РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ, ДЕРЖАТЕЛЬ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА И ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ УЗЕЛ СТАНКА ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ Российский патент 2017 года по МПК B02C13/26 B23F21/12 B02C18/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

В общем, настоящее изобретение относится к режущему инструменту, держателю режущего инструмента и инструментальному узлу станка для механической обработки, содержащему инструмент и держатель инструмента. В частности, настоящее изобретение относится к инструменту, держателю инструмента и инструментальному узлу, содержащему инструмент и держатель инструмента, и образованному путем соединения инструмента с держателем инструмента посредством соединительных средств для обеспечения прочного и надежного скрепления с возможностью освобождения двух элементов, подлежащих применению на фрезах или устройствах для измельчения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известно, что устройства для измельчения, фрезы или другие устройства для дробления и измельчения могут содержать по меньшей мере один ротор, с которым прочно скреплены держатели режущих инструментов. В свою очередь, соответствующий режущий инструмент соединен с каждым держателем режущего инструмента и содержит по меньшей мере один режущий элемент.

Режущий инструмент и держатель режущего инструмента описанного выше типа известны из документа US 3642214 A, который может рассматриваться в качестве наиболее близкого аналога заявленного изобретения.

Соединительная система для скрепления инструмента с держателем инструмента должна обеспечивать прочное и неподвижное скрепление, так как инструмент должен выдерживать высокие рабочие нагрузки и существенные противонаправленные силы.

Однако, с другой стороны, инструмент должен быть выполнен с возможностью удаления из держателя инструмента для замены инструмента новым инструментом, или для осуществления технического обслуживания, например, в случае необходимости замены изношенных режущих элементов.

Следовательно, соединительная система для скрепления инструмента с держателем инструмента, с одной стороны, должна обеспечивать прочное соединение для обеспечения оптимальной обработки инструментом материала, который подлежит измельчению, а с другой стороны, соединительная система должна обеспечивать возможность практичного удаления и быстрого скрепления инструмента и держателя инструмента для исключения усложнения или замедления операций регулярного технического обслуживания.

В соответствии с уровнем техники, инструмент может быть скреплен с соответствующим держателем инструмента посредством винта, ввинченного в первое отверстие, образованное в инструменте, и во второе отверстие, образованное в держателе инструмента, причем два отверстия соосны друг другу. В соответствии с этой конфигурацией операции технического обслуживания инструмента и замены достаточно простые и не занимают много времени, так как для удаления инструмента из держателя инструмента достаточно выкрутить один винт. Однако, с другой стороны, такое соединение лишено прочности и надежности, так как во время эксплуатации инструмент имеет свойство незначительно отклоняться от исходного положения в силу того, что инструмент совершает поворот вокруг оси, совпадающей с осью закрепления винта, что приводит к последующему ухудшению эксплуатационных показателей рабочего инструмента. Для исключения такого смещения следует устанавливать инструмент на держатель инструмента под нагрузкой, обеспеченной взаимодействием наклонных плоскостей, примыкающих друг к другу, образованных на инструменте и на держателе инструмента.

Более того, винт подвержен износу из-за нахождения в прямом контакте с материалом, который подлежит фрезерованию, или с фрезерованным материалом. В связи с этим, винт ввинчен непосредственно в резьбовое слепое отверстие, образованное в инструменте, для исключения наличия гайки в открытых участках узла, кроме этого, может быть обеспечен прием и защита головки винта в подходящем отверстии, образованном в держателе инструмента.

Фиг. 1 схематически изображает инструментальный узел с инструментом и держателем инструмента, выполненный с возможностью поворота в соответствии с направлением R. В инструменте U узла с инструментом и держателем инструмента под прямым углом образована выемка. Верхний участок держателя Р инструмента имеет аналогичную форму и под прямым углом примыкает к выемке.

Скрепление инструмента U с держателем Р инструмента обеспечено посредством винта, не показанного на фигурах, выполненного с возможностью ввинчивания в резьбовое слепое отверстие, образованное в инструменте U, и прохождения через второе сквозное отверстие, образованное в держателе Р инструмента.

