РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА Российский патент 2015 года по МПК B23C5/20 

Область техники.

Настоящее изобретение относится к двухсторонней режущей пластине, используемой в процессе обработки материалов резанием.

Уровень техники.

В патенте РФ RU 2466831 раскрыта режущая пластина, содержащая, верхнюю и нижнюю поверхности в форме параллелограмма, четыре боковые поверхности, соединяющие верхнюю и нижнюю поверхности, одну или более главных режущих кромок, образованных на пересечении верхней и нижней поверхностей с двумя противолежащими боковыми поверхностями, и одну или более вспомогательных кромок, образованных на пересечении верхней и нижней поверхностей с двумя другими противоположными боковыми поверхностями. Главные режущие кромки образуют первый угол относительно медианной плоскости, параллельной верхней и нижней поверхностям и расположенной между ними, а вспомогательные режущие кромки образуют второй угол относительно медианной плоскости. Главные режущие кромки соединяются со вспомогательными режущи кромками, образуя непрерывную режущую кромку. При этом верхняя поверхность и нижняя поверхность содержат установочную поверхность, причем скошенная поверхность проходит от режущей кромки по направлению к медианной плоскости, и зеркально симметричны относительно медианной плоскости. При этом первый и второй углы выбраны в пределах 3-13 градусов.

Достоинством режущей пластины такого типа, как раскрыта в патенте РФ RU 2466831, является сокращение номенклатуры режущих пластин, устанавливаемых в предложенном режущем инструменте.

Для режущей пластины, раскрытой в патенте РФ 2466831, затруднительно получить высокую стойкость режущей пластины при обработке труднообрабатываемых материалов, что в определенной степени обусловлено сложным напряженно-деформированным состоянием, возникающим при нагреве режущей пластины и изменением в связи с этим ее линейных размеров.

В патенте РФ RU 247073 раскрыта режущая пластина, содержащая две противолежащие концевые поверхности, имеющие одинаковую форму, каждая из которых имеет основную поверхность, используемую в качестве поверхности прикрепления к корпусу режущего инструмента, периферийную боковую поверхность, продолжающуюся между двумя концевыми поверхностями и множество частей режущей кромки.

Для раскрытой в патенте РФ RU 247073 режущей пластины также затруднительно получить высокую стойкость ее режущих кромок при обработке труднообрабатываемых материалов.

Задачей настоящего изобретения является создание улучшенной конструкции режущей пластины для ее использования при обработке труднообрабатываемых материалов, путем снижения в ней внутренних напряжений, возникающих в том числе при ее нагреве.

Задачей настоящего изобретения также является создание режущего инструмента для закрепления предложенной режущей пластины.

Указанный технический результат достигается посредством совокупности признаков, приведенных в соответствующих пунктах формулы изобретения. При этом предложена режущая пластина, имеющая многоугольную форму и включающая две зеркально симметричные противолежащие торцовые поверхности, расположенную между ними периферийную боковую поверхность, включающую чередующиеся и сопряженные между собою поверхности. Торцовые поверхности имеют форму восьмиугольника, периферийная боковая поверхность содержит восемь боковых поверхностей, соединяющих торцовые поверхности. При этом плоскости, проходящие через первые и вторые пары боковых поверхностей на виде сверху на режущую пластину, образуют параллелограмм. Причем завышенные участки торцовых поверхностей, являющиеся местом соединения главных и вспомогательной режущих кромок, расположены на наибольшей внутренней диагонали восьмиугольников на виде сверху на торцовые поверхности режущей пластины вне полей параллелограммов, образованных первой и второй парой боковых поверхностей.

Также предложена конструкция режущего инструмента, содержащая корпус, в котором размещены кассеты с гнездами для закрепления в них предложенной режущей пластины.

Сущность изобретения.

