РЕЗЦЕДЕРЖАТЕЛЬ И СИСТЕМА РЕЗЦЕДЕРЖАТЕЛЯ С РЕЗЦЕДЕРЖАТЕЛЕМ И КОРПУСОМ Российский патент 2015 года по МПК E21C35/18 

Предложенное на рассмотрение изобретение относится к резцедержателю, включающему в себя зону корпуса с открытым, по меньшей мере, к стороне введения резца зоны корпуса приемным отверстием для резца и проходящую от опорной стороны зоны корпуса фиксирующую рукоятку с продольной осью рукоятки, причем на фиксирующей рукоятке предусмотрены на первой стороне зона нагружения фиксирующего элемента, а на противоположной относительно продольной оси рукоятки второй стороне опорная зона с расположенными под углом относительно друг другу и прилегающими друг к другу в проходящей в направлении продольной оси рукоятки переходной зоне зонами опорной поверхности.

Такой резцедержатель известен из DE 10 2004 057 302 А1. Фиксирующая рукоятка такого известного резцедержателя имеет профиль поперечного сечения со снятыми лысками. На первой стороне, выполненной в виде боковой стороны, образовано углубление, которое посредством расположенной под наклоном относительно продольной оси рукоятки поверхности образует поверхность нагружения фиксирующего элемента зоны нагружения фиксирующего элемента. На противоположной второй стороне, в данном случае также боковой стороне, предусмотрены две, в основном, плоские, вытянутые в направлении продольной оси рукоятки и клиновидно сходящиеся друг с другом зоны опорной поверхности, которые на переходной поверхности, также, в основном, плоской, то есть не имеющей изгиба, примыкают друг к другу. Обе эти зоны опорной поверхности образуют соответствующие центрирующие поверхности, которые при нагружении, действующем со стороны фиксирующего элемента на поверхность нагружения фиксирующего элемента, прижимаются к дополнительным противоположным центрирующим поверхностям или к противоположным зонам опорной поверхности резцедержателя.

Задачей предложенного на рассмотрение изобретения является создание резцедержателя и системы резцедержателя с резцедержателем и корпусом, посредством которых возникающие в фиксирующей рукоятке нагрузки минимизированным или оптимизированным образом могут быть переданы на корпус.

В соответствии с изобретением эта задача решается посредством резцедержателя, включающего в себя зону корпуса с открытым, по меньшей мере, к стороне введения резца зоны корпуса, приемным отверстием для резца и проходящую от опорной стороны зоны корпуса фиксирующую рукоятку с продольной осью рукоятки, причем на фиксирующей рукоятке предусмотрены на первой стороне зона нагружения фиксирующего элемента, а на противоположной относительно продольной оси рукоятки второй стороне опорная зона с расположенными под углом относительно друг друга и прилегающими друг к другу в проходящей в направлении продольной оси рукоятки переходной зоне зонами опорной поверхности.

При этом предусмотрено далее, что переходная зона выполнена в виде углубления и/или, что, по меньшей мере, одна зона опорной поверхности относительно продольной оси рукоятки выполнена, по меньшей мере, частично выступающей радиально наружу за пределы основной поверхности внешней боковой поверхности фиксирующей рукоятки.

Исходя из уровня техники, в основном, плоского варианта осуществления первой переходной зоны между двумя зонами опорной поверхности, в соответствии с первым аспектом резцедержателя согласно изобретению, предусмотрено создание имеющей форму углубления, то есть, смещенной внутрь, переходной зоны. Оказалось, что это приводит к улучшенному распределению нагрузки или напряжений в фиксирующей рукоятке, когда с другой стороны на зону нагружения фиксирующего элемента оказывается давление посредством фиксирующего элемента и когда в процессе работы фрезы от примыкающего к фиксирующей рукоятке корпуса, равным образом, вводится нагрузка, введенная в фиксирующую рукоятку и передаваемая через ее зоны опорной поверхности на корпус.

В соответствии с альтернативно или же дополнительно предусматриваемым аспектом резцедержателя согласно изобретению, по меньшей мере, одна зона опорной поверхности, по меньшей мере, частично выступает наружу, так что в данном случае может быть получена собственно абсолютно независимая от геометрической конфигурации фиксирующей рукоятки конфигурация данной зоны опорной поверхности. За счет этого также может быть получено оптимальное согласование с возникающей нагрузкой, при одновременном явно упрощенном варианте обработки резцедержателя в этой зоне, для создания необходимой прецизионности в зоне опорной поверхности.

Переходная зона может быть образована, к примеру, по меньшей мере, частично посредством вогнутого, то есть, имеющего форму свода, и, тем самым, также оптимизированного относительно условий напряжения углубления.

В особо предпочтительном варианте осуществления изобретения может быть предусмотрено, что, по меньшей мере, одна зона опорной поверхности в направлении от своей удаленно расположенной относительно переходной зоны концевой зоны периферии к своей близлежащей относительно переходной зоны концевой зоне периферии приближается к радиальному уровню основной поверхности внешней периферии. Посредством такого варианта осуществления предотвращается чрезмерно сильное клиновидное воздействие расположенных, в основном, под углом друг к другу зон опорной поверхности.

Переход, по меньшей мере, одной зоны опорной поверхности в своей удаленной относительно переходной зоны концевой зоне периферии в основную поверхность внешней периферии фиксирующей рукоятки может осуществляться ступенчато и/или с изгибом.

Полученная при дальнейшей упрощенной обработке резцедержателя фокусировка фиксирующей нагрузки на определенным образом предусмотренную для этого зону может осуществляться посредством того, что, по меньшей мере, одна зона опорной поверхности в своей близлежащей относительно зоны корпуса аксиальной концевой зоне и/или в своей удаленно расположенной относительно зоны корпуса аксиальной концевой зоне ступенчато и/или с изгибом переходит в основную поверхность внешней периферии.

Равномерное нагружение резцедержателя или фиксирующей рукоятки как при нагружении посредством фиксирующего элемента, так и при введении возникающих в процессе работы фрезы усилий, может быть поддержано посредством того, что зоны опорной поверхности и/или переходная зона относительно центральной плоскости держателя выполнены, в основном, симметрично. Здесь следует указать на то, что центральной плоскостью держателя может являться лежащая, в основном, в геометрическом центре держателя плоскость, расположенная, к примеру, между продольной осью рукоятки и продольной центральной осью приемного отверстия для резца.