Эта конфигурация способствует образованию нагрузки в винте закрепления, который, следовательно, находится под большими нагрузками и в большей мере подвержен поломкам.

Кроме этого, в дополнение к смещению вследствие поворота, инструмент подвержен воздействию сил в результате столкновения с препятствиями при выполнении работ, которые способны спровоцировать удаление инструмента из держателя инструмента.

Такие силы могут быть схематически сведены к вертикальной силе и горизонтальной силе, схематически обозначенным на фиг. 1 указателями А и В, соответственно. В общем, эти силы воздействуют на верхушку режущего элемента, расположенного на инструменте.

Со ссылкой на точку опоры С_A, расположение которой схематически изображено на фиг. 1, сила А образует момент М_A, который, в свою очередь, образует тяговое усилие на соединительный винт, посредством которого инструмент скреплен с держателем инструмента.

Относительно точки опоры С_B, расположение которой схематически изображено на фиг. 1, сила В образует момент М_B, который, в свою очередь, образует тяговое усилие на винте.

Таким образом, винт должен гарантировать прочность, противоположную тяговым усилиям и превосходящую их.

Более того, существует еще один недостаток узлов с инструментом и держателем инструмента уровня техники: фактически, образование сквозного отверстия или слепого отверстия в держателе инструмента и инструменте, соответственно, подразумевает неоднородность поверхности, которая может привести к образованию трещин разлома.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Следовательно, задача настоящего изобретения заключается в устранении указанных ранее и других недостатков посредством создания режущего инструмента (далее также - инструмент), держателя режущего инструмента (далее также - держатель инструмента) и соответствующего узла с инструментом и держателем инструмента (далее также - инструментальный узел), состоящего из указанных режущего инструмента и держателя режущего инструмента, для станка для механической обработки материалов, в частности, для фрез, устройств для измельчения или других устройств дробления, которые необходимо обеспечить оптимальной соединительной системой для скрепления инструмента с держателем инструмента.

Другая задача настоящего изобретение заключается в создании соединительной системы, обеспечивающей прочное и жесткое скрепление инструмента с держателем инструмента и одновременно, при необходимости, обеспечивающей возможность удаления и соединения двух элементов простым и быстрым способом.

Другая задача настоящего изобретения заключается в сведении к минимуму сил, воздействующих на соединительный винт, соединяющий инструмент и держатель инструмента.

Другая задача настоящего изобретения заключается в создании соединительной системы, исключающей нежелательное смещение инструмента относительно держателя инструмента во время эксплуатации инструмента.

Другая задача изобретения заключается в обеспечении соединения инструмента и держателя инструмента, в котором исключена нагрузка на два элемента и минимизированы неоднородности поверхности с целью исключения возможных поломок.

Вышеописанные и другие задачи решены в соответствии с изобретением посредством создания инструментального узла станка для механической обработки, выполненного с возможностью соединения с ротором станка и содержащего режущий инструмент и держатель режущего инструмента, причем режущий инструмент имеет нижнюю лицевую поверхность, заднюю лицевую поверхность, от которой выступает цилиндрическая корпусная деталь, и соединительное отверстие, образованное в цилиндрической корпусной детали, держатель режущего инструмента содержит основную корпусную деталь, от которой выступающий элемент выступает с образованием передней выемки, имеющей нижнюю лицевую поверхность и переднюю лицевую поверхность, и сквозное отверстие, образованное в держателе режущего инструмента, соединение режущего инструмента с держателем режущего инструмента обеспечено расположением нижней лицевой поверхности и задней лицевой поверхности режущего инструмента соответственно на нижней лицевой поверхности и на передней лицевой поверхности держателя режущего инструмента с введением цилиндрической корпусной детали в сквозное отверстие для соосного расположения соединительного отверстия и сквозного отверстия по отношению друг к другу и введением винта в сквозное отверстие держателя режущего инструмента и в соединительное отверстие режущего инструмента.