В соответствии с настоящим изобретением предложена режущая пластина, имеющая:

многоугольную форму и включающая две зеркально симметричные противолежащие торцовые поверхности, расположенную между ними периферийную боковую поверхность, включающую чередующиеся и сопряженные между собою поверхности,

сквозное отверстие, проходящее между торцовыми поверхностями, среднюю плоскость М режущей пластины, параллельную торцовым поверхностям и пересекающую сквозное отверстие,

и режущие кромки, образованные на пересечении торцовых поверхностей с периферийной боковой поверхностью, при этом режущая кромка содержит последовательно сопряженные между собой участки главной и вспомогательной режущих кромок, проходящие от завышенных к заниженным соответственно относительно средней плоскости М пластины участкам и соответствующие участкам периферийной боковой поверхности,

тангенциальные опорные поверхности, расположенные между сквозным отверстием и передними поверхностями главной и вспомогательной режущих кромок, направленными от режущих кромок соответственно вовнутрь торцовых поверхностей.

В соответствии с предложенным изобретением торцовые поверхности имеют форму восьмиугольника, периферийная боковая поверхность содержит восемь боковых поверхностей, соединяющих торцовые поверхности, которые на виде сверху на режущую пластину попарно относительно оси симметрии торцовых поверхностей взаимно параллельны,

на пересечении первой пары боковых поверхностей с торцовыми поверхностями расположены главные режущие кромки, вторая пара боковых поверхностей является осевыми базами режущей пластины, при этом плоскости, проходящие через первые и вторые пары боковых поверхностей на виде сверху на режущую пластину, образуют параллелограмм,

на пересечении третьей пары боковых поверхностей, расположенных под острыми углами ко второй паре боковых поверхностей на виде сверху на торцовые поверхности, с торцовыми поверхностями диагонально расположены вспомогательные режущие кромки, причем завышенные участки торцовых поверхностей, являющиеся местом соединения главных и вспомогательной режущих кромок, расположены на наибольшей внутренней диагонали восьмиугольников на виде сверху на торцовые поверхности режущей пластины вне полей параллелограммов, образованных первой и второй парой боковых поверхностей,

на пересечении четвертой пары боковых поверхностей с третьей парой боковых поверхностей и торцовыми поверхностями режущей пластины расположены заниженные участки вспомогательных режущих кромок, а на пересечении первой и второй пары боковых поверхностей соответственно с торцовыми поверхностями расположены заниженные участки главных режущих кромок.

Согласно одному предпочтительному варианту каждая боковая поверхность первой пары, сопряженная с главной режущей кромкой, состоит из двух наклонных плоскостей, имеющих форму параллелограмма и равных между собой по площади, зеркально симметричных и наклоненных под острыми углами к средней плоскости М режущей пластины.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом каждая боковая поверхность первой пары, сопряженная с главной режущей кромкой, состоит из шести наклонных поверхностей, расположенных под острыми углами к средней плоскости М режущей пластины, причем крайние наклонные поверхности попарно на каждой боковой поверхности зеркально и диагонально симметричны, а углы наклона средних поверхностей больше углов наклона крайних поверхностей.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом главные и вспомогательные режущие кромки выполнены выпуклыми или вогнутыми.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом главные режущие кромки выполнены в виде прямых, а вспомогательные режущие кромки вогнутыми или выпуклыми.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом вспомогательные режущие кромки выполнены в виде прямых, а главные режущие кромки вогнутыми или выпуклыми.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом главные режущие кромки выполнены выпуклыми, а вспомогательные режущие кромки вогнутыми.

В соответствии с настоящим изобретением предложен режущий инструмент, имеющий:

корпус с гнездами, выполненными непосредственно в корпусе или в кассетах, установленных в корпусе, при этом каждое гнездо имеет одну опорную поверхность и боковые контактные поверхности для предложенной режущей пластины, установленной в каждом гнезде.

В соответствии с одним предпочтительным вариантом режущий инструмент выполнен в виде дисковой фрезы.

При этом описанную выше режущую пластину устанавливают в каждое гнездо режущего инструмента и крепят с помощью крепежного винта. Режущие пластины могут быть непосредственно или косвенно с помощью кассет установлены в гнездах.

Для лучшего понимания, но только в качестве примера, изобретение будет описано с отсылками к приложенным чертежам, на которых:

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

на фиг. 2 показан вид сверху на режущую пластину, представленную на фиг. 1;

на фиг. 3 показан вид с боку на режущую пластину, представленную на фиг. 1;

на фиг. 4 показано частично поперечное сечение режущей пластины, представленной на фиг. 1, по линии I-I на фиг. 3;

на фиг. 5 показан второй вариант вида с боку на режущую пластину, представленную на фиг. 1;

на фиг. 6а показаны частично поперечные сечения режущей пластины, представленной на фиг. 1, по линии II-II и III-III на фиг. 5;

на фиг. 6б показаны частично поперечные сечения режущей пластины, представленной на фиг. 1, по линии IV-IV на фиг. 5;

на фиг. 7 показан общий вид режущего инструмента с использованием режущей пластины, представленной на фиг. 1-6.

