СРЕДСТВО ОТВОДА СТРУЖКИ РЕЖУЩЕЙ ПЛАСТИНЫ Российский патент 2017 года по МПК B23B27/22 

Область техники, к которой относится изобретение

[001] Настоящее изобретение относится к средству отвода стружки для режущей пластины. Такое средство может быть образовано на пластине, выполненной, в числе прочего, для токарных операций. В частности такое средство может быть образовано на пластине, выполненной для чистовых токарных операций.

Уровень техники

[002] Режущие пластины могут быть обеспечены средством отвода стружки для управления потоком и/или управления формой и размером металлических стружек, возникающих в результате металлообрабатывающих операций.

[003] Такие средства отвода стружки обычно состоят из выемок и/или выступов, расположенных вблизи режущей кромки пластины. При встрече с выемками и/или выступами могут быть созданы металлические стружки с определенными формами, а затем они могут быть удалены из них.

[004] Различные средства отвода стружки раскрыты в US 5,147,159, US 5,193,947, US 5,743,681, US 6,234,726 и US 2005/0019111A1.

[005] Задача настоящего изобретения заключается в создании усовершенствованного средства отвода стружки для режущей пластины.

Раскрытие изобретения

[006] В соответствии с настоящим изобретением предложена режущая пластина, содержащая режущий угол, образованный средством отвода стружки, которое содержит по меньшей мере одну удлиненную поверхность, продолжающуюся продольно противоположным сторонам биссектрисы режущего угла.

[007] Например, такая режущая пластина может содержать

противоположные верхнюю и нижнюю вспомогательные поверхности и первую и вторую боковые поверхности, продолжающиеся между ними; и

режущий угол, имеющий биссектрису и образованный на пересечении верхней торцевой поверхности и первой и второй боковых поверхностей режущей пластины, и

средство отвода стружки, расположенное на режущем угле; причем средство отвода стружки содержит удлиненную поверхность, продолжающуюся в направлении вверх от верхней торцевой поверхности, а также продолжающуюся продольно противоположным сторонам биссектрисы;

при этом удлиненная поверхность содержит первый и второй концы и удлиненный средний участок, продолжающийся между ними;

причем первый конец находится ближе к первой боковой поверхности, чем к биссектрисе, а второй конец находится ближе ко второй боковой поверхности, чем к биссектрисе.

[008] Средство отвода стружки было обнаружено предпочтительным для режущих пластин для токарной обработки, в частности для выполнения чистовых операций. Однако такие средства отвода стружки могут по возможности быть предпочтительными для других типов операций, таких как, например, фрезерование.

[009] Следует понимать, что вышеуказанное представляет собой раскрытие изобретения, и что признаки, описанные ниже, могут быть применимы в любой совокупности к настоящему изобретению, например, любой из следующих признаков может быть применимым к режущей пластине или к средству отвода стружки:

[0010] Удлиненная поверхность может продолжаться продольно в направлении, перпендикулярном биссектрисе.

[0011] На виде сверху удлиненная поверхность может быть вогнуто изогнута.

[0012] На виде в поперечном сечении, перпендикулярном продольной протяженности удлиненной поверхности, удлиненная поверхность может содержать продолжающийся вверх выпуклый участок.

[0013] На виде в поперечном сечении вдоль продольной протяженности удлиненной поверхности удлиненная поверхность может содержать продолжающийся вверх выпуклый участок.

[0014] Средство отвода стружки может быть симметричной относительно биссектрисы.

[0015] Средство отвода стружки может содержать наклонную поверхность, продолжающуюся назад от удлиненной поверхности.

[0016] На виде сверху наклонная поверхность может содержать два изогнутых участка.

[0017] На виде сверху периферия удлиненной поверхности и наклонной поверхности может лежать вдоль трех краев воображаемого треугольника.

[0018] Режущая пластина может содержать центральный участок.

[0019] Центральный участок может содержать выступающую верхнюю поверхность участка, окруженную наклонной поверхностью участка.

[0020] Центральный участок может содержать удлиненный носовой участок, направленный к режущему углу.

[0021] Выступ может продолжаться от носового участка в направлении к наклонной поверхности.

