РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ И РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА ДЛЯ НЕГО Российский патент 2014 года по МПК B23B27/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к режущей пластине и режущему инструменту в частности, но не исключительно, для обработки канавок, точения, отрезания и обработки торцовых канавок.

Уровень техники

Известен типичный инструмент для обработки торцовых канавок, показанный, например, на фиг.2 патента США 5709508, в котором режущая пластина закреплена в пазу, образованном между верхней зажимной губкой и дуговой нижней базовой губкой. Паз открыт с каждой боковой стороны режущей пластины, что не только ослабляет конструкцию режущего инструмента на участке паза, но также означает, что нет естественного удерживания режущей пластины в поперечном направлении, что приводит к поперечной нестабильности режущей пластины в процессе операции обработки металлов резанием. Очевидно, что эта проблема относится не только к инструментам для обработки торцовых канавок, но также к инструментам для обработки других канавок. Для того, чтобы стабилизировать режущую пластину под действием поперечных сил, губки инструмента и верхняя и нижняя поверхности режущей пластины могут быть выполнены как выпукло-вогнутые сопрягаемые поверхности на участке закрепления режущей пластины, как видно на фиг.2 патента США 5709508, и показано более выражено, например, на фиг. 3A и 3B патента США 6234727.

Однако, недостаток выпукло-вогнутых сопрягаемых поверхностей на участке закрепления, когда они выполнены на верхней и нижней крепежных частях пластины, состоит в том, что это ограничивает минимальный размер режущей пластины, вследствие чего ограничивается минимальный диаметральный размер канавки, который может быть достигнут.

Задача настоящего изобретения состоит в создании режущей пластины и режущего инструмента, в которых существенно преодолевались бы вышеотмеченные недостатки.

Раскрытие изобретения

В соответствии с одним объектом настоящего изобретения предложена режущая пластина, имеющая продольную плоскость симметрии и включающая режущую часть и удлиненную установочную часть, продолжающуюся назад от режущей части и имеющую разделительную плоскость, перпендикулярную продольной плоскости симметрии.

Режущая часть имеет переднюю поверхность, противолежащую ей базовую поверхность и периферийную боковую поверхность, продолжающуюся между ними, периферийная боковая поверхность пересекает переднюю поверхность по кромке по меньшей мере часть которой образует режущую кромку. Базовая поверхность имеет передний опорный элемент с двумя передними опорными поверхностями, расположенными симметрично с каждой стороны и наклоненными относительно продольной плоскости симметрии.

Установочная часть выполнена с выступающими задним и промежуточным опорными элементами и имеет продольную ось, образованную на пересечении разделительной плоскости и продольной плоскости симметрии. Задний опорный элемент выполнен удаленным от режущей части, а промежуточный опорный элемент расположен ближе к режущей части, чем задний опорный элемент. Задний опорный элемент имеет две задние опорные поверхности, расположенные симметрично с каждой стороны продольной плоскости симметрии и промежуточный опорный элемент имеет две промежуточные опорные поверхности, расположенные симметрично с каждой стороны продольной плоскости симметрии.

Передний и задний опорные элементы расположены с одной стороны разделительной плоскости, а промежуточный опорный элемент расположен с другой стороны разделительной плоскости.

В соответствии с некоторыми вариантами задние и промежуточные опорные поверхности расположены на общей криволинейной поверхности.

В соответствии с некоторыми вариантами общая криволинейная поверхность выполнена в виде конической поверхности с острым углом при вершине.

В соответствии с некоторыми вариантами общая криволинейная поверхность выполнена в виде цилиндрической поверхности.

В соответствии с некоторыми вариантами передние опорные поверхности выполнены плоскими с образованием между ними опорного угла менее 180°.

В соответствии с некоторыми вариантами передние опорные поверхности выполнены плоскими с образованием между ними опорного угла более 180°.

В соответствии с другим объектом настоящего изобретения предложен режущий инструмент, содержащий корпус, в котором описанная выше режущая пластина съемно закреплена в гнезде, включающем опорную часть, имеющую опорный элемент, включающий опорные поверхности, и зажимную часть, включающую углубление, продолжающееся назад от опорной части и имеющее стенку. Когда режущая пластина установлена в гнезде, передние опорные поверхности примыкает к опорным поверхностям, установочная часть размещена в углублении, при этом задние и промежуточные поверхности примыкают к стенке углубления.