Благодаря этой конфигурации, тяге, направленной вниз на инструмент, ранее обозначенной указателем А, противодействует выступающий элемент, а в частности, нижняя лицевая поверхность передней выемки, а противоположной тяге, направленной противоположно направлению поворота инструмента, обозначенной указателем В, противодействует передняя лицевая поверхность выемки, образованной в держателе инструмента.

Кроме этого, соединение цилиндрической корпусной детали инструмента со сквозным отверстием исключает боковые смещения, а именно смещения в продольном направлении по отношению к ротору.

Преимущественно, в инструментальном узле в соответствии с настоящим изобретением нижняя лицевая поверхность держателя режущего инструмента может быть расположена на плоскости, касательной к внутренней поверхности сквозного отверстия держателя режущего инструмента, а нижняя лицевая поверхность режущего инструмента может быть расположена на плоскости, касательной к внешней поверхности цилиндрической корпусной детали режущего инструмента.

Другими словами, сквозное отверстие в держателе инструмента образовано в крайней нижней точке держателя инструмента, а цилиндрическая корпусная деталь инструмента расположена в крайней нижней точке инструмента.

Благодаря этой конфигурации цилиндрической корпусной детали в инструменте и соответствующего сквозного отверстия, образованного в держателе инструмента, винт расположен в крайней возможной нижней точке: это положение обеспечивает максимальное противодействие усилиям, образуемым при работе по направлению вперед, а именно усилию В, обозначенному на фиг. 1, с одновременным поддержанием высокой эффективности в сопротивлении радиальным нагрузкам и нагрузкам при повороте.

Другими словами, удерживающая сила винта образует момент относительно точки С_B - в соответствии с фиг. 1 - противодействующий моменту М_B. Посредством расположения винта на крайнем нижнем конце рычаг указанной удерживающей силы имеет максимально возможную длину. Таким образом, величина контрастного момента увеличена и может быть гарантирована повышенная плотность соединения винта и узла с инструментом и держателем инструмента.

Дополнительно, при расположении винта в крайнем возможном нижнем положении относительно инструмента и держателя инструмента винт должен быть длиннее винтов, обычно используемых в узлах в соответствии с уровнем техники. Эта дополнительная длина способствует упругости винта, в результате чего винт менее подвержен поломкам. Кроме этого, так как винт расположен ниже, винт отдален от участка наибольшего износа, расположенного рядом с режущим элементом инструмента.

Преимущественно, инструмент в верхней части может содержать основную корпусную деталь, от которой выступающая корпусная деталь с нижней примыкающей лицевой поверхностью выступает в верхней части, причем примыкающая лицевая поверхность оказывается опертой на верхнюю лицевую поверхность держателя инструмента после сборки инструмента и держателя инструмента.

Другими словами, примыкающая лицевая поверхность выступающей корпусной детали в верхней части инструмента примыкает к верхней лицевой поверхности держателя инструмента для обеспечения оптимального соединения инструмента и держателя инструмента и для предотвращения поворота инструмента вокруг оси винта.

Кроме этого, в соответствии с настоящим изобретением, соединительное отверстие, образованное в инструменте, может быть снабжено резьбой таким образом, что при соединении инструмента с держателем инструмента обеспечивает возможность прохождения винта через сквозное отверстие и возможность его ввинчивания в соединительное отверстие.

Таким образом исключается необходимость в наличии гайки, а снаружи держателя инструмента расположена только головка винта.

Преимущественно, сквозное отверстие может быть образовано первым отверстием, вторым отверстием и третьим отверстием, причем первое отверстие выполнено открытым по направлению к передней выемке и имеет диаметр, равный диаметру цилиндрической корпусной детали, второе отверстие представляет собой соосное продолжение первого отверстия, третье отверстие представляет собой продолжение второго отверстия, выполнено открытым по направлению к противоположной части передней выемки и имеет диаметр, превышающий диаметр второго отверстия, при этом винт содержит головку и резьбовой стержень, выполненный с возможностью прохождения через сквозное отверстие и ввинчивания в соединительное отверстие. В частности, головка может быть размещена в третьем отверстии и выполнена с возможностью примыкания к кольцевой кайме, образованной разницей между диаметрами второго отверстия и третьего отверстия, для обеспечения возможности размещения внутри держателя инструмента и возможности защиты с одновременным обеспечением доступа.