[0022] Выступ может перекрывать и разделять наклонную поверхность на два треугольных участка, соединенных участком шейки.

[0023] Выступ может продолжаться вдоль биссектрисы.

[0024] Выступ может быть симметричным относительно биссектрисы.

[0025] Наклонная поверхность участка может содержать удлиненное ребро.

[0026] Ребро может продолжаться от выступа к выступающей верхней поверхности участка.

[0027] Ребро может продолжаться вдоль биссектрисы.

[0028] Ребро может быть симметричным относительно биссектрисы.

[0029] На виде в поперечном сечении выступ и ребро образуют тупой внешний угол на их пересечении.

[0030] Ребро может содержать вершину ребра.

[0031] Относительно направления вверх самая нижняя точка центрального участка на центральном участке может быть расположена выше вершины ребра.

[0032] Режущая пластина может содержать режущую кромку, образованную на пересечении верхней торцевой поверхности и первой и второй боковых поверхностей соответственно.

[0033] Первый конец может быть ближе к соответствующему участку режущей кромки, чем к биссектрисе.

[0034] Второй конец может быть ближе к соответствующему участку режущей кромки, чем к биссектрисе.

[0035] Средний участок может быть разнесен дальше назад от режущего угла, чем первый и второй концы.

[0036] Режущая пластина может содержать первую выемку, расположенную между фаской, которая продолжается вдоль пересечения верхней торцевой поверхности и первой и второй боковых поверхностей, и первым концом удлиненной поверхности, и вторую выемку, расположенную между фаской и вторым концом удлиненной поверхности.

[0037] Фаска может содержать минимальную ширину фаски, смежную по меньшей мере одной из первой и второй выемок.

[0038] Удлиненная поверхность может содержать самую верхнюю область удлиненной поверхности, которая относительно направления вверх может быть ниже точки режущей кромки на фаске.

[0039] Режущая пластина может содержать поверхность отвода стружки, продолжающуюся между фаской и удлиненной поверхностью.

Краткое описание Фигур

[0040] Для лучшего понимания настоящего изобретения, и чтобы показать, как оно может быть осуществлено на практике, ниже сделана ссылка на сопровождающие чертежи, на которых:

Фиг. 1 представляет собой вид в перспективе режущей пластины;

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

Фиг. 3 представляет собой вид сбоку режущей пластины на Фиг. 1 и 2;

Фиг. 4 представляет собой увеличенный вид режущего угла режущей пластины на Фиг. 1-3;

Фиг. 5 представляет собой дополнительный увеличенный вид режущего угла на Фиг. 4;

Фиг. 6 представляет собой вид в поперечном сечении по линии VI-VI на Фиг. 5; и

Фиг. 7 представляет собой вид в поперечном сечении по линии VII-VII, которая продолжается вдоль биссектрисы B, на Фиг. 5.

[0041] Следует понимать, что для простоты и ясности иллюстрации элементы, показанные на чертежах, не обязательно изображены в масштабе. Например, размеры некоторых элементов могут быть увеличены относительно других элементов для ясности, или несколько физических компонентов могут быть включены в один функциональный блок или элемент. При соответствующем рассмотрении ссылочные позиции могут повторяться на чертежах для обозначения соответствующих или подобных элементов.

Подробное описание изобретения

[0042] В нижеследующем описании будут описаны различные аспекты настоящего изобретения. В целях пояснения определенные конфигурации и детали изложены достаточно подробно для обеспечения полного понимания настоящего изобретения. Однако специалисту в данной области техники будет также очевидно, что настоящее изобретение может быть осуществлено на практике без определенных конфигураций и деталей, представленных здесь.

[0043] Сначала обратим внимание на Фиг. 1 и 2, показывающие режущую пластину 20 со средством 22 отвода стружки. Средство 22 отвода стружки на режущей пластине 20 является пригодным для чистовой обработки, в числе прочего, в токарных операциях, в операциях обработки торца и в операциях обработки по копиру. Средство 22 отвода стружки является пригодным особенно для операций, когда требуется небольшая глубина резания на заготовке. Например, глубина резания может быть обычно менее приблизительно 4 мм. В теории, средство 22 отвода стружки может быть особенно пригодным для использования на заготовках, изготовленных из стали, но оно также является пригодной для использования на заготовках, изготовленных из других материалов.

