поверхности 16a в поперечном сечении, перпендикулярном главной режущей кромке 13b, и угол наклона наклоненной вниз поверхности 16a в поперечном сечении, перпендикулярном вспомогательной режущей кромке 15b. То есть, когда угол α больше, чем угол β, передние углы передней поверхности 17 являются положительными. Кроме того, задание направления M максимального наклона так, как описано выше, делает передний угол главной режущей кромки 13b больше, чем передний угол вспомогательной режущей кромки 15b. Следовательно, когда режущая пластина 10 установлена на режущем инструменте, по меньшей мере осевой передний угол части передней поверхности 17, смежной области главной режущей кромки 13b, которая находится вблизи углового участка 12, является положительным. Это гарантирует, что режущая пластина будет резать лучше, уменьшая сопротивление резанию.

С другой стороны, поскольку передний угол вспомогательной режущей кромки 15b задан меньшим, чем передний угол главной режущей кромки 13b, предотвращается уменьшение прочности режущей кромки применительно к вспомогательной режущей кромке 15b. Таким образом, предотвращается быстрый износ вспомогательной режущей кромки 15b, ее выкрашивание или образование дефектов в ней. Это позволяет поддерживать шероховатость поверхности для поверхности внутренней стенки механически обработанного отверстия в подходящем состоянии в течение длительного времени.

С увеличением разности между углом α между направлением M максимального наклона наклоненной вниз поверхности канавки и направлением вдоль главной режущей кромки 13b и углом β между направлением M максимального наклона и направлением вдоль вспомогательной режущей кромки 15b, передний угол главной режущей кромки 13b возрастает требуемым образом, предотвращая уменьшение прочности режущей кромки применительно к вспомогательной режущей кромке 15b.

В данной режущей пластине 10, наклоненная вниз поверхность 16a канавки, смежная вспомогательной режущей кромке 15b, образована плоскостью, тем самым поддерживая прямолинейную форму вспомогательной режущей кромки 15b. Таким образом, предотвращается негативное влияние на гладкость поверхности внутренней стенки отверстия, обрабатываемого вспомогательной режущей кромкой 15b. Кроме того, даже если вспомогательная режущая кромка 15b выполнена криволинейной, негативное влияние на гладкость поверхности внутренней стенки механически обработанного отверстия предотвращается, поскольку вспомогательная режущая кромка 15b остается криволинейной.

Как описано выше, в сечении, проведенном вдоль плоскости, перпендикулярной направление M максимального наклона f наклоненной вниз поверхности 16a канавки, форма поперечного сечения канавки 16 изменяется в направлении вдоль главной режущей кромки 13b. В области главной режущей кромки 13b, которая находится вблизи углового участка 12, передний угол 17, образованный наклоненной вниз поверхности 16a, гарантирует положительный передний угол. Это служит для уменьшения сопротивления резанию. Кроме того, в области, близкой к угловому участку 12, канавка 16 относительно велика по ширине в направление, перпендикулярном главной режущей кромке 13b. Это гарантирует плавный выброс стружки.

С другой стороны, в области главной режущей кромки 13b, которая отдалена от углового участка 12 и образована лишь наклоненной вверх поверхностью 16b, прочность режущей кромки увеличивается, обеспечивая предотвращение износа впадин, который, вероятно, наступает на краевом участке резания. Кроме того, при увеличении расстояния от углового участка 12, передний угол уменьшается, а наклоненная вверх поверхность 16b приближается к главной режущей кромке 13b. Это облегчает деформацию стружки, возникающей в результате контакта с наклоненной вверх поверхностью 16a. Таким образом, стружка подвергается воздействию изгибающего момента в направлении ее ширины (направлении вдоль главной режущей кромки 13b) и кусочки стружки легко отделяются друг от друга. В результате, выброс стружки происходит надлежащим образом.

В режущем инструменте, соответствующем данному варианту осуществления, работа точно регулирующего клина 40 обеспечивает изменение расстояния от центра корпуса 20 инструмента до вспомогательной режущей кромки 15b режущей пластины 10. Таким образом, размер внутреннего диаметра механически обработанного отверстия можно точно регулировать при необходимости, при этом отсутствует необходимость в изменении размера режущей пластины 10 или замене корпуса 20 инструмента. Следовательно, можно повысить точность обработки. Кроме того, расстояние от центра корпуса 20 инструмента до вспомогательной режущей кромки 15b режущей пластины можно сделать почти одинаковым для всех режущих пластин. Это делает нагрузку на вспомогательной режущей кромке 15b одинаковой для всех режущих пластин, уменьшая изменение повреждений, вносимых в режущую пластину. В результате, срок службы режущей пластины увеличивается.