Альтернативно, в соответствии с изобретением в части корпуса узла с инструментом и держателем инструмента, противоположной передней выемке, может быть образована задняя выемка, причем сквозное отверстие образовано первым отверстием и вторым отверстием, первое отверстие выполнено открытым по направлению к передней выемке и имеет диаметр, равный диаметру цилиндрической корпусной детали, а второе отверстие представляет собой соосное продолжение первого отверстия и выполнено открытым по направлению к задней выемке. Винт может содержать головку и резьбовой стержень, выполненный с возможностью прохождения через сквозное отверстие и с возможностью ввинчивания в соединительное отверстие инструмента таким образом, что обеспечена возможность примыкания головки к лицевой поверхности задней выемки и возможность расположения этой головки в задней выемке для обеспечения упрощения доступа.

Альтернативно, передняя выемка может быть образована в инструменте на передней части, а винт может содержать резьбовой стержень и головку, сечение которой соответствует передней выемке, соединительное отверстие, проходящее через основную корпусную деталь, образовано в инструменте и выполнено открытым с одной стороны в цилиндрической корпусной детали и открытым с другой стороны по направлению к передней выемке, а стержень выполнен с возможностью прохождения через соединительное отверстие и сквозное отверстие и с возможностью выхода из задней выемки, после чего обеспечена возможность вставки шайбы и навинчивания гайки.

Таким образом, головка расположена в передней выемке для обеспечения по меньшей мере частичной защиты передней лицевой поверхности инструмента.

Дополнительно, благодаря такой конфигурации исключен риск поломок винта, а его конец остается ввинченным в инструмент, что обеспечивает более длительный срок эксплуатации этого инструмента.

Преимущественно, головка винта может проходить по всей длине передней части инструмента после скреплении винта с использованием гайки с инструментом и держателем инструмента для полного покрытия передней лицевой поверхности инструмента с обеспечением его защиты. Таким образом, поскольку инструментальный узел с инструментом и держателем инструмента подвержен износу, будет достаточно замены винта, а не всего инструмента, через предварительно установленные интервалы времени, что обеспечивает существенное уменьшение затрат.

Задачи также решены в соответствии с изобретением посредством создания держателя режущего инструмента инструментального узла станка для механической обработки, выполненного с возможностью соединения с ротором станка и с режущим инструментом, причем держатель режущего инструмента содержит основную корпусную деталь, от которой выступающий элемент выступает с образованием передней выемки, имеющей нижнюю лицевую поверхность и переднюю лицевую поверхность.

В частности, сквозное отверстие образовано в держателе режущего инструмента, выполнено открытым по направлению к передней выемке и образовано первым отверстием, обращенным к передней выемке, и вторым отверстием. Дополнительно, держатель инструмента отличается тем, что нижняя лицевая поверхность держателя режущего инструмента расположена на плоскости, касательной к внутренней поверхности сквозного отверстия держателя режущего инструмента для достижения описанных ранее преимуществ, относящихся к инструментальному узлу.

Задачи также решены в соответствии с изобретением посредством создания режущего инструмента инструментального узла станка для механической обработки, выполненного с возможностью соединения с держателем режущего инструмента, который выполнен с возможностью соединения с ротором станка, и содержащего нижнюю лицевую поверхность и заднюю лицевую поверхность, от которой выступает цилиндрическая корпусная деталь, в которой образовано соединительное отверстие. Режущий инструмент отличается тем, что нижняя лицевая поверхность расположена на плоскости, касательной к внешней поверхности цилиндрической корпусной детали режущего инструмента для достижения описанных ранее преимуществ, относящихся к инструментальному узлу.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Дополнительные свойства и подробности изобретения станут более понятны из следующего описания, приведенного в качестве не ограничивающего примера, а также из сопровождающих чертежей, на которых:

Фиг. 1 изображает вид спереди узла с инструментом и держателем инструмента в соответствии с уровнем техники, описанным ранее,

Фиг. 2 изображает схематический перспективный вид сзади инструмента в соответствии с изобретением,

Фиг. 3 изображает схематический вид сбоку инструмента по фиг. 2, показанный в разрезе в соответствии с поперечной плоскостью,

Фиг. 4 изображает схематический перспективный вид спереди инструмента в соответствии с вариантом реализации изобретения,

Фиг. 5 изображает схематический перспективный вид сзади инструмента по фиг. 4,

Фиг. 6 изображает схематический вид сбоку инструмента по фиг. 4,

Фиг. 7 изображает схематический вид сбоку инструмента по фиг. 4, показанный в разрезе в соответствии с поперечной плоскостью,

Фиг. 8 изображает схематический перспективный вид спереди держателя инструмента в соответствии с изобретением,

Фиг. 9 изображает схематический вид сбоку держателя инструмента по фиг. 8, показанный в разрезе в соответствии с поперечной плоскостью,

Фиг. 10 изображает схематический перспективный вид спереди держателя инструмента в соответствии с вариантом реализации изобретения.

Фиг. 11 изображает схематический вид сбоку держателя инструмента по фиг. 10, показанный в разрезе в соответствии с поперечной плоскостью,

Фиг. 12, 13 изображают разобранный вид и вид сбоку, соответственно, узла с инструментом и держателем инструмента в соответствии с изобретением, образованного посредством сборки инструмента по фиг. 2, держателя инструмента по фиг. 8 и винта,

Фиг. 14, 15 изображают разобранный вид и вид сбоку, соответственно, узла с инструментом и держателем инструмента в соответствии с первым вариантом реализации изобретения, образованного посредством сборки инструмента по фиг. 2, держателя инструмента по фиг. 10 и винта,

Фиг. 16, 17, 18 изображают разобранный вид, вид сбоку и перспективный вид сбоку узла с инструментом и держателем инструмента в соответствии со вторым вариантом реализации изобретения, образованного посредством сборки инструмента по фиг. 4, держателя инструмента по фиг. 10 и узла винт-прокладка-шайба.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На сопровождающих фигурах, в частности на фиг. 12-18, ссылочными позициями 70, 80, 90 обозначены узлы с инструментом и держателем инструмента, выполненные с возможностью скрепления с ротором устройства для измельчения или другим устройством для дробления или измельчения, каждый из которых содержит соответствующий инструмент 10, 20 и соответствующий держатель 30, 50 инструмента, выполненные с возможностью соединения друг с другом посредством винта 71, 81 или посредством соединительного узла, образованного винтом 91, шайбой 96 и гайкой 98, в соответствии со следующим описанием.

Далее описаны инструменты 10, 20, первый инструмент 10 и второй инструмент 20, соответственно, и держатели 30, 50 инструмента, первый держатель 30 инструмента и второй держатель 30 инструмента, соответственно. Изначально эти элементы описаны отдельно, а после сборки эти элементы описаны в соответствии с тремя различными сочетаниями, посредством которых образованы три инструментальных узла 70, 80, 90 с инструментом и держателем инструмента.

Следует понимать, что инструмент, а в частности режущий элемент, аналогично держателю инструмента, может иметь форму, отличающуюся от изображенной и описанной, при этом сохраняя свойства соединения в соответствии с изобретением.

Первый инструмент 10, изображенный на фиг. 2, 3 в соответствии с первым вариантом реализации изобретения, содержит основную корпусную деталь 12, изготовленную из стали, в которой расположен режущий элемент 14, изготовленный из твердого материала для измельчения таких предметов, как камни, кирпичи, дерево и т.д., которые подвергают воздействию первого инструмента 10.

Выступающий сектор 16 и цилиндрическая корпусная деталь 18 выступают от задней части основной корпусной детали 12 по направлению назад относительно части, выполненной с возможностью контакта с предметами, которые подлежат измельчению. Выступающий сектор 16 выступает в верхней части, цилиндрическая корпусная деталь 18 выступает в нижней части, слепое отверстие 19 образовано в цилиндрической корпусной детали 18.