Равномерное распределение усилия может поддерживаться посредством того, что, по меньшей мере, одна зона опорной поверхности выполнена с изгибом вокруг продольной оси рукоятки. В данном случае может быть предусмотрен равномерный, то есть, в основном, круговой изгиб, причем из технологических соображений обе зоны опорной поверхности имеют один и тот же радиус кривизны и/или центр кривизны. В альтернативном варианте может быть предусмотрен изгиб с изменяющимся радиусом кривизны, к примеру, с увеличивающимся или с уменьшающимся в направлении от первой переходной зоны радиусом кривизны.

Для поддержания простой операции изготовления для резцедержателя далее предлагается, чтобы фиксирующая рукоятка в зоне своей основной поверхности внешней периферии была выполнена с кругообразным, к примеру, круглым, овальным или эллиптическим контуром внешней периферии.

Чтобы удерживать воздействующие на фиксирующую рукоятку перпендикулярно ее продольной оси и нагружающие ее на участке примыкания к зоне корпуса на срез и кручение усилия на максимально незначительном уровне, предлагается располагать продольную центральную ось приемного отверстия для резца и продольную ось рукоятки с наклоном относительно друг друга под углом от 6° до 24°, предпочтительно примерно 12°. Этот угол является особо предпочтительным, поскольку оказалось, что в процессе работы фрезы воздействующие на резец усилия, в целом, не параллельны его продольной оси и, следовательно, не ориентированы также в направлении продольной оси приемного отверстия для резца, а располагаются с небольшим наклоном относительно него. Этот наклон может быть принят в расчет посредством регулировки продольной оси рукоятки относительно продольной оси приемного отверстия для резца.

В соответствии со следующим предпочтительным аспектом фиксирующая рукоятка может включать в себя зону нагружения фиксирующего элемента с поверхностью нагружения фиксирующего элемента, и продольная ось рукоятки, а также перпендикуляр к поверхности нагружения фиксирующего элемента могут располагаться с наклоном относительно друг друга под углом от 50° до 65°, предпочтительно примерно 62,5°. Посредством такой сравнительно небольшой регулировки перпендикуляра к поверхности нагружения фиксирующего элемента относительно продольной оси рукоятки добиваются того, что направление воздействующих примерно также в направлении этого перпендикуляра к поверхности нагружения фиксирующего элемента посредством фиксирующего элемента сил имеет минимальный наклон относительно продольной оси рукоятки, то есть, нагружает ей максимально сильно в направлении ее продольной оси. Посредством этого могут быть также уменьшены поперечные нагрузки в рукоятке, однако, может быть обеспечена такая ориентация выполненного, к примеру, в виде болта фиксирующего элемента, что при вставленном в корпус резцедержателе, последний может захватываться фиксирующим элементом.

В соответствии со следующим аспектом ранее указанная задача решается посредством системы резцедержателя с выполненным в предпочтительном варианте в соответствии с изобретением резцедержателем и с корпусом, с открытым, по меньшей мере, к противоположной опорной стороне приемным отверстием для фиксирующей рукоятки и с открытым к приемному отверстию фиксирующей рукоятки приемным отверстием для фиксирующего элемента, причем в приемное отверстие для фиксирующего элемента помещен выполненный с возможностью перемещения для нагружения зоны нагружения фиксирующего элемента фиксирующий элемент, а в приемном отверстии для фиксирующей рукоятки предусмотрена противоположная опорная зона с прилегающими друг к другу в проходящей в направлении продольной оси приемного отверстия для фиксирующей рукоятки следующей переходной зоне противоположными зонами опорной поверхности.

Оптимизация во взаимодействии с резцедержателем по передаче усилия может быть достигнута при этом посредством того, что следующая переходная зона выполнена ступенчатой, к примеру, посредством выпуклого выступа, так что может быть получена, в основном, дополняющая переходную зону конструкция, когда эта зона выполнена с имеющим форму углубления, к примеру, вогнутым контуром.

Чтобы, равным образом, в зоне приемного отверстия для фиксирующей рукоятки иметь возможность получить дополнительную к геометрии фиксирующей рукоятки форму поверхности, предлагается, чтобы, по меньшей мере, одна противоположная зона опорной поверхности относительно продольной оси приемного отверстия для фиксирующей рукоятки была выполнена, по меньшей мере, частично выступающей радиально внутрь за пределы основной поверхности внутренней периферии приемного отверстия для фиксирующей рукоятки. Тем самым, также как и у собственно резцедержателя, в корпусе необходима лишь точная обработка ограниченных зон поверхности, а именно, противоположных зон опорной поверхности, для обеспечения возможности очень точной подгонки по плоскости между зоной опорной поверхности и противоположной зоной опорной поверхности.

И для этого может быть предусмотрено, что, по меньшей мере, одна противоположная зона опорной поверхности, по меньшей мере, в своей близлежащей относительно второй переходной зоны концевой зоне периферии выступает за пределы основной поверхности внутренней периферии, и в направлении к своей удаленно расположенной относительно следующей переходной зоны концевой зоне периферии приближается к радиальному уровню основной поверхности внутренней периферии и/или, что по меньшей мере, одна противоположная зона опорной поверхности, по меньшей мере, в своей близлежащей относительно противоположной опорной стороны аксиальной концевой зоне и/или в своей удаленно расположенной относительно противоположной опорной стороны аксиальной концевой зоне ступенчато и/или с изгибом переходит в основную поверхность внутренней периферии.

В соответствии с формой фиксирующей рукоятки в корпусе может быть предусмотрено также, чтобы приемное отверстие для фиксирующей рукоятки в зоне своей основной поверхности внутренней периферии и/или в зоне своих противоположных зон опорной поверхности было выполнено с кругообразным профилем внутренней периферии. Ввиду наличия, в основном, кругообразного контура внутренней периферии, приемное отверстие для фиксирующей рукоятки сравнительно простым способом может быть выполнено в изготовленном, в целом, в виде кованой детали корпусе, методом сверления или фрезерования. Формирование плоских, то есть без изгибов, зон поверхности внутри приемного отверстия для фиксирующего элемента не требуется.