В режущей пластине 10, установленной на режущем инструменте, толщина между верхней и нижней поверхностями 11a и 11b, направленными в направлении К вращения инструмента, больше, чем толщина между парными боковыми поверхностями, служащими в качестве главной задней поверхности 13a. В режущей пластине 10, установленной на режущем инструменте, направление, в котором обращены верхняя и нижняя поверхности 11a и 11b с относительно большой толщиной между поверхностями 11a и 11b, соответствует направлению К вращения инструмента. Это увеличивает прочность режущей пластины 10 в направлении силы резания согласно сопротивлению резанию, предотвращая повреждение режущей пластины 10.

Ниже, со ссылками на чертежи, будет описан другой вариант осуществления с применением настоящего изобретения к нему. Элементы согласно данному варианту осуществления, являющиеся такими же, как элементы согласно вышеописанному варианту осуществления, обозначены теми же позициями и их подробное описание ниже не приводится.

Как показано на фиг.10-13, режущая пластина 10 в соответствии с данным вариантом осуществления выполнена в виде по существу квадратной пластины и включает в себя верхнюю поверхность 11a и нижнюю поверхность 11b, образованные парными квадратными поверхностями, и канавки, выполненные на восьми угловых участках 12 верхней и нижней поверхностей 11a и 11b.

Если каждая из верхней и нижней поверхностей 11a и 11b имеет форму, симметричную по отношению к биссектрисам на ее угловом участке, как в случае данной режущей пластины 10, то между группой канавок 16, выполненных в верхней поверхности 11a, и группой канавок 16, выполненных в нижней поверхности 11b, возможен сдвиг фазы на 90° относительно центра верхней и нижней поверхностей 11a и 11b, как показано на фиг.14. В этом случае, на задней стороне главной режущей кромки 13b верхней поверхности 11a в направлении вдоль главной режущей кромки 13b выполнена большая посадочная поверхность. Таким образом, возможна более стабильная посадка режущей пластины 10. Кроме того, как показано на фиг.15, канавки 16, выполненные в верхней поверхности 11a или нижней поверхности 11b, могут быть выполнены вращательно симметричными относительно осевой линии режущей пластины 10. В этом случае, все главные режущие кромки 13b приспособлены для одной и той же (леворежущей или праворежущей) пластины (в качестве примера, на фиг.15 показана леворежущая пластина). Лишь одна главная режущая кромка 13b выполнена на одном краевом реберном участке верхней поверхности 11a или нижней поверхности 11b. Таким образом, данную режущую пластину можно сделать меньшей, чем режущая пластина с двумя главными режущими кромками 13b, выполненными на одном краевом реберном участке.

Как описано выше, в данной режущей пластине 10, в связи с взаимозависимостью между верхней поверхностью 11a и нижней поверхностью 11b (передней поверхностью и задней поверхностью) или смежными угловыми участками, расположение канавок 16 можно изменять при необходимости. Конкретные конфигурации задних поверхностей 13a, 14a и 15a, режущих кромок 13b, 14b и 15b и канавок 16 аналогичны конфигурациям, описанным в вышеуказанном варианте осуществления, и поэтому ниже не описываются.

Режущая пластина 10 без выполненного в ней установочного отверстия съемно прикрепляется к корпусу инструмента с использованием крепежного клина. То есть, как показано на фиг.16 и 17, рядом с установочным гнездом 22 под пластину и позади этого установочного гнезда 22 под пластину в направлении К вращения инструмента выполнена канавка 26 для введения крепежного клина. Крепежный клин 60 крепится в канавке 26 для введения крепежного клина с помощью винта 70 крепления крепежного клина. Ввинчивание винта 70 крепления крепежного клина вызывает перемещение крепежного клина к нижней поверхности канавки 26 для введения крепежного клина. Его клиновая поверхность отжимает нижнюю поверхность 11a режущей пластины 10 к поверхности стенки гнезда для установки пластины (вперед в направлении К вращения инструмента), тем самым обеспечивая съемное прикрепление режущей пластины 10. Режущий инструмент в соответствии с данным вариантом осуществления является леворежущим инструментом, но, конечно же, может быть заменен праворежущим инструментом. Режущую пластину 10 с праворежущими и леворежущими кромками, как показано на фиг.10, не требуется заменять, когда режущий инструмент изменяют с праворежущего на леворежущий или наоборот.

Настоящее изобретение не ограничивается вышеописанными вариантами осуществления. Следует отметить, что в рамках основной идеи настоящего изобретения можно выполнить изменения, исключения и добавления составляющих его элементов.

Например, что касается формы режущей пластины 10, то настоящее изобретение применимо к любой режущей пластине, выполненной в виде по существу многоугольной пластине, такой, как по существу треугольная пластина, пластина по существу в форме параллелограмма, по существу ромбическая пластина, по существу пятиугольная пластина или по существу шестиугольная пластина. Кроме того, по расположению канавок следует отметить, что канавки могут быть выполнены по меньшей мере в одной из верхней поверхности 11a и нижней поверхности 11b режущей пластины 10 и по меньшей мере на одном угловом участке.