Таким образом, нижняя лицевая поверхность 11, задняя лицевая поверхность 13 и примыкающая лицевая поверхность 15 образованы на задней и нижней части первого инструмента 10. Цилиндрическая корпусная деталь 18 выступает от задней лицевой поверхности 13. Примыкающая лицевая поверхность 15 расположена под выступающим сектором 16.

По фиг. 4 и 7 и в соответствии с вариантом реализации изобретения второй инструмент 20 содержит основную корпусную деталь 22, изготовленную из стали, в которой расположен режущий элемент 24, изготовленный из твердого материала для измельчения таких предметов, как камни, кирпичи, дерево и т.д., которые подвергают воздействию второго инструмента 20.

Выступающий сектор 26 и цилиндрическая корпусная деталь 28 выступают от задней части основной корпусной детали 22 по направлению назад относительно части, выполненной с возможностью контакта с предметами, которые подлежат измельчению. Выступающий сектор 26 выступает в верхней части, цилиндрическая корпусная деталь 28 выступает в нижней части, слепое отверстие 29 образовано в цилиндрической корпусной детали 28.

Таким образом, нижняя лицевая поверхность 21, задняя лицевая поверхность 23 и примыкающая лицевая поверхность 25 образованы на задней и нижней части второго инструмента 20, цилиндрическая корпусная деталь 28 выступает от задней лицевой поверхности 23, а примыкающая лицевая поверхность 25 расположена под выступающим сектором 26.

В передней части основной корпусной детали 22 образована выемка 27 в соответствии со сквозным отверстием 29.

По существу, форма второго инструмента 20, в целом, аналогична форме первого инструмента 10, за исключением выемки 27, образованной в основной корпусной детали 22 второго инструмента 20.

Первый держатель 30 инструмента, изображенный отдельно на фиг. 8, 9 в соответствии с первым вариантом реализации изобретения, содержит основную корпусную деталь 32, изготовленную из стали, от которой выступающий участок 36 выступает по направлению вперед.

Нижняя поверхность 34 основной корпусной детали 32, имеющая продолжение в выступающем участке 36, имеет форму, подобную арке или кругу. Первый держатель 30 инструмента скреплен с ротором посредством нижней поверхности 34.

Выступающим участком 36 образована выемка 38 под прямым углом относительно основной корпусной детали 32 на верхней и передней части основной корпусной детали 32 для образования нижней лицевой поверхности 31, передней лицевой поверхности 33 и верхней лицевой поверхности 35 в верхней части основной корпусной детали 32.

Сквозное отверстие 40 образовано на верхней части основной корпусной детали 32 и содержит первое отверстие 42, второе отверстие 44 и третье отверстие 46, которые являются соосными продолжениями друг друга.

Первое отверстие 42 открыто в передней лицевой поверхности 33, третье отверстие 46 открыто в задней части основной корпусной детали 32, а второе отверстие 44 обеспечивает сообщение первого отверстия 42 и третьего отверстия 46 друг с другом и имеет диаметр, меньший, чем диаметр первого отверстия 42 и третьего отверстия 46.

Нижняя лицевая поверхность 31 расположена на плоскости, касательной к внутренней поверхности первого отверстия 42. По существу, нижний сегмент поверхности первого отверстия 42 находится на одной плоскости с нижней лицевой поверхностью 31.

Второй держатель 50 инструмента, изображенный на фиг. 10, 11 в соответствии со вторым вариантом реализации изобретения, аналогично первому держателю 30 инструмента, описанному ранее, содержит, основную корпусную деталь 52, изготовленную из стали, от которой выступающий участок 56 выступает по направлению вперед.

Нижняя поверхность 54 основной корпусной детали 52, имеющая продолжение в выступающем участке 56, имеет форму, подобную арке или кругу. Второй держатель инструмента скреплен с ротором посредством нижней поверхности 54.