Дальнейшее уменьшение действующих в фиксирующей рукоятке перпендикулярно ее продольной оси сил может достигаться посредством того, что продольная ось приемного отверстия для фиксирующей рукоятки и продольная ось приемного отверстия для фиксирующего элемента располагаются с наклоном относительно друг друга под углом от 50° до 65°, предпочтительно примерно 62,5°.

Предложенное на рассмотрение изобретение детально описывается далее со ссылкой на приложенные чертежи, на которых показано:

фиг.1 - перспективное изображение резцедержателя в направлении I с фиг.2;

фиг.2 - перспективное изображение резцедержателя с фиг.1 в направлении II с фиг.1;

фиг.3 - изображение резцедержателя в направлении III с фиг.2;

фиг.4 - резцедержатель в разрезе по центральной плоскости держателя;

фиг.5 - изображение резцедержателя в направлении V с фиг.1;

фиг.6 - резцедержатель на виде сбоку;

фиг.7 - резцедержатель в разрезе в зоне фиксирующей рукоятки, вдоль линии VII-VII с фиг.6;

фиг.8 - резцедержатель в разрезе в зоне фиксирующей рукоятки, вдоль линии VIII-VIII с фиг.6;

фиг.9 - перспективное изображение резцедержателя;

фиг.10 - изображение резцедержателя с фиг.9 в направлении X с фиг.9;

фиг.11 - перспективное изображение резца и резцедержателя в сборе;

фиг.12 - конструкция с фиг.11 в разрезе по центральной плоскости держателя.

На фиг.1-6 представлен резцедержатель 10 для фрез-барабана дорожной фрезы. Резцедержатель 10 включает в себя зону 12 корпуса с отходящей от него на стороне 14 введения резца, имеющей приближенную к цилиндрической форме, приставкой 16. В цилиндрической приставке 16 предусмотрено проходящее насквозь через всю эту зону 12 корпуса приемное отверстие 18 для резца. Это отверстие открыто на стороне 14 введения резца для захвата сменного резца, выполненного с возможностью фиксации посредством фрикционного клеммового зажима, а также открыто, в основном, на противолежащей стороне 14 введения резца опорной стороне 20 зоны 12 корпуса. С этой стороны может вводиться инструмент, используемый для удаления затупленного резца из приемного отверстия 18 для резца, чтобы, тем самым, удалять резец из приемного отверстия 18 для резца.

В зоне 12 корпуса на опорной стороне 20 предусмотрены первая зона 22 опорной поверхности и расположенная под углом к ней вторая зона 24 опорной поверхности. На чертежах видно, что приемное отверстие 18 для резца в области первой зоны 22 опорной поверхности открыто в направлении к опорной стороне 20. В основном, отходя от второй зоны 24 опорной поверхности, от зоны 12 корпуса проходит длинная фиксирующая рукоятка 26. Фиксирующая рукоятка 26 выполнена, в целом, с кругообразным контуром внешней периферии, к примеру, круглым, или овальным, или эллиптическим. На вариантах конструкции фиксирующей рукоятки 26 мы остановимся далее более детально.

Первая зона 22 опорной поверхности включает в себя первую опорную поверхность 28 и вторую опорную поверхность 30. Обе эти опорные поверхности 28, 30 первой зоны 22 опорной поверхности расположены под углом друг к другу и к центральной плоскости держателя, которая, в основном, соответствует плоскости чертежа на фиг.4, в основном, выполнены симметрично, и, соответственно, располагаются под одним и тем же углом. Здесь следует указать на то, что центральная плоскость держателя может располагаться, к примеру, между продольной осью L_M приемного отверстия 18 для резца и продольной осью L_B фиксирующей рукоятки 26.

Вторая зона 24 опорной поверхности также включает в себя первую опорную поверхность 32, а также вторую опорную поверхность 34. Обе опорные поверхности 32, 34 расположены под углом друг к другу и, тем самым, также под углом к центральной плоскости держателя, причем в данном случае вариант выполнения центральной плоскости держателя в соответствии с вариантом выполнения двух опорных поверхностей 28, 30 первой зоны 22 опорной поверхности, может быть симметричен.

Между первой опорной поверхностью 28 первой зоны 22 опорной поверхности и первой опорной поверхностью 32 второй зоны 24 опорной поверхности и, равным образом, между второй опорной поверхностью 30 первой зоны 22 опорной поверхности и второй опорной поверхностью 34 второй зоны 24 опорной поверхности образованы линейные и в предпочтительном варианте проходящие по прямой первые переходные зоны 36 и 38, которые равным образом определяют также переход между первой зоной 22 опорной поверхности и второй зоной 24 опорной поверхности. В частности, на фиг.1 и 2 отчетливо видно, что эти первые переходные зоны 36, 38 образованы на сформированной по типу кромки пограничной зоне соответствующих опорных поверхностей. Ввиду того, что опорные поверхности 28, 30, 32, 34 в предпочтительном варианте все выполнены плоскими, то есть без изгиба, то эти, таким образом, также линейно выполненные первые переходные зоны 36, 38, соответственно, также не имеют изгибов.

Образованная между первой опорной поверхностью 32 и второй опорной поверхностью 34 второй зоны 24 опорной поверхности вторая переходная зона 40 выполнена, в основном, с проходящей, в основном, по прямой переходной поверхностью 42. Она располагается относительно центральной плоскости держателя, в основном, ортогонально. Так как обе опорные поверхности 32, 34 выполнены, в основном, плоскими, то есть, без изгибов, то и эта вторая переходная зона 40 проходит, в основном, по прямой.