В соответствии с некоторыми вариантами задние и промежуточные опорные поверхности расположены на общей криволинейной поверхности, а стенка углубления по существу согласуется по форме с общей криволинейной поверхностью.

В соответствии с некоторыми вариантами общая криволинейная поверхность выполнена в виде конической поверхности с острым углом при вершине.

В соответствии с некоторыми вариантами общая криволинейная поверхность выполнена в виде цилиндрической поверхности.

В соответствии с некоторыми вариантами передний опорный элемент имеет форму ответную форме опорного элемента.

В соответствии с некоторыми вариантами передние опорные поверхности выполнены плоскими с образованием между ними опорного угла, при этом опорные поверхности расположены под углом, который является ответным к опорному углу.

Краткое описание чертежей

Для лучшего понимания настоящего изобретения и чтобы показать как оно может быть осуществлено на практике, ниже приводятся ссылки на приложенные чертежи, на которых:

Фиг.1 представляет собой вид спереди в перспективе на режущую часть режущего инструмента в соответствии с вариантами настоящего изобретения;

Фиг.2 представляет собой вид спереди в перспективе на режущую часть режущего инструмента в разобранном состоянии в соответствии с вариантами настоящего изобретения;

Фиг.3 представляет собой вид спереди в перспективе режущей пластины в соответствии с вариантами настоящего изобретения;

Фиг.4 представляет собой вид сзади в перспективе на режущую пластину в соответствии с вариантами настоящего изобретения;

Фиг.5 представляет собой вид снизу в соответствии с вариантами настоящего изобретения;

Фиг.6 представляет собой вид сверху на режущую пластину в соответствии с вариантами настоящего изобретения;

Фиг.7 представляет собой вид спереди на режущую пластину в соответствии с вариантами настоящего изобретения;

Фиг.8 представляет собой вид сбоку на режущую пластину в соответствии с вариантами настоящего изобретения;

Фиг.9 представляет собой вид сбоку на режущую часть режущего инструмента в разобранном состоянии в соответствии с вариантами настоящего изобретения и

Фиг.10 представляет собой вид сбоку на режущую часть режущего инструмента в соответствии с вариантами настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Вначале обратим внимание на фиг.1 и 2, показывающие режущую часть 10 режущего инструмента 12 в соответствии с вариантами изобретения. Режущий инструмент 12 включает корпус 14 и режущую пластину 16, причем на фиг.1 режущая пластина 16 закреплена в гнезде 18 корпуса 14, а на фиг.2 режущая пластина 16 удалена из гнезда 18.

Режущая пластина 16 подробно показана на фиг.3-8. Режущая пластина 16 имеет режущую часть 20 на ее переднем конце 22 и удлиненную установочную часть 24, продолжающуюся назад от режущей части 20. Режущая пластина 16 предпочтительно, но не обязательно, выполнена из твердого сплава такого как, например, вольфрамовый твердый сплав. Режущая пластина 16 может быть выполнена путем прессования или литья под давлением и спекания. Режущая пластина 16 также может быть отшлифована. Удлиненная установочная часть 24 имеет продольную ось L, образованную пересечением двух плоскостей: продольной плоскости симметрии Р1 режущей пластины 16 и разделительной плоскости Р2 установочной части 24. Эти плоскости будут описаны более подробно ниже относительно определенным особенностям режущей пластины 16.

Режущая часть 20 имеет переднюю поверхность 26, базовую поверхность 28 и периферийную боковую поверхность 30, продолжающуюся между ними. В соответствии с некоторыми вариантами периферийная боковая поверхность 30 включает фронтальную поверхность 32, противолежащую ей тыльную поверхность 34 и две противолежащие боковые поверхности 36, проходящие между фронтальной и тыльной поверхностями 32, 34. Установочная часть 24 продолжается назад от тыльной поверхности 34 или равнозначно, установочная часть 24 продолжается назад от режущей части 20. Периферийная боковая поверхность 30 пересекает переднюю поверхность 26 по кромке 38, по меньшей мере часть которой образует режущую кромку 40. В некоторых вариантах фронтальная поверхность 32 пересекает переднюю поверхность 26 по передней режущей кромке 42. В соответствии с некоторыми вариантами боковые поверхности 36 пересекают переднюю поверхность 26 по боковым режущим кромкам 44.