Выступающим участком 56 на верхней части образована выемка 58 под прямым углом относительно основной корпусной детали 52 на верхней и передней части основной корпусной детали 52 для образования нижней лицевой поверхности 51, передней лицевой поверхности 53 и верхней лицевой поверхности 55 на верхней части основной корпусной детали 52.

Сквозное отверстие 60 образовано на верхней части основной корпусной детали 52 и содержит первое отверстие 62 и второе отверстие 64, которые являются соосными продолжениями друг друга.

Первое отверстие 62 открыто в передней лицевой поверхности 53, второе отверстие 64 открыто в задней части основной корпусной детали 52, причем второе отверстие 64 имеет диаметр, меньший, чем диаметр первого отверстия 62.

Аналогично первому держателю 30 инструмента, нижняя лицевая поверхность 51 расположена на плоскости, касательной к внутренней поверхности первого отверстия 62. По существу, нижний сегмент поверхности первого отверстия 62 находится на одной плоскости с нижней лицевой поверхностью 51.

Более того, задняя выемка 66 образована под прямым углом в задней и верхней части основной корпусной детали 52 и расположена в противоположной части относительно передней выемки 58, второе отверстие 64 открыто в задней выемке 66.

Далее описана сборка ранее описанных инструмента и держателя инструмента для образования инструментального узла с режущим инструментом и держателем режущего инструмента, который также является аспектом изобретения.

Первый инструментальный узел 70 с инструментом и держателем инструмента, изображенный на фиг. 12, 13, в соответствии с первым вариантом реализации изобретения, образован посредством скрепления первого инструмента 10 с первым держателем 30 инструмента посредством винта 71.

Первый инструмент 10 располагают на держателе 30 инструмента таким образом, чтобы обеспечивать введение цилиндрической корпусной детали 18 в первое отверстие 42, образованное в первом держателе 30 инструмента, и примыкание нижней лицевой поверхности 11, задней лицевой поверхности 13 и примыкающей лицевой поверхности 15 к нижней лицевой поверхности 31, передней лицевой поверхности 33 и верхней лицевой поверхности 35 первого держателя 30 инструмента, соответственно.

Винт 71, содержащий стержень 72 и головку 74, вводят в сквозное отверстие 40 первого держателя 30 инструмента и ввинчивают в резьбовое слепое отверстие 19 первого инструмента 10.

Таким образом, первый инструмент 10 зафиксирован в держателе 30 инструмента.

Второй инструментальный узел 80 с инструментом и держателем инструмента, изображенный на фиг. 14, 15 в соответствии со вторым вариантом реализации изобретения, образован путем скрепления первого инструмента 10 со вторым держателем 50 инструмента посредством винта 81.

Первый инструмент 10 располагают на втором держателе 50 инструмента таким образом, чтобы обеспечивать введение цилиндрической корпусной детали 18 в первое отверстие 62, образованное во втором держателе 50 инструмента, и примыкание нижней лицевой поверхности 11, задней лицевой поверхности 13 и примыкающей лицевой поверхности 15 к нижней лицевой поверхности 51, передней лицевой поверхности 53 и верхней лицевой поверхности 55 второго держателя 50 инструмента, соответственно.

Винт 81, содержащий стержень 82 и головку 84, вводят в сквозное отверстие 60 первого держателя 50 инструмента и ввинчивают в резьбовое слепое отверстие 19 первого инструмента 10.

Во втором инструментальном узле 80 с инструментом и держателем инструмента головка 84 винта 81 находится на виду, так как примыкает к основной корпусной детали 52 второго держателя инструмента, и выполнена с возможностью приема задней выемкой 66.

Третий инструментальный узел 90 с инструментом и держателем инструмента, изображенный на фиг. 16, 17, 18 в соответствии с третьим вариантом реализации изобретения, образован путем скрепления второго инструмента 20 со вторым держателю 50 инструмента посредством соединительного узла, содержащего винт 91, шайбу 96 и гайку 98.