Там, где обе зоны 22, 24 опорной поверхности или их опорные поверхности 28, 30 и, соответственно, 32, 34 граничат друг с другом, то есть, у первых переходных зон 36, 38 образован угол W₁ значение которого составляет примерно 137°. Между обеими опорными поверхностями 28, 30 первой зоны 22 опорной поверхности образован угол W₂ примерно 130°, так что каждая из этих опорных поверхностей 28, 30 образует с центральной плоскостью держателя угол наклона примерно 60°. Между двумя опорными поверхностями 32, 34 второй зоны 24 опорной поверхности образован угол W₃ примерно 110°, так что каждая из этих опорных поверхностей 32, 34 образует с центральной плоскостью держателя угол наклона примерно 55°. В целом, это означает, что две опорные поверхности 28, 30 первой зоны 22 опорной поверхности расположены под большим углом, нежели две опорные поверхности 32, 34 второй зоны 24 опорной поверхности. Продольная ось L_B рукоятки ориентирована далее относительно зоны 12 корпуса таким образом, что фиксирующая рукоятка 26 наклонена к первой зоне 22 опорной поверхности и ко второй зоне 24 опорной поверхности под углом W₄ и, соответственно, значение которого составляет, соответственно, примерно 65°. К примеру, значение угла W₄ может составлять 67°, в то время как значение угла W₅ может составлять примерно 64°. Здесь следует указать на то, что для определения этих углов W₄ или W₅ может быть использована линия, соединяющая соответствующие опорные поверхности 28, 30 или 32, 34 при их воображаемом продолжении, или в случае опорных поверхностей 32, 34 угол W₅ может быть определен также относительно переходной поверхности 42 второй переходной зоны 40, а в случае опорных поверхностей 28, 30 угол W₄ может быть определен также относительно переходной поверхности 43 следующей переходной зоны 41 на резцедержателе 10. Образованный из суммы двух углов W₄ и W₅ общий угол может составлять, таким образом, примерно 131° и определять угол установки двух имеющих призматическую форму конфигураций, из которых одна определена посредством двух опорных поверхностей 28, 30 первой опорной зоны 22, а другая определена посредством двух опорных поверхностей 32, 34 второй зоны 24 опорной поверхности. Посредством изменения этого общего угла, то есть, суммы двух углов W₄ и W₅, к примеру, при одинаковых углах W₂ и W₃ может быть, таким образом, оказано воздействие на геометрию пирамидальной конструкции, образованную посредством четырех опорных поверхностей 28, 30, 32, 34, и, в частности, поддержана концентрация сил в направлении воображаемой вершины пирамиды.

За счет такой угловой ориентации различных зон 22, 24 опорной поверхности или их опорных поверхностей 28, 30, 32, 34 и за счет ориентации фиксирующей рукоятки 26 относительно зоны 12 корпуса добиваются концентрации сил, введенных в процессе работы фрезы в зону 12 корпуса, таким образом, что поперечные силы, работающие на срез в переходе между зоной 12 корпуса и фиксирующей рукояткой 26, значительно уменьшаются. Этому способствует также то обстоятельство, что значение образованного между продольной осью K_B рукоятки и продольной осью L_M приемного отверстия 18 для резца и, тем самым, продольной осью резца, угла W₆ лежит в пределах 12,5°.

На фиг.9 и 10 представлен используемый в комплекте с описанным ранее резцедержателем 10 корпус 44. Фиг.11 и 12 демонстрируют этот корпус 44 в сборе с резцедержателем 10.

В корпусе 44 образовано приемное отверстие 46 для фиксирующей рукоятки, открытое как на видимой сверху на фиг.9 противоположной опорной стороне 48, так и на видимой на фиг.10 соединительной стороне 50 корпуса 44. В зоне соединительной стороны 50 корпус устанавливается, к примеру, посредством приваривания к фрез-барабану.

На противоположной опорной стороне 48 в соответствии с первой зоной 22 опорной поверхности образована первая противоположная зона 52 опорной поверхности. В соответствии со второй зоной 24 опорной поверхности образована вторая противоположная зона 54 опорной поверхности. Первая противоположная зона 52 опорной поверхности включает в себя, в соответствии с первой опорной поверхностью 28 первой зоны 22 опорной поверхности, первую противоположную опорную поверхность 56 и, в соответствии со второй опорной поверхностью 30 первой зоны 22 опорной поверхности, вторую противоположную опорную поверхность 58. Соответственно, вторая противоположная зона 54 опорной поверхности включает в себя, в соответствии с первой опорной поверхностью 32 второй зоны 24 опорной поверхности, первую противоположную опорную поверхность 60 и, в согласовании со второй опорной поверхностью 34 второй зоны 24 опорной поверхности, вторую противоположную опорную поверхность 62. Соответствующие противоположные опорные поверхности 56, 58, 60, 62 располагаются под углом друг к другу, в соответствии с угловым расположением опорных поверхностей 28, 30, 32, 34 резцедержателя 10, и выполнены плоскими, так что соответствующие друг другу опорные поверхности и противоположные опорные поверхности могут плоскостно прилегать друг к другу.

Между первой противоположной опорной поверхностью 56 и второй противоположной опорной поверхностью 58, с одной стороны, и между первой противоположной опорной поверхностью 60 и второй противоположной опорной поверхностью 62, с другой стороны, образована, соответственно, имеющая форму углубления третья переходная зона 64 и, соответственно, 66. Равным образом, между двумя противоположными зонами 52, 54 опорной поверхности, то есть, между первой противоположной опорной поверхностью 56 и первой противоположной опорной поверхностью 60 или второй противоположной опорной поверхностью 58 и второй противоположной опорной поверхностью 62 образована имеющая форму углубления четвертая переходная зона 68, 70. Посредством этих, выполненных, к примеру, по меньшей мере, частично с закругленным контуром, имеющих форму углубления переходных зон 64, 66, 68, 70, с одной стороны, предотвращаются возникающие вследствие прикладывания усилий фрезерования местные напряжения. С другой стороны, как ясно демонстрируют фиг.11 и 12, в случае наличия имеющих форму углублений переходных зон 64, 66, 68, 70, соответственно, образуется место для различных переходных зон резцедержателя 10, где его опорные поверхности переходят друг в друга. Это способствует тому, что даже в том случае, когда в зоне прилегающих друг к другу опорных поверхностей или противоположных опорных поверхностей имеет место износ, возможна подгонка и, соответственно, более глубокое проникновение первой или второй переходных зон в третью или четвертую переходные зоны.