[0044] Режущая пластина 20 включает режущий угол 24A, имеющий биссектрису B. Биссектриса B образует направления D_F, D_R вперед и назад (Фиг. 5). Из чертежей понятно, что направление D_F вперед находится в направлении «наружу» пластины (от центра пластины), тогда как направление D_R назад находится в направлении «внутрь» пластины (по направлению к центру пластины).

[0045] Режущая пластина 20 включает противоположные верхнюю и нижнюю торцевые поверхности 26, 28 с первой и второй боковыми поверхностями 30A, 30B, продолжающимися между ними. Режущий угол 24A образован на пересечении верхней торцевой поверхности 26, и первой и второй боковых поверхностей 30A, 30B режущей пластины 20. Биссектриса B делит пополам угол, образованный между первой и второй боковыми поверхностями 30A, 30B, на режущем угле 24A на виде сверху верхней торцевой поверхности 26.

[0046] В этом неограничивающем примере, как показано на виде сверху верхней торцевой поверхности 26 на Фиг. 1, режущая пластина 20 содержит первую, вторую, третью и четвертую боковые поверхности 30A, 30B, 30C, 30D, которые соединены на режущем угле 24A и дополнительно во втором, третьем и четвертом режущих углах 24B, 24C, 24D. Более конкретно, с такой точки зрения, боковые поверхности 30A, 30B, 30C, 30D образуют форму параллелограмма и еще более конкретно ромбоида. Однако следует понимать, что средство 22 отвода стружки, описанное ниже, также может быть образовано на режущих пластинах, содержащих различное количество сторон или, с такой точки зрения, другие формы, содержащие по меньшей мере один режущий угол.

[0047] Также следует отметить, что в этом неограничивающем примере режущая пластина 20 образована с зажимным отверстием 32, расположенным в ее середине (Фиг. 2), которое открывается на верхней и нижней торцевых поверхностях 26, 28 и выполнено для приема зажимного элемента (не показан) через него. Следует понимать, что могут быть применены альтернативные способы крепления пластины к держателю пластины, например, зажимные губки, и в связи с этим такие пластины могут быть лишены или содержать различной формы зажимное отверстие.

[0048] Центральная ось C продолжается через верхнюю и нижнюю торцевые поверхности 26, 28. В этом неограничивающем примере центральная ось C коаксиальна зажимному отверстию 32, и каждая из первой, второй, третьей и четвертой боковых поверхностей 30A, 30B, 30C, 30D может продолжаться параллельно центральной оси C. Ссылки, выполненные далее к высоте, являются измеримыми в направлении, параллельном центральной оси C. Дополнительно, как показано на Фиг. 3, центральная ось C образует направления D_U, D_D вверх и вниз.

[0049] В этом неограничивающем примере режущая пластина 20 является двухсторонней с каждым из ее восьми углов, образованных с идентичным средством 22 отвода стружки. Верхняя и нижняя торцевые поверхности 26, 28 могут быть зеркально симметричными относительно плоскости зеркальной симметрии M, которая перпендикулярна центральной оси C и продолжается через первую и вторую боковые поверхности 30A, 30B. Следует также понимать, что режущая пластина 20 в соответствии с настоящим изобретением может содержать один или более режущих углов с таким средством 22 отвода стружки и другие режущие углы, которые могут быть лишены какого-либо средства отвода стружки или образованы с другим средством отвода стружки.

[0050] Далее на виде сверху верхней торцевой поверхности 26 на Фиг. 4 и 5 средство 22 отвода стружки расположено на режущем угле 24A и включает удлиненную поверхность 34, которая продолжается вверх от верхней торцевой поверхности 26, как, возможно, лучше всего показано на Фиг. 7. Более конкретно, удлиненная поверхность 34 продолжается от режущего угла 24A. Дополнительно, удлиненная поверхность 34 продолжается продольно к противоположным сторонам биссектрисы B. Более конкретно, удлиненная поверхность 34 может продолжаться продольно в направлении поперек и к противоположным сторонам биссектрисы B. Конструкция удлиненной поверхности 34 выполнена для управления или создания стружек с размером и формой, которые могут быть эффективными для их удаления из области резания. Следует отметить, что в этом неограничивающем примере средство 22 отвода стружки содержит только одну удлиненную поверхность 34.