Детальное описание чертежей.

Рассмотрим фиг. 1-7, показывающие режущую пластину 10 и режущий инструмент 54, в котором используется эта пластина.

В соответствии с настоящим изобретением предложенная режущая пластина 10 выполнена индексируемой. Ее предпочтительно изготавливают путем фасонного или инжекционного прессования и спекания порошков карбидов.

Режущая пластина 10 имеет многоугольную форму, которая включает две зеркально симметричные противолежащие торцовые поверхности 12. Между ними расположена периферийная боковая поверхность 14. Она включает чередующиеся и сопряженные между собою поверхности.

Между торцовыми поверхностями 12 проходит сквозное отверстие 16. Средняя плоскость М режущей пластины 10 параллельна торцовым поверхностям 12 и пересекает сквозное отверстие 16.

Режущие кромки 18 образованы на пересечении торцовых поверхностей 12 с периферийной боковой поверхностью 14.

Режущая кромка 18 содержит последовательно сопряженные между собой участки главной 20 и вспомогательной 22 режущих кромок, проходящие от завышенных 24 к заниженным соответственно 26 и 28 относительно средней плоскости пластины М участкам и соответствующие участкам периферийной поверхности 14.

Тангенциальные опорные поверхности 30 и 32 расположены между сквозным отверстием 16 и передними поверхностями главной 34 и вспомогательной 36 режущими кромками, направленными от режущих кромок соответственно 20 и 22 вовнутрь торцовых поверхностей 12.

В соответствии с предложенным изобретением торцовые поверхности 12 имеют форму восьмиугольника. Периферийная боковая поверхность 14 содержит восемь боковых поверхностей, соединяющих торцовые поверхности 12, которые на виде сверху на режущую пластину 10 попарно относительно оси симметрии торцовых поверхностей 12 взаимно параллельны.

На пересечении первой пары боковых поверхностей 38 с торцовыми поверхностями 12 расположены главные режущие кромки 20.

Вторая пара боковых поверхностей 40 является осевыми базами режущей пластины 10. При этом плоскости, проходящие через первые 38 и вторые 40 пары боковых поверхностей на виде сверху на режущую пластину 10, образуют параллелограмм.

На пересечении третьей пары боковых поверхностей 42, расположенных под острыми углами θ ко второй паре боковых поверхностей на виде сверху на торцовые поверхности 12, с торцовыми поверхностями 12 диагонально расположены вспомогательные режущие кромки 22. Причем завышенные участки 24 торцовых поверхностей 12, являющиеся местом соединения главных 20 и вспомогательной 22 режущих кромок, расположены на наибольшей внутренней диагонали восьмиугольников на виде сверху на торцовые поверхности 12 режущей пластины 10 вне полей параллелограммов, образованных первой 38 и второй 40 парой боковых поверхностей.

На пересечении четвертой пары боковых поверхностей 44 с третьей парой боковых поверхностей 42 и торцовыми поверхностями 12 режущей пластины 10 расположены заниженные участки вспомогательных режущих кромок 28, а на пересечении первой и второй пары боковых поверхностей соответственно 38 и 40 с торцовыми поверхностями 12 расположены заниженные участки 26 главных режущих кромок 20.