Режущая пластина выполнена в виде многоугольной пластины и содержит угловой участок по меньшей мере одной из многоугольных поверхностей и канавку, выполненную на краевом реберном участке, продолжающемся от углового участка, и углубленную от одной многоугольной поверхности к другой многоугольной поверхности, главную режущую, периферийную и вспомогательную режущую кромку, выполненную на пересекающем реберном участке между главной режущей кромкой и периферийной режущей кромкой, если смотреть со стороны, противоположной многоугольной поверхности. Вспомогательная режущая кромка пересекает периферийную режущую кромку под тупым углом и соединена с канавкой. При этом канавка содержит переднюю поверхность, включающую наклоненную вниз поверхность. При этом угол между направлением максимального наклона наклоненной вниз поверхности и направлением вдоль главной режущей кромки больше, чем угол между направлением максимального наклона и направлением вдоль вспомогательной режущей кромки. Режущий инструмент, на главном периферийном участке корпуса которого съемно установлена режущая пластина, выполнен с возможностью растачивания внутренней поверхности стенки подготовленного отверстия, выполненного в заготовке, при этом режущая пластина установлена на корпусе инструмента так, что одна многоугольная поверхность направлена вперед в направлении вращения инструмента, угловой участок выступает к переднему концу корпуса инструмента в направлении центральной оси вращения и наружу в радиальном направлении, главная режущая кромка и вспомогательная режущая кромка, продолжающиеся от углового участка, выступают от передней поверхности и периферийной поверхности корпуса инструмента, соответственно, а вспомогательная режущая кромка продолжается по существу параллельно центральной оси вращения. При этом по меньшей мере один осевой передний угол части передней поверхности, которая расположена смежно области главной режущей кромки, которая находится вблизи углового участка, больше, чем радиальный передний угол части передней поверхности, которая расположена смежно вспомогательной режущей кромке. Технический результат: повышение прочности режущей кромки. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Режущая пластина, выполненная в виде, по существу, многоугольной пластины и содержащая угловой участок по меньшей мере одной из многоугольных поверхностей и канавку, выполненную на краевом реберном участке, продолжающемся от углового участка, и углубленную от одной многоугольной поверхности к другой многоугольной поверхности, содержащая главную режущую кромку, выполненную на пересекающем реберном участке между канавкой и главной задней поверхностью, выполненной на по меньшей мере одной боковой поверхности, продолжающейся между противоположными многоугольными поверхностями, периферийную режущую кромку, выполненную на пересекающем реберном участке между канавкой и периферийной задней поверхностью, выполненной на другой боковой поверхности, смежной боковой поверхности, служащей в качестве главной задней поверхности, и вспомогательную режущую кромку, выполненную на пересекающем реберном участке между главной режущей кромкой и периферийной режущей кромкой, если смотреть со стороны противоположной многоугольной поверхности, причем вспомогательная режущая кромка пересекает периферийную режущую кромку под тупым углом и соединена с канавкой, при этом канавка содержит переднюю поверхность, включающую наклоненную вниз поверхность, постепенно приближающуюся к другой многоугольной поверхности при увеличении расстояния от главной режущей кромки, по меньшей мере, в области, которая находится вблизи углового участка, относящейся к главной режущей кромке и вспомогательной режущей кромке, а угол α между направлением максимального наклона наклоненной вниз поверхности и направлением вдоль главной режущей кромки больше, чем угол β между направлением максимального наклона и направлением вдоль вспомогательной режущей кромки.

2. Режущая пластина по п.1, в которой главная режущая кромка имеет наклонный участок, выполненный с постепенным отклонением к другой многоугольной поверхности при увеличении расстояния от углового участка.

3. Режущая пластина по п.1, в которой по меньшей мере область наклоненной вниз поверхности канавки, которая соединена со вспомогательной режущей кромкой, образована плоскостью.

4. Вращающийся режущий инструмент, на главном периферийном участке корпуса которого съемно установлена режущая пластина по п.1, выполненный с возможностью растачивания внутренней поверхности стенки подготовленного отверстия, выполненного в заготовке, при этом режущая пластина установлена на корпусе инструмента так, что одна многоугольная поверхность направлена вперед в направлении вращения инструмента, угловой участок выступает к переднему концу корпуса инструмента в направлении центральной оси вращения и наружу в радиальном направлении, главная режущая кромка и вспомогательная режущая кромка, продолжающиеся от углового участка, выступают от передней поверхности и периферийной поверхности корпуса инструмента, соответственно, а вспомогательная режущая кромка продолжается, по существу, параллельно центральной оси вращения, по меньшей мере один осевой передний угол части передней поверхности, которая расположена смежно области главной режущей кромки, которая находится вблизи углового участка, больше, чем радиальный передний угол части передней поверхности, которая расположена смежно вспомогательной режущей кромке.

5. Режущий инструмент по п.4, в котором по меньшей мере осевой передний угол части передней поверхности, которая расположена смежно области главной режущей кромки, которая находится вблизи углового участка, выполнен положительным.