Режущая часть 20 имеет передний опорный элемент 46, расположенный на базовой поверхности 28. Передний опорный элемент 46 имеет две передние опорные поверхности 48, расположенные симметрично с каждой стороны и наклоненные относительно продольной плоскости симметрии Р1. В соответствии с некоторыми вариантами передние опорные поверхности 48 могут быть выполнены плоскими с образованием между ними опорного угла α меньше 180°. В соответствии с другими вариантами передние опорные поверхности 48 могут быть выполнены плоскими с образованием между ними опорного угла α больше 180°.

Установочная часть 24 имеет задний опорный элемент 50, удаленный от режущей части 20 и имеющий две задние опорные поверхности 52, расположенные симметрично с каждой стороны продольной плоскости симметрии Р1. Установочная часть 24 имеет также промежуточный опорный элемент 54, расположенный ближе к режущей части 20, чем задний опорный элемент 50. Промежуточный опорный элемент 54 имеет две промежуточные опорные поверхности 56, расположенные симметрично с каждой стороны продольной плоскости симметрии Р1.

Передний и задний опорные элементы 46, 50 расположены с одной стороны разделительной плоскости Р2, а промежуточный опорный элемент 54 расположен с другой стороны разделительной плоскости Р2. В соответствии с некоторыми вариантами передняя поверхность 26 и промежуточный опорный элемент 54 расположены с одной стороны разделительной плоскости Р2. Таким образом, как видно на фиг.5 и 6, передняя поверхность 26 и промежуточный опорный элемент 54 являются видимыми на виде сверху на пластину, а передний и задний опорные элементы 46, 50 являются видимыми на виде снизу на пластину. Задний и промежуточный опорные элементы 50, 54 выступают из установочной части 24 так, что их соответствующие опорные поверхности, задние и промежуточные опорные поверхности 52, 56, выступают относительно остальной поверхности установочной части 24.

Задние и промежуточные опорные поверхности 52, 56 могут быть выполнены криволинейными. В соответствии с некоторыми вариантами задние и промежуточные опорные поверхности 52, 56 расположены на общей криволинейной поверхности. Общая криволинейная поверхность может быть конической поверхностью. В соответствии с некоторыми вариантами установочная часть 24 может продолжаться назад и вниз от режущей части 20 так, что на виде сбоку на пластину продольная ось L установочной части 24 образует острый угол β с плоскостью Р3, перпендикулярной продольной плоскости симметрии и по существу лежащей на передней поверхности. В соответствии с некоторыми вариантами коническая поверхность может быть с острым углом при вершине. В соответствии с некоторыми вариантами общая криволинейная поверхность может быть цилиндрической поверхностью.

Теперь снова обратим внимание на фиг.2 и дополнительно рассмотрим фиг.9 и 10. Гнездо 18 под пластину имеет переднюю опорную часть 58 и заднюю зажимную часть 60. Опорная часть 58 расположена в выемке 62, образованной на углу корпуса 14 между его фронтальной поверхностью 64 и его верхней поверхностью 66. Опорная часть 58 имеет опорный элемент 68. Зажимная часть 60 включает углубление 70, имеющее стенку 72, которая открывается к выемке 62 отверстием 74. Углубление 70 продолжается назад от опорной части 58. Его стенка 72 выполнена с возможностью фрикционного взаимодействия с задними и промежуточными опорными поверхностями 52, 56 установочной части 24. Поскольку задний и промежуточный опорные элементы 52, 54 выступают из установочной части 24, только их соответствующие опорные поверхности, задние и промежуточные опорные поверхности 52, 56 взаимодействуют со стенкой 72. В соответствии с некоторыми вариантами стенка 72 по форме может быть конической или может быть конической с острым углом при вершине. В соответствии с некоторыми вариантами стенка 72 углубления может быть цилиндрической по форме. Отверстие 74 окружено по меньшей мере частично обращенное по существу вперед стенкой 76, смежной опорному элементу 68. Зажимная часть 60 продолжается назад от отверстия 74 углубления. Опорный элемент 68 имеет две опорные поверхности 78, образующие между собой угол ответный опорному углу α так, что опорные поверхности 78 и передние опорные поверхности 48 могут надлежащим образом взаимодействовать друг с другом. Передний опорный элемент 48 имеет вогнутую V-образную форму, а опорный элемент 68 имеет ответную выпуклую V-образную форму.