В соответствии с одним предпочтительным вариантом каждая боковая поверхность первой пары 38, сопряженная с главной режущей кромкой 20, состоит из двух наклонных плоскостей 46, имеющих форму параллелограмма и равных между собой по площади, зеркально симметричных и наклоненных под острыми углами ά к средней плоскости М режущей пластины 10. В целях обеспечения равенства площадей наклонных поверхностей 46 на первой паре боковых поверхностей 38 выполнены фаски 48.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом каждая боковая поверхность первой пары 38, сопряженная с главной режущей кромкой 20, состоит из шести наклонных поверхностей, расположенных под острыми углами β1 и β2 к средней плоскости М режущей пластины 10, причем крайние наклонные поверхности 50 попарно на каждой боковой поверхности 38 зеркально и диагонально симметричны, а углы γ наклона средних поверхностей 52 больше углов β1 и β2 наклона крайних поверхностей 50.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом главные 20 и вспомогательные 22 режущие кромки выполнены выпуклыми или вогнутыми.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом главные 20 режущие кромки выполнены в виде прямых, а вспомогательные 22 режущие кромки вогнутыми или выпуклыми.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом вспомогательные 22 режущие кромки выполнены в виде прямых, а главные 20 режущие кромки вогнутыми или выпуклыми.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом главные 20 режущие кромки выполнены выпуклыми, а вспомогательные 22 режущие кромки вогнутыми.

В соответствии с настоящим изобретением предложенный режущий инструмент 54 имеет корпус 56 с гнездами 60, выполненными непосредственно в корпусе 56 или в кассетах 58, установленных в корпусе, при этом каждое гнездо 60 имеет одну опорную поверхность 62 и боковые контактные поверхности 64 для режущей пластины 10, установленной в каждом гнезде 60.

В соответствии с одним предпочтительным вариантом исполнения режущий инструмент 54 выполнен в виде дисковой фрезы,

Описанную выше режущую пластину 10 устанавливают в каждое гнездо 60 непосредственно корпуса 56 или кассеты 58 и крепят с помощью крепежного винта 66.

Указанные выше взаимное расположение и форма периферийных боковых поверхностей и режущих кромок режущей пластины 10, а также размещение ее в режущем инструменте позволяют улучшить напряженно-деформированное состояние режущей пластины, возникающее при обработке труднообрабатываемого материала, обусловленное как механической нагрузкой, так и в результате нагрева режущей пластины. При этом повышается эффективность использования режущей пластины при обработке труднообрабатываемых материалов.