[0051] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения на виде сверху удлиненная поверхность 34 может продолжаться продольно в направлении, перпендикулярном биссектрисе B. Удлиненная поверхность 34 может быть симметричной относительно биссектрисы B.

[0052] На Фиг. 7 дополнительно в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения на виде в поперечном сечении, перпендикулярном продольной протяженности удлиненной поверхности 34, удлиненная поверхность 34 содержит продолжающийся вверх выпуклый участок 36. Более того, на Фиг. 6 на виде в поперечном сечении вдоль продольной протяженности удлиненной поверхности 34 удлиненная поверхность 34 содержит продолжающийся вверх выпуклый участок 36.

[0053] Удлиненная поверхность 34 может содержать первый и второй концы 38, 40 с удлиненным средним участком 42, который продолжается между ними. Концы 38, 40 являются наиболее разнесенными друг от друга областями или концами удлиненной поверхности 34. На виде сверху удлиненная поверхность 34 может быть вогнуто изогнута. Более конкретно, на Фиг. 5 такой изгиб может приводить к тому, что средний участок 42 будет разнесен дальше назад от режущего угла 24A относительно направления D_R назад, чем первый и второй концы 38, 40. Режущая кромка 44 может быть образована на пересечении верхней торцевой поверхности 26 и первой, и второй боковых поверхностей 30A, 30B соответственно. Первый конец 38 может быть ближе к соответствующему участку режущей кромки 44, чем к биссектрисе B. Второй конец 40 может быть ближе к соответствующему участку режущей кромки 44, чем к биссектрисе B. Другими словами, первый конец 38 может быть ближе к первой боковой поверхности 30A, чем к биссектрисе B. Подобным образом, второй конец 40 может быть ближе ко второй боковой поверхности 30B, чем к биссектрисе B. Удлиненная поверхность 34 может дополнительно содержать самую верхнюю область 46 удлиненной поверхности, которая относительно направления D_U вверх может быть ниже точки 48 режущей кромки на фаске 72, продолжающейся вдоль пересечения верхней торцевой поверхности 26 и первой и второй боковых поверхностей 30A, 30B.

[0054] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения средство 22 отвода стружки может включать наклонную поверхность 50, которая продолжается назад от удлиненной поверхности 34. На виде сверху наклонная поверхность 50 может включать два изогнутых участка 52. Эти два изогнутых участка 52 могут быть идентичной формы. На Фиг. 4 на виде сверху периферия удлиненной поверхности 34 и наклонной поверхности 50 может лежать вдоль трех краев воображаемого треугольника T. Воображаемый треугольник T может быть симметричным относительно биссектрисы B.

[0055] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения режущая пластина 20 может включать центральный участок 54. Центральный участок 54 может содержать выступающую верхнюю поверхность 56 участка, которая может быть окружена наклонной поверхностью 58 участка. Центральный участок 54 может содержать удлиненный носовой участок 60, направленный к режущему углу 24A. Цель выступающей верхней поверхности 56 участка заключается в обеспечении жесткой поверхности для установки режущей пластины 20 в держатель инструмента (не показан).

[0056] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения выступ 62 может продолжаться от носового участка 60 в направлении к наклонной поверхности 50. Выступ 62 может быть предусмотрен для ломания стружек (не показаны), производимых при операции металлообработки. Выступ 62 может перекрывать и разделять наклонную поверхность 50 на два треугольных участка 64, соединенных участком 65 шейки. Выступ 62 может продолжаться вдоль биссектрисы B. Выступ 62 может быть симметричным относительно биссектрисы B. Наклонная поверхность 58 участка может содержать удлиненное ребро 66, которое продолжается от выступа 62 к выступающей верхней поверхности 56 участка. Ребро 66 может быть выполнено для ломания стружек (не показаны), производимых при операции металлообработки. Ребро 66 может продолжаться вдоль биссектрисы B.