На основании фиг.9, 11 и 12 отчетливо видно, что образованная на резцедержателе 10 опорная стороны 20, с одной стороны, и образованная на корпусе 44 противоположная опорная сторона 48, с другой стороны, дополнительно сформированы, в частности, с взаимно прилегающими опорными поверхностями или противоположными опорными поверхностями. Таким образом, посредством нескольких, граничащих друг с другом по типу призмы, опорных поверхностей или противоположных опорных поверхностей формируется конфигурация раструба, посредством которой обеспечивается стабильная опора резцедержателя 10 и корпуса 44 также и в направлении, перпендикулярном фиксирующей рукоятке 26 или продольной оси L_B рукоятки. В целом, это приводит к разгрузке фиксирующей рукоятки 26, в частности, в поперечном направлении, в результате чего существенно снижается опасность поломки фиксирующей рукоятки.

Наряду с детально поясненным ранее опорным взаимодействием между резцедержателем 10 и корпусом 44 в зоне опорной стороны 20 или противоположной опорной стороны 48, в сконструированной в соответствии с изобретением системе резцедержателя добиваются дальнейшей разгрузки фиксирующей рукоятки 26 за счет ее контактного взаимодействия с корпусом 44 в зоне его приемного отверстия 46 для фиксирующей рукоятки. Данный аспект и уже детально поясненный ранее аспект касательно опорной функции уже сами по себе, соответственно, могут способствовать существенной разгрузке или более равномерному распределению сил. Однако в особенно предпочтительном варианте они реализуются в сочетании при использовании в одной и той же системе резцедержателя.

Фиксирующая рукоятка 26 резцедержателя 10 имеет на расположенной примерно под первой зоной 22 опорной поверхности, первой стороне зону 76 нагружения фиксирующего элемента, а на противоположной относительно продольной оси L_B рукоятки, второй стороне имеет опорную зону 78. Зона нагружения фиксирующего элемента выполнена в виде углубления с поверхностью 80 нагружения фиксирующего элемента, перпендикуляр F_N к которой относительно продольной оси L_B рукоятки располагается под сравнительно небольшим углом W₇, примерно 62,5°. Это приводит к тому, что предусмотренный на корпусе фиксирующий элемент 82, продольная центральная ось которого ориентирована примерно параллельно перпендикуляру FN к поверхности, то есть, в основном, ортогонально поверхности 80 нагружения фиксирующего элемента, при нагружении фиксирующей рукоятки 26 создает сравнительно сильный, ориентированный в направлении продольной оси L_B рукоятки, компонент силы. Здесь следует указать на то, что фиксирующий элемент 82 помещен в приемное отверстие 84 для фиксирующего элемента корпуса 44, которое, по меньшей мере, частично выполнено с внутренней резьбой, так что, соответственно, по меньшей мере, частично выполненный с наружной резьбой фиксирующий элемент 82 посредством вращательного, то есть ввинчивающего, движения может перемещаться в направлении продольной оси L_O приемного отверстия для фиксирующего элемента в направлении к поверхности 80 нагружения фиксирующего элемента или от нее.

Основываясь на установленных ранее геометрических соотношениях, продольная ось L_O приемного отверстия для фиксирующего элемента относительно продольной оси L_A приемного отверстия для фиксирующей рукоятки, которая в смонтированном положении, по меньшей мере, в отношении своей ориентации также, в основном, совпадает с продольной осью L_B рукоятки, располагается под углом W₇, примерно 62,5°.

Когда фиксирующий элемент 82 посредством ввинчивающего движения вводится в приемное отверстие 84 для фиксирующего элемента и прижимается к поверхности 80 нагружения фиксирующего элемента, фиксирующая рукоятка 26 своей опорной зоной 78 прижимается к противоположной опорной зоне 86 корпуса 44. Опорная зона 78 выполнена с двумя зонами 88, 90 опорной поверхности, которые располагаются под углом относительно друг друга или с наклоном, в частности, имеют, соответственно, в предпочтительном варианте кругообразную траекторию в направлении периферии вокруг продольной оси L_B рукоятки. В центральной части опорной зоны 78 эти две зоны 88,90 опорной поверхности в пятой переходной зоне 92 соединяются друг с другом. Эта пятая переходная зона 92 выполнена в виде углубления, в предпочтительном варианте с проходящим в направлении продольной оси L_B рукоятки, вогнутым профилем углубления.

Можно явно видеть, что зоны 88, 90 опорной поверхности опорной зоны 78 выполнены таким образом, что в радиальном направлении относительно продольной оси L_B фиксирующей рукоятки они, по меньшей мере, частично выступают за пределы основной поверхности 94 внешнего профиля фиксирующей рукоятки 26. Согласно этой конструкции, этот радиальный выступ в центральной части опорной зоны 78, то есть, там, где образована пятая переходная зона 92, минимален, так что там, к примеру, практически отсутствует радиальный выступ, в то время как в направлении периферии и в направлении от пятой переходной зоны 92 этот радиальный выступ увеличивается. В частности, видно, что как на аксиальных концевых участках зон 88, 90 опорной поверхности, так и на удаленно расположенных в направлении периферии от пятой переходной зоны 92 концевых участках, соответственно, имеет место ступенчатый, в случае необходимости, также слегка изогнутый переход к основной поверхности внешней периферии 94 фиксирующей рукоятки 26.

Благодаря варианту выполнения фиксирующей рукоятки 26 ранее описанного типа при нагружении посредством элемента 82 нагружения она опирается на две расположенные сбоку относительно центральной плоскости держателя зоны поверхности, а именно, в основном, посредством зон 88, 90 опорной поверхности, на корпус 44. Это приводит к распределению давления и к предотвращению линейного опорного контакта в центре периферии опорной зоны 78. В частности, посредством выполненной в виде углубления пятой переходной зоны 92 обеспечивается то, что в этом центре опорной зоны 78 не могут передаваться никакие, или могут передаваться лишь незначительные усилия между фиксирующей рукояткой 26 и корпусом 44.

Дальнейшим существенным преимуществом радиально выступающих за пределы основной поверхности 94 внешнего контура зон 88, 90 опорной поверхности является то, что там используются локально ограниченные зоны поверхности для создания контакта между фиксирующей рукояткой 26, то есть, резцедержателем 10, и корпусом 44. Поскольку резцедержатель 10 и корпус 44, в целом, выполнены в виде кованых деталей и, тем самым, те поверхности, на которых происходит взаимное опирание, для достижения необходимой прецезионности должны быть подвергнуты обработке или дополнительной обработке методом снятия слоя материала, то данная технологическая операция может быть ограничена фактически предусмотренными для этого зонами поверхности, а именно, там, где образованы зоны 88, 90 опорной поверхности.