Режущая пластина 16 закреплена в гнезде 18 посредством посадки с натягом путем размещения установочной части 24 в углублении 70 при выравнивании переднего опорного и опорного элементов 46, 68 и вдавливании установочной части 24 в углубление 70 до примыкания и фрикционного взаимодействия задних и промежуточных опорных поверхностей 52, 56 со стенкой 72 углубления и примыкания передних опорных поверхностей 48 к опорным поверхностям 78. Выполнение переднего опорного и опорного элементов 46, 68 с ответными V-образными формами обеспечивает поперечную стабилизацию режущей пластины 16 и точное расположение кромки 38, в общем, и режущей кромки 40, в частности. Режущая кромка 40 может включать переднюю режущую кромку 42 и/или боковую режущую кромку 44. Однако, в отличие от уровня техники, установочная часть 24 режущей пластины 16 расположена в углублении 70 зажимной части, которое закрыто с боковых сторон, что усиливает конструкцию по сравнению с зажимными частями, известными из уровня техники. Таким образом, по меньшей мере часть установочной части 24 окружена по периферии стенкой 72 углубления.

Режущая пластина 16 может быть удалена из гнезда 18 путем введения соответствующего инструмента между стенкой 76 и тыльной поверхностью 34 режущей части 20 и вытаскивания установочной части 24 из углубления 70. В соответствии с некоторыми вариантами корпус 14 выполнен с отверстием 80, примыкающим к заднему концу 82 установочной части 24 и предназначенному для обеспечения доступа средства для удаления пластины к заднему концу 82 установочной части 24 и приложения усилия к заднему концу 82 установочной части для ее выталкивания из углубления 70.

Следует отметить, что выполнение трех опорных элементов, заднего и промежуточного опорных элементов 50, 54 на установочной части 24 и переднего опорного элемента 46 на режущей части 20 обеспечивает с одной стороны точное расположение кромки 38, в общем, и режущей кромки 40, в частности вследствие примыкания передних опорных поверхностей 48 к опорными поверхностям 78 и с другой стороны обеспечивает надежное и жесткое закрепление режущей пластины 16 в гнезде 18 за счет фрикционного взаимодействия задних и промежуточных опорных поверхностей 52, 56 со стенкой 72 углубления 70 при отсутствии открытых боковых стенок вблизи установочной части 24. Следует отметить, также, что если установочная часть 24 будет выполнена без выступающих опорных элементов (заднего и промежуточного опорных элементов 50, 54) с единой гладкой поверхностью, то будет затруднительно, если не невозможно, получить фрикционное взаимодействие установочной части 24 со стенкой 72 углубления и в то же время гарантировать примыкание передних опорных поверхностей 48 к опорным поверхностям 78, поскольку система будет чрезвычайно ограничена.

Хотя настоящее изобретение было описано с некоторой степенью конкретности, следует понимать, что в него могут быть внесены различные изменения и дополнения, не выходящие за рамки объема, определенного приложенной формулой изобретения.