[0057] На виде в продольном сечении выступ 62 и ребро 66 могут образовывать тупой внешний угол на их пересечении. Дополнительно, ребро 66 может включать вершину 68 ребра. Ребро может включать две линейные части. Относительно направления D_U вверх самая нижняя точка 70 центрального участка на центральном участке 54 может быть расположена выше вершины 68 ребра.

[0058] Режущая пластина 20 может включать фаску 72, которая продолжается вдоль пересечения верхней торцевой поверхности 26 и первой и второй боковых поверхностей 30A, 30B. Целью фаски 72 является усиление режущей кромки 44. Поверхность 74 отвода стружки может продолжаться между фаской 72 и удлиненной поверхностью 34.

[0059] Режущая пластина 20 может включать первую выемку 76, расположенную между фаской 72 и первым концом 38 удлиненной поверхности 34, и вторую выемку 78, расположенную между фаской 72 и вторым концом 40 удлиненной поверхности 34. Фаска 72 может иметь минимальную ширину W_ML фаски, смежную первой и/или второй выемкам 76, 78.

[0060] Средство 22 отвода стружки может быть симметричным относительно биссектрисы B. Возможное преимущество симметрии относительно биссектрисы B заключается в том, что режущая пластина 20 может иметь одинаковые свойства отвода стружки независимо от использования режущей пластины 20 в лево- или правосторонней конфигурации.

[0061] Следует отметить, что признак настоящего изобретения заключается в том, что средство 22 отвода стружки производит стружки, имеющие форму и размер, эффективные для удаления из области резания. Это уменьшает возможность повреждения режущей кромки 44 режущей пластины 20 при неудалении стружек.

[0062] Такое применение может быть достижимо вышеописанной конструкцией даже без дополнительных свойств или компонентов конструкций.

[0063] Хотя настоящее изобретение было описано с некоторой степенью конкретности, следует понимать, что могут быть выполнены различные изменения и дополнения, не выходящие за рамки сущности или объема настоящего изобретения, определенного ниже в формуле изобретения. Например, тогда как примерные диапазоны, значения и расположения элементов, описанные выше, были найдены для предпочтительной конфигурации для токарных пластин, особенно для чистовой обработки, другие диапазоны, значения и расположения элементов для различных типов операций и/или материалов заготовки также являются возможными.

Режущая пластина имеет средство отвода стружки и включает противоположные верхний и нижний торцы, и первую и вторую боковые поверхности, которые продолжаются между ними и сходятся в угле резания, имеющем биссектрису. Средство отвода стружки включает удлиненную поверхность, продолжающуюся в направлении вверх от верхней торцевой поверхности, а также продолжающуюся продольно противоположным сторонам биссектрисы. Удлиненная поверхность включает первый и второй конец. Первый конец находится ближе к первой боковой поверхности, чем к биссектрисе, и второй конец находится ближе ко второй боковой поверхности, чем к биссектрисе. Достигается улучшение дробления стружки. 19 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Режущая пластина (20), содержащая

противоположные верхнюю и нижнюю торцевые поверхности (26, 28), и первую и вторую боковые поверхности (30A, 30B), продолжающиеся между ними, и

режущий угол (24A), имеющий биссектрису (B) и образованный на пересечении верхней торцевой поверхности (26) и первой и второй боковых поверхностей (30A, 30B) режущей пластины (20),

средство (22) отвода стружки, расположенное на режущем угле (24A),

при этом средство отвода стружки содержит

удлиненную поверхность (34), продолжающуюся в направлении вверх от верхней торцевой поверхности (26) и продолжающуюся продольно в противоположные стороны от биссектрисы (B),

причем удлиненная поверхность (34) содержит первый и второй концы (38, 40) и удлиненный средний участок (42), продолжающийся между ними,

при этом первый конец (38) расположен ближе к первой боковой поверхности (30A), чем к биссектрисе (B), а

второй конец (40) расположен ближе ко второй боковой поверхности (30B), чем к биссектрисе (B).