Соответственно опорной зоне 78 на фиксирующей рукоятке 26, на корпусе 44 образована противоположная опорная зона 86. Противоположная опорная зона 86 имеет, в соответствии с зонами 88, 90 опорной поверхности, противоположные зоны 96, 98 опорной поверхности. Они граничат друг с другом в шестой переходной зоне 100, причем шестая переходная зона 100 выполнена в виде выступа, предпочтительно с вытянутым в направлении продольной оси L_A приемного отверстия для фиксирующей рукоятки, выпуклым выступом 102. Этот выступ, из технологических соображений, может быть выполнен в виде вставки 104, размещенной в соответствующее отверстие 106 корпуса, к примеру, посредством прессовой посадки, и своей зоной периферии для образования выступа 102 в направлении радиально внутрь выступает за пределы обеих противоположных зон 96, 98 опорной поверхности.

Противоположные зоны 96, 98 опорной поверхности в приемном отверстии 46 для фиксирующей рукоятки выполнены таким образом, что они, по меньшей мере, частично выступают за пределы основной поверхности 108 внутренней периферии приемного отверстия 46 для фиксирующей рукоятки в направлении радиально внутрь относительно продольной оси L_A приемного отверстия для фиксирующей рукоятки. При этом вблизи шестой переходной зоны 100 этот радиальный выступ может быть максимальным и в направлении периферии в направлении от шестой переходной зоны 100 уменьшается, так что постепенно противоположные опорные зоны 96, 98 переходят в основную поверхность 108 внутренней периферии. Так же как и в варианте осуществления фиксирующей рукоятки 100 или опорной зоны 78, и здесь добиваются ограничения повергающихся обработке с целью обеспечения точного контакта зон поверхности до противоположных зон 96, 98 опорной поверхности, которые, в частности, на обоих своих аксиальных концевых участках снова могут ступенчато или с изгибом переходить в основную поверхность 108 внутренней периферии на корпусе 44.

Соответственно полученному в результате изгиба наклону обеих зон 88, 90 опорной поверхности относительного друг друга, обе противоположные зоны 96, 98 опорной поверхности также имеют наклон относительно друг друга, в данном случае осуществлены, таким образом, с изгибом, причем этот изгиб может соответствовать изгибу обеих зон 88, 90 опорной поверхности, для достижения контакта на обширной площади. Так как зоны 88, 90 опорной поверхности, а также противоположные зоны 96, 98 опорной поверхности, соответственно, лишь в зоне периферии выступают за пределы основной поверхности 94 внешней периферии или за пределы основной поверхности 108 внутренней периферии, фиксирующая рукоятка 26 может, в принципе, вводиться в приемное отверстие 46 для фиксирующей рукоятки с боковым зазором для возможности перемещения, причем лишь за счет перемещения фиксирующего элемента 82 по поверхности 80 нагружения фиксирующего элемента добиваются плотного контакта между зонами 88, 90 опорной поверхности и противоположными зонами 96, 98 опорной поверхности. Приводящий к более сильному сжатию контакт двух переходных зон 92, 100 при этом предотвращается. Их функциональность состоит, в основном, в том, чтобы уже при введении резцедержателя 10 в корпус 44, еще до того, как опорная сторона 20 и противоположная опорная сторона 48 начнут центрировано работать, добиться определенной ориентации резцедержателя 10 относительно корпуса 44.

Равномерной передаче усилия при опоре фиксирующей рукоятки 26 на противоположную опорную зону 94 способствует также то, что как опорная зона 78, так и противоположная опорная зона 86 выполнены симметрично, в частности, симметрично относительно центральной плоскости держателя или соответствующей этой плоскости симметрии корпуса 44.

Следует указать на то, что выполненное в соответствии с принципами предложенного на рассмотрение изобретения, конструктивно очень просто реализуемое решение касательно опорной зоны 78 и противоположной опорной зоны 86 может быть выполнено таким образом, что опорная зона 78 образуется, в принципе, на поверхности внешней периферии фиксирующей рукоятки 26 без выступа за пределы ее основной поверхности 94 внешней периферии, то есть, к примеру, сформированная практически с круговым контуром периферии основная поверхность 94 внешней периферии образует также зоны 88, 90 опорной поверхности с обеих сторон выполненной в виде углубления переходной зоны 92. Эта имеющая форму углубления переходная зона 92 в данном варианте осуществления, в принципе, однако, также и в варианте осуществления с радиально выступающими относительно основной поверхности 94 внешней периферии зонами 88, 90 опорной поверхности, может быть выполнена, к примеру, в виде, в основном, плоской переходной поверхности между зонами опорной поверхности в направлении периферии с обеих сторон от нее, то есть, в виде поверхности, которая относительно определенного посредством внешней периферии фиксирующей рукоятки 26 контура периферии смещена радиально внутрь. В основном, «плоский» вариант осуществления, полученный, к примеру, за счет обработки методом снятия слоя материала или же методом литья, в силу простоты изготовления, особенно предпочтителен. В принципе, можно было бы предусмотреть, однако, и слегка сглаженную относительно кривизны фиксирующей рукоятки 26 переходную поверхность в переходной зоне 92. В этом случае, разумеется, и в противоположной опорной зоне 86 в корпусе 44 могла быть предусмотрена соответствующая геометрия. И здесь противоположные зоны 96, 98 опорной поверхности могли быть интегрированы в основную поверхность 108 внутренней периферии, однако, они не должны были бы в обязательном порядке радиально выступать внутрь относительно нее. В соответствии с вариантом осуществления переходной зоны 92 между зонами 88, 90 опорной поверхности опорной зоны 78 может быть образована тогда также переходная зона 100 между двумя противоположными зонами 96, 98 опорной поверхности, к примеру, в основном, в виде плоской переходной поверхности, которая тогда должна быть позиционирована напротив соответствующим образом сформированной переходной поверхности переходной зоны 92. При таком варианте осуществления, аналогично тому, как представлено на фиг.1 и 4, опорная зона 78 может быть предусмотрена в аксиальной свободной концевой зоне фиксирующей рукоятки 26, так что исходя из круглого, в основном, контура основной поверхности 94 внешней периферии, которая имеет также зоны 88, 90 опорной поверхности, в аксиально свободной концевой зоне фиксирующей рукоятки 26 имеется затем, к примеру, в основном, плоская, смещенная назад по типу углубления относительно имеющегося, в принципе, кругового контура периферии, переходная зона 92. За счет наличия данной конфигурации, в частности, в аксиально свободной концевой зоне фиксирующей рукоятки 26, то есть, там, где посредством воздействия нагружения фиксирующего элемента 82 фиксирующая рукоятка 26 усиленно прижата к корпусу 44, имеет место ранее упомянутая разгрузка за счет устранения линейного и, тем самым, очень сильно нагруженного контакта между фиксирующей рукояткой 26 и корпусом 44.