Режущая пластина имеет продольную плоскость симметрии, режущую часть и удлиненную установочную часть, имеющую разделительную плоскость, перпендикулярную продольной плоскости симметрии. При этом режущая часть имеет переднюю поверхность, противолежащую базовую поверхность и периферийную боковую поверхность, продолжающуюся между ними и пересекающую переднюю поверхность по режущей кромке. Базовая поверхность имеет передний опорный элемент, имеющий две передние опорные поверхности, расположенные симметрично с каждой стороны и наклоненные относительно продольной плоскости симметрии. При этом установочная часть выполнена с выступающими задним и промежуточным опорными элементами и с продольной осью, образованной на пересечении разделительной плоскости и продольной плоскости симметрии. Задний опорный элемент расположен на удалении от режущей части, а промежуточный опорный элемент расположен ближе к режущей части, чем задний опорный элемент. При этом задний опорный элемент имеет две задние опорные поверхности, расположенные симметрично с каждой стороны продольной плоскости симметрии, а промежуточный опорный элемент имеет две промежуточные опорные поверхности, расположенные симметрично с каждой стороны продольной плоскости симметрии. Передний и задний опорные элементы расположены с одной стороны разделительной плоскости, а промежуточный опорный элемент расположен с другой стороны разделительной плоскости. Задние и промежуточные опорные поверхности расположены на общей криволинейной поверхности, представляющей собой коническую поверхность с острым углом при вершине. Режущий инструмент содержит корпус с гнездом, содержащим опорную часть и зажимную часть. При этом опорная часть имеет опорный элемент, содержащий опорные поверхности, а зажимная часть содержит углубление, продолжающееся назад от опорной части и имеющее стенку, и режущую пластину, съемно закрепленную в гнезде. При этом передние опорные поверхности примыкают к опорным поверхностям, а установочная часть расположена в углублении, причем задние и промежуточные опорные поверхности примыкают к стенке углубления, в котором стенка углубления по существу согласуется по форме с общей криволинейной поверхностью, а по меньшей мере часть установочной части окружена по периферии стенкой углубления. Технический результат: расширение технологических возможностей. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Режущая пластина (16), имеющая продольную плоскость симметрии (P1), содержащая режущую часть (20) и удлиненную установочную часть (24), продолжающуюся назад от режущей части (20) и имеющую разделительную плоскость (Р2), перпендикулярную продольной плоскости симметрии (Р1),
при этом режущая часть (20) имеет переднюю поверхность (26), противолежащую базовую поверхность (28) и периферийную боковую поверхность (30), продолжающуюся между ними и пересекающую переднюю поверхность (26) по кромке (38), по меньшей мере часть которой образует режущую кромку (40), причем базовая поверхность (28) имеет передний опорный элемент (46), имеющий две передние опорные поверхности (48), расположенные симметрично с каждой стороны и наклоненные относительно продольной плоскости симметрии (Р1),
при этом установочная часть (24) выполнена с выступающими задним и промежуточным опорными элементами (50, 54) и с продольной осью (L), образованной на пересечении разделительной плоскости (Р2) и продольной плоскости симметрии (Р1), причем задний опорный элемент (50) расположен на удалении от режущей части (20), а промежуточный опорный элемент (54) расположен ближе к режущей части (20), чем задний опорный элемент (50), при этом задний опорный элемент (50) имеет две задние опорные поверхности (52), расположенные симметрично с каждой стороны продольной плоскости симметрии (Р1), а промежуточный опорный элемент имеет две промежуточные опорные поверхности (56), расположенные симметрично с каждой стороны продольной плоскости симметрии (Р1),
причем передний и задний опорные элементы (46, 50) расположены с одной стороны разделительной плоскости (Р2), а промежуточный опорный элемент (54) расположен с другой стороны разделительной плоскости (Р2), отличающаяся тем, что
задние и промежуточные опорные поверхности (52, 56) расположены на общей криволинейной поверхности, представляющей собой коническую поверхность с острым углом при вершине.

2. Режущая пластина (16) по п.1, в которой передние опорные поверхности (48) выполнены плоскими с образованием между ними опорного угла (α) меньше 180°.

3. Режущая пластина (16) по п.1, в которой передние опорные поверхности (48) выполнены плоскими с образованием между ними опорного угла (α) больше 180°.

4. Режущая пластина (16) по п.1, в которой передняя поверхность (26) и промежуточный опорный элемент (54) выполнены видимыми на виде сверху на режущую пластину, а передний и задний опорные элементы (46, 50) выполнены видимыми на виде снизу на режущую пластину.

5. Режущий инструмент, содержащий
корпус (14) с гнездом (18), содержащим опорную часть (58) и зажимную часть (60), при этом опорная часть (58) имеет опорный элемент (68), содержащий опорные поверхности (78), а зажимная часть (60) содержит углубление (70), продолжающееся назад от опорной части (58) и имеющее стенку (72), и
режущую пластину (16), съемно закрепленную в гнезде (18) и выполненную по п.1,
при этом передние опорные поверхности (48) примыкают к опорным поверхностям (78), а
установочная часть (24) расположена в углублении (70), причем задние и промежуточные опорные поверхности (52, 56) примыкают к стенке (72) углубления,
в котором стенка (72) углубления, по существу, согласуется по форме с общей криволинейной поверхностью, а по меньшей мере часть установочной части (24) окружена по периферии стенкой (72) углубления.

6. Режущий инструмент по п.5, в котором передний опорный элемент (46) выполнен с формой, ответной форме опорного элемента (68).

7. Режущий инструмент по п.5, в котором передние опорные поверхности (48) выполнены плоскими и образуют между собой опорный угол (α), a опорные поверхности (78) образуют между собой угол, ответный опорному углу (α).