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

Режущая пластина, имеющая многоугольную форму и включающая две зеркально симметричные противолежащие торцовые поверхности и расположенную между ними периферийную боковую поверхность, включающую чередующиеся и сопряженные между собою поверхности, сквозное отверстие, проходящее между торцовыми поверхностями, среднюю плоскость М режущей пластины, параллельную торцовым поверхностям и пересекающую сквозное отверстие, режущие кромки, образованные на пересечении торцовых поверхностей с периферийной боковой поверхностью, при этом режущая кромка содержит последовательно сопряженные между собой участки главной и вспомогательной режущих кромок, проходящих от завышенных к заниженным соответственно относительно средней плоскости пластины М участкам и соответствующие участкам периферийной поверхности, тангенциальные опорные поверхности, расположенные между сквозным отверстием и передними поверхностями главной и вспомогательной режущих кромок, направленные от режущих кромок соответственно вовнутрь торцовых поверхностей. Торцовые поверхности на виде сверху на режущую пластину имеют форму вогнутого восьмиугольника с углами, периферийная боковая поверхность содержит восемь боковых поверхностей, соединяющих торцовые поверхности, которые на виде сверху на режущую пластину попарно относительно оси симметрии торцовых поверхностей взаимно параллельны и перпендикулярны средней плоскости М, на пересечении первой пары боковых поверхностей с торцовыми поверхностями расположены главные режущие кромки, вторая пара боковых поверхностей является тангенциальными базами режущей пластины, при этом плоскости, проходящие через первые и вторые пары боковых поверхностей на виде сверху на режущую пластину образуют параллелограмм, на пересечении третьей пары боковых поверхностей с торцовыми поверхностями, расположенных под острыми углами ко второй паре боковых поверхностей на виде сверху на торцовые поверхности, диагонально расположены вспомогательные режущие кромки, причем завышенные участки торцовых поверхностей, являющиеся местом соединения главных и вспомогательной режущих кромок, расположены на наибольшей внутренней диагонали восьмиугольников на виде сверху на торцовые поверхности режущей пластины вне полей параллелограммов, образованных первой и второй парой боковых поверхностей, на пересечении четвертой пары боковых поверхностей с третьей парой боковых поверхностей и торцовыми поверхностями режущей пластины расположены заниженные участки вспомогательных режущих кромок, а на пересечении первой и второй пары боковых поверхностей соответственно с торцовыми поверхностями расположены заниженные участки главных режущих кромок. Технический результат: повышение эффективности использования режущей пластины при обработке труднообрабатываемых материалов за счет снижения в ней внутренних напряжений. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Режущая пластина, имеющая многоугольную форму и включающая две зеркально симметричные противолежащие торцовые поверхности, расположенную между ними периферийную боковую поверхность, включающую чередующиеся и сопряженные между собою поверхности, сквозное отверстие, проходящее между торцовыми поверхностями, среднюю плоскость M режущей пластины, параллельную торцовым поверхностям и пересекающую сквозное отверстие, и режущие кромки, образованные на пересечении торцовых поверхностей с периферийной боковой поверхностью, при этом режущая кромка содержит последовательно сопряженные между собой участки главной и вспомогательной режущих кромок, проходящие от завышенных к заниженным соответственно относительно средней плоскости пластины М участкам и соответствующие участкам периферийной поверхности, тангенциальные опорные поверхности, расположенные между сквозным отверстием и передними поверхностями главной и вспомогательной режущих кромок, направленными от режущих кромок соответственно вовнутрь торцовых поверхностей, отличающаяся тем, что торцовые поверхности имеют форму восьмиугольника, а периферийная боковая поверхность содержит восемь боковых поверхностей, соединяющих торцовые поверхности, которые на виде сверху на режущую пластину попарно относительно оси симметрии торцовых поверхностей взаимно параллельны, при этом на пересечении первой пары боковых поверхностей с торцовыми поверхностями расположены главные режущие кромки, а вторая пара боковых поверхностей является осевыми базами режущей пластины, причем плоскости, проходящие через первые и вторые пары боковых поверхностей на виде сверху на режущую пластину, образуют параллелограмм, а на пересечении третьей пары боковых поверхностей, расположенных под острыми углами ко второй паре боковых поверхностей на виде сверху на торцовые поверхности, с торцовыми поверхностями диагонально расположены вспомогательные режущие кромки, причем завышенные участки торцовых поверхностей, являющиеся местом соединения главных и вспомогательной режущих кромок, расположены на наибольшей внутренней диагонали восьмиугольников на виде сверху на торцовые поверхности режущей пластины вне полей параллелограммов, образованных первой и второй парой боковых поверхностей, при этом на пересечении четвертой пары боковых поверхностей с третьей парой боковых поверхностей и торцовыми поверхностями режущей пластины расположены заниженные участки вспомогательных режущих кромок, а на пересечении первой и второй пары боковых поверхностей соответственно с торцовыми поверхностями расположены заниженные участки главных режущих кромок.

2. Режущая пластина по п.1, отличающаяся тем, что каждая боковая поверхность первой пары, сопряженная с главной режущей кромкой, состоит из двух наклонных плоскостей, имеющих форму параллелограмма и равных между собой по площади, зеркально симметричных и наклоненных под острыми углами к средней плоскости М режущей пластины.

3. Режущая пластина по п.1, отличающаяся тем, что каждая боковая поверхность первой пары, сопряженная с главной режущей кромкой , состоит из шести наклонных поверхностей, расположенных под острыми углами к средней плоскости M режущей пластины, причем крайние наклонные поверхности попарно на каждой боковой поверхности зеркально и диагонально симметричны, а углы наклона средних поверхностей больше углов наклона крайних поверхностей.

4. Режущая пластина по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что главные и вспомогательные режущие кромки выполнены выпуклыми или вогнутыми.

5.Режущая пластина по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что главные режущие кромки выполнены в виде прямых, а вспомогательные режущие кромки - вогнутыми или выпуклыми.

6. Режущая пластина по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что вспомогательные режущие кромки выполнены в виде прямых, а главные режущие кромки - вогнутыми или выпуклыми.

7. Режущая пластина по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что главные режущие кромки выполнены выпуклыми, а вспомогательные режущие кромки вогнутыми.

8. Режущий инструмент, имеющий корпус с гнездами, выполненными непосредственно в корпусе или в кассетах, установленных в корпусе, при этом каждое гнездо имеет одну опорную поверхность и боковые контактные поверхности для режущей пластины по любому из пп.1-7, установленной в каждом гнезде.

9. Режущий инструмент по п.8, отличающийся тем, что он выполнен в виде дисковой фрезы.