За счет варианта осуществления резцедержателя и корпуса на опорной стороне или на противоположной опорной стороне, а также в опорной зоне или в противоположной опорной зоне с различными зонами опорной поверхности и противоположными зонами опорной поверхности добиваются определенного позиционирования резцедержателя при одновременной разгрузке резцедержателя, в частности, в зоне фиксирующей рукоятки. Этому способствует то обстоятельство, что предусмотрено распределение нагрузки на большое количество расположенных относительно друг друга определенным образом зон опорной поверхности или опорных поверхностей, а также противоположных зон опорной поверхности или противоположных опорных поверхностей, в которых резцедержатель и корпус непосредственно прилегают друг к другу. Это означает, что в плане предложенного на рассмотрение изобретения зона опорной поверхности или противоположная зона опорной поверхности с соответствующими, служащими для взаимного поддержания поверхностями, выполнена или обработана таким образом, что можно добиться прямого контакта металла с металлом. Поскольку корпус и резцедержатель изготовлены, в целом, в виде кованых деталей, то, тем самым, поверхности, служащие в соответствии с предложенным на рассмотрение изобретением в качестве зон опорной поверхности или противоположных зон опорной поверхности, в принципе, должны быть изготовлены и/или дополнительно обработаны методом снятия слоя материала. Таким образом, может быть обеспечена необходимая для существенной разгрузки и точного позиционирования высокая точность данных поверхностей, что не могло бы быть реализовано на поверхностях, обработанных лишь посредством ковки.

Для монтажа ранее описанной системы при установленном посредством приваривания на выполненном с возможностью приведения во вращательное движение фрезерном барабане корпусе резцедержатель 10 посредством своей фиксирующей рукоятки 26 вводится в предусмотренное в корпусе 44 приемное отверстие 46 для фиксирующей рукоятки до тех пор, пока обе зоны 22, 24 опорной поверхности резцедержателя 10 не будут прилегать к соответствующим противоположным зонам 52, 54 опорной поверхности корпуса. После этого выполненный, к примеру, в виде винта крепежный элемент 82 затягивается и проходит далее в приемное отверстие 84 для фиксирующего элемента, и прижимается к поверхности 80 нагружения фиксирующего элемента на фиксирующей рукоятке 26. За счет этого, с одной стороны, добиваются стабильного взаимного прилегания между зонами 22, 24 опорной поверхности и противоположными зонами 52, 54 опорной поверхности. С другой стороны, добиваются стабильного прилегания опорной зоны 78 или обеих зон 88, 90 опорной поверхности к противоположной опорной зоне 86 или к обеим противоположным зонам 96, 98 опорной поверхности.

Так как в процессе эксплуатации фрезеровальной машины изнашиваются не только удерживаемые в резцедержателе 10 резцы, но и в процессе работы самого резцедержателя 10 может иметь место износ, то, за счет повтора ранее описанной операции, то есть, посредством удаления фиксирующего элемента 82 фиксирующей рукоятки 26 и выемки резцедержателя 10 или его фиксирующей рукоятки 26 из корпуса 44 сработанный резцедержатель 10 может быть удален и заменен новым резцедержателем или менее изношенным резцедержателем. Последний описанным выше способом посредством своей фиксирующей рукоятки 26 вставляется в соответствующее приемное отверстие 46 для фиксирующей рукоятки в корпусе 44 и фиксируется посредством фиксирующего элемента 82. При повторно возникающем износе эта операция, разумеется, в сочетании с тем же самым установленным на фрезерном барабане корпусом, может производиться многократно. Если износ возникает и в зоне корпуса, то, разумеется, возможно и его отделение от фрезерного барабана посредством разъединения удерживающего его сварного соединения и замена его на новый корпус.

Группа изобретений относится к резцедержателям и системам резцедержателя. Технический результат заключается в улучшенном распределении нагрузки и напряжений, в повышении стойкости и надежности резцедержателя. Резцедержатель включает зону корпуса с открытым, по меньшей мере, к стороне введения резца зоны корпуса, приемным отверстием для резца, проходящую от опорной стороны зоны корпуса фиксирующую рукоятку с продольной осью рукоятки и основной поверхностью внешней периферии, причем на фиксирующей рукоятке предусмотрены на первой стороне зона нагружения фиксирующего элемента, а на противоположной относительно продольной оси рукоятки второй стороне опорная зона с расположенными под углом относительно друг друга и прилегающими друг к другу в проходящей в направлении продольной оси рукоятки переходной зоне зонами опорной поверхности, причем фиксирующая рукоятка в зоне своей основной поверхности внешней периферии выполнена с кругообразным контуром внешней периферии и, по меньшей мере, одна зона опорной поверхности относительно продольной оси рукоятки выполнена, по меньшей мере, частично выступающей радиально наружу за пределы основной поверхности внешней периферии фиксирующей рукоятки, причем переходная зона выполнена в виде углубления. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Резцедержатель, включающий в себя:
зону (12) корпуса с открытым, по меньшей мере, к стороне (14) введения резца зоны (12) корпуса, приемным отверстием (18) для резца,
проходящую от опорной стороны (10) зоны (12) корпуса фиксирующую рукоятку (26) с продольной осью (L_B) рукоятки и основной поверхностью (94) внешней периферии,
причем на фиксирующей рукоятке (26) предусмотрены на первой стороне зона (76) нагружения фиксирующего элемента, а на противоположной относительно продольной оси (L_B) рукоятки второй стороне опорная зона (78) с расположенными под углом относительно друг друга и прилегающими друг к другу в проходящей в направлении продольной оси (L_B) рукоятки переходной зоне (92) зонами (88, 90) опорной поверхности, причем фиксирующая рукоятка (26) в зоне своей основной поверхности (94) внешней периферии выполнена с кругообразным контуром внешней периферии и, по меньшей мере, одна зона (88, 90) опорной поверхности относительно продольной оси (L_B) рукоятки выполнена, по меньшей мере, частично выступающей радиально наружу за пределы основной поверхности (94) внешней периферии фиксирующей рукоятки (26), причем переходная зона (92) выполнена в виде углубления.