2. Режущая пластина (20) по п. 1, в которой на виде сверху удлиненная поверхность (34) продолжается продольно в направлении, перпендикулярном биссектрисе (B).

3. Режущая пластина (20) по п. 1, в которой удлиненная поверхность (34) симметрична относительно биссектрисы (B).

4. Режущая пластина (20) по п. 1, в которой на виде сверху удлиненная поверхность (34) вогнуто изогнута.

5. Режущая пластина (20) по п. 1, дополнительно содержащая режущую кромку (44), образованную на пересечении верхней торцевой поверхности (26) и первой и второй боковых поверхностей (30A, 30B) соответственно, причем

первый конец (38) находится ближе к соответствующему участку режущей кромки (44), чем к биссектрисе (B), и

второй конец (40) находится ближе к соответствующему участку режущей кромки (44), чем к биссектрисе (B).

6. Режущая пластина (20) по любому из пп.1-5, в которой средство (22) отвода стружки дополнительно содержит наклонную поверхность (50), продолжающуюся назад от удлиненной поверхности (34).

7. Режущая пластина (20) по п. 6, в которой на виде сверху периферия удлиненной поверхности (34) и наклонной поверхности (50) лежат вдоль трех сторон воображаемого треугольника (T).

8. Режущая пластина (20) по п. 6, дополнительно содержащая центральный участок (54), содержащий:

выступающую верхнюю поверхность (56) участка, окруженную наклонной поверхностью (58) участка, причем центральный участок (54) имеет удлиненный носовой участок (60), направленный к режущему углу (24A), и

выступ (62), продолжающийся от носового участка (60) в направлении к наклонной поверхности (50).

9. Режущая пластина (20) по п. 8, в которой выступ (62) перекрывает и разделяет наклонную поверхность (50) на два треугольных участка (64), соединенных участком (65) шейки.

10. Режущая пластина (20) по п. 9, в которой выступ (62) продолжается вдоль биссектрисы (B).

11. Режущая пластина (20) по п. 8, в которой наклонная поверхность (58) участка содержит удлиненное ребро (66), продолжающееся от выступа (62) к выступающей верхней поверхности (56) участка в направлении назад пластины.

12. Режущая пластина (20) по п. 11, в которой ребро (66) продолжается вдоль биссектрисы (B).

13. Режущая пластина (20) по п. 12, в которой на виде в поперечном сечении выступ (62) и ребро (66) образуют тупой внешний угол (α) на их пересечении.

14. Режущая пластина (20) по п. 11, в которой ребро (66) содержит вершину (68) ребра, и относительно направления (DU) вверх самая нижняя точка (70) центрального участка на центральном участке (54) расположена выше вершины (68) ребра.

15. Режущая пластина (20) по п. 14, дополнительно содержащая первую выемку (76), расположенную между фаской (72), выполненной вдоль пересечения верхней торцевой поверхности (26) и первой и второй боковых поверхностей (30A, 30B), и первым концом (38) удлиненной поверхности (34), и вторую выемку (78), расположенную между фаской (72) и вторым концом (40) удлиненной поверхности (34).

16. Режущая пластина (20) по п. 15, в которой фаска (72) имеет минимальную ширину (WML) фаски, смежную по меньшей мере одной из первой и второй выемок (76, 78).

17. Режущая пластина (20) по п. 1, в которой в поперечном сечении, перпендикулярном продольной протяженности удлиненной поверхности (34), удлиненная поверхность (34) содержит продолжающийся вверх выпуклый участок (36).

18. Режущая пластина (20) по п. 1, в которой в поперечном сечении вдоль продольной протяженности удлиненной поверхности (34) удлиненная поверхность (34) содержит продолжающийся вверх выпуклый участок (36).

19. Режущая пластина (20) по п. 5, в которой удлиненная поверхность (34) дополнительно содержит самую верхнюю область (46) удлиненной поверхности, которая относительно направления (DU) вверх находится ниже точки (48) режущей кромки на фаске (72), продолжающейся вдоль пересечения верхней торцевой поверхности (26) и первой и второй боковых поверхностей (30A, 30B).

20. Режущая пластина (20) по п. 1, в которой средство (22) отвода стружки симметрично относительно биссектрисы (B).