2. Резцедержатель по п. 1, отличающийся тем, что переходная зона (92), по меньшей мере, частично выполнена в виде вогнутого углубления.

3. Резцедержатель по п. 1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна зона (88, 90) опорной поверхности в направлении от своей удаленно расположенной относительно переходной зоны (92) концевой зоны периферии к своей близлежащей относительно переходной зоны концевой зоне периферии приближается к радиальному уровню основной поверхности (94) внешней периферии.

4. Резцедержатель по п. 1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна зона (88, 90) опорной поверхности в своей удаленно расположенной относительно переходной зоны (92) концевой зоне периферии ступенчато и/или с изгибом переходит в основную поверхность (94) внешней периферии, и/или, по меньшей мере, одна зона (88, 90) опорной поверхности в своей близлежащей относительно зоны (12) корпуса аксиальной концевой зоне и/или в своей удаленно расположенной относительно зоны (12) корпуса аксиальной концевой зоне ступенчато и/или с изгибом переходит в основную поверхность (94) внешней периферии.

5. Резцедержатель по п. 1 или 2, отличающийся тем, что зоны (88, 90) опорной поверхности и/или переходная зона (92) относительно центральной плоскости держателя выполнены, в основном, симметрично.

6. Резцедержатель по п. 1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна зона (88, 90) опорной поверхности выполнена с изгибом вокруг продольной оси (L_B) рукоятки.

7. Резцедержатель по п. 6, отличающийся тем, что обе зоны (88, 90) опорной поверхности имеют один и тот же радиус кривизны и/или центр кривизны.

8. Резцедержатель по п. 1 или 2, отличающийся тем, что фиксирующая рукоятка (26) в зоне своей основной поверхности (94) внешней периферии выполнена с круглым, овальным или эллиптическим контуром внешней периферии.

9. Резцедержатель по п. 1 или 2, отличающийся тем, что продольная центральная ось (L_M) приемного отверстия (18) для резца и продольная ось (L_B) рукоятки располагаются с наклоном относительно друг друга под углом от 6° до 24°, предпочтительно примерно 12°.

10. Резцедержатель по п. 1 или 2, отличающийся тем, что зона (76) нагружения фиксирующего элемента включает в себя поверхность (80) нагружения фиксирующего элемента и что продольная ось (L_B) рукоятки и перпендикуляр (F_N) к плоскости поверхности (80) нагружения фиксирующего элемента располагаются с наклоном относительно друг друга под углом от 50° до 65°, предпочтительно примерно 62,5°.

11. Система резцедержателя, включающая в себя:
резцедержатель (10) по любому из пп. 1-10,
корпус (44) с открытым, по меньшей мере, к противоположной опорной стороне (48) приемным отверстием (46) для фиксирующей рукоятки и с открытым к приемному отверстию (46) фиксирующей рукоятки приемным отверстием (84) для фиксирующего элемента, причем в приемное отверстие (84) для фиксирующего элемента установлен выполненный с возможностью перемещения для нагружения зоны (76) нагружения фиксирующего элемента фиксирующий элемент (82),
причем в приемном отверстии (46) для фиксирующей рукоятки имеется противоположная опорная зона (86) с прилегающими друг к другу в проходящей в направлении продольной оси (L_A) приемного отверстия для фиксирующей рукоятки следующей переходной зоне (100) противоположными зонами (96, 98) опорной поверхности.

12. Система по п. 11, отличающаяся тем, что следующая переходная зона (100) выполнена ступенчатой.

13. Система по п. 11 или 12, отличающаяся тем, что следующая переходная зона (100), по меньшей мере, частично образована посредством выпуклого выступа.

14. Система по п. 11 или 12, отличающаяся тем, что следующая переходная зона (100) образована в дополнение к переходной зоне (92).

15. Система по п. 11 или 12, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна противоположная зона (96, 98) опорной поверхности относительно продольной оси (L_A) приемного отверстия для фиксирующей рукоятки выполнена, по меньшей мере, частично выступающей радиально внутрь за пределы основной поверхности (108) внутренней периферии приемного отверстия (46) для фиксирующей рукоятки.

16. Система по п. 15, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна противоположная зона (96, 98) опорной поверхности, по меньшей мере, в своей близлежащей относительно следующей переходной зоны (100) концевой зоне периферии выступает за пределы основной поверхности (108) внутренней периферии и в направлении к своей удаленно расположенной относительно следующей переходной зоны (100) концевой зоне периферии приближается к радиальному уровню основной поверхности (108) внутренней периферии.

17. Система по п. 15, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна противоположная зона (96, 98) опорной поверхности, по меньшей мере, в своей близлежащей относительно противоположной опорной стороны (48) аксиальной концевой зоне и/или в своей удаленно расположенной относительно противоположной опорной стороны (48) аксиальной концевой зоне ступенчато и/или с изгибом переходит в основную поверхность (108) внутренней периферии.

18. Система по п. 11 или 12, отличающаяся тем, что приемное отверстие (46) для фиксирующей рукоятки в зоне своей основной поверхности (108) внутренней периферии и/или в зоне своих противоположных зон (96, 98) опорной поверхности выполнено с кругообразным профилем внутренней периферии.

19. Система резцедержателя по п. 11 или 12, отличающаяся тем, что продольная ось (L_A) приемного отверстия для фиксирующей рукоятки и продольная ось (L_O) приемного отверстия для фиксирующего элемента располагаются с наклоном относительно друг друга под углом от 50° до 65°, предпочтительно примерно 62,5°.