Второй инструмент 20 располагают на втором держателе 50 инструмента таким образом, чтобы обеспечивать введение цилиндрической корпусной детали 28 в первое отверстие 62, образованное во втором держателе 50 инструмента, и примыкание нижней лицевой поверхности 21, задней лицевой поверхности 23 и примыкающей лицевой поверхности 25 к нижней лицевой поверхности 51, передней лицевой поверхности 53 и верхней лицевой поверхности 55 второго держателя 50 инструмента, соответственно.

Винт 91 содержит стержень 92 и головку 94, форма которой соответствует выемке 27.

Винт 91 вводят в сквозное отверстие 29 второго инструмента 20 и в сквозное отверстие 60 второго держателя 50 инструмента таким образом, чтобы обеспечивать примыкание головки 94 к основной корпусной детали 22 второго инструмента 20 и прием выемкой 27.

Таким образом, передний и нижний участок второго инструмента 20 полностью защищены головкой 94 винта 91 в соответствии с фиг. 18.

Стержень 92 выступает из сквозного отверстия 60, соответствующего задней выемке 66, при этом после установки шайбы на стержень 92 может быть накручена гайка 98.

Инструментальные узлы 70, 80, 90 с инструментом и держателем инструмента, имеющие форму в соответствии с изобретением в ранее описанных трех вариантах реализации изобретения, имеют несколько преимуществ по сравнению с существующими решениями.

Во-первых, опора инструмента на держателе инструмента обеспечена на трех различных уровнях: по существу, нижняя лицевая поверхность 11, 21, задняя лицевая поверхность 13, 23 и примыкающая лицевая поверхность 15, 25 первого инструмента 10 или второго инструмента 20 примыкают к нижней лицевой поверхности 31, 51, передней лицевой поверхности 33, 53 и верхней лицевой поверхности 35, 55 первого держателя 30 инструмента или второго держателя 50 инструмента, соответственно.

Тройная опора эффективно противодействует нагрузкам, образуемым при эксплуатации инструмента. В частности, тройная опора противодействует силе А и силе В, ранее описанных и изображенных на фиг. 1 со ссылкой на узел с инструментом и держателем инструмента в соответствии с уровнем техники.

Другое преимущество заключается в эффективном противодействии зацеплением цилиндрической корпусной детали 18, 28 первого инструмента 10 или второго инструмента 20 в первом отверстии 42, 62 первого держателя 30 инструмента или второго держателя 50 инструмента боковым смещениям инструмента относительно держателя инструмента и ротора, а именно в продольном направлении относительно роторной трубки.

Дополнительно, тройной опорой инструмента на держателе инструмента, зацеплением цилиндрической корпусной детали в отверстии держателя инструмента и закреплением посредством винта исключена возможность поворота инструмента вокруг оси винта и обеспечено прочное присоединение инструмента к держателю инструмента и оптимальное скрепление инструмента и держателя инструмента.

Другое преимущество изобретения заключается в определенном положении цилиндрической корпусной детали, расположенной на нижнем конце инструмента и, следовательно, в положении закрепления винта относительно всего инструментального узла с инструментом и держателем инструмента. Этим положением обеспечено максимальное противодействие силам, образуемым при работе по направлению вперед, а именно силе В по фиг. 1, а также поддержание высокой эффективности в сопротивлении радиальным нагрузкам и нагрузкам при повороте.

Другими словами, напряжение винта образует момент относительно точки С_B - в соответствии с фиг. 1 - противодействующий моменту М_B. Посредством расположения винта на нижнем конце рычаг указанной силы напряжения имеет максимально возможную длину. Таким образом, может быть увеличена величина контрастного момента таким образом, чтобы гарантировать повышенную плотность соединения винта и узла с инструментом и держателем инструмента.

Кроме этого, при расположении винта в крайнем возможном нижнем положении относительно инструмента и держателя инструмента винт должен быть длиннее винтов, обычно используемых в узлах в соответствии с уровнем техники. Эта дополнительная длина способствует упругости винта, в результате чего винт менее подвержен поломкам.

Дополнительно, при расположении винта ниже, винт расположен дальше от участка наибольшего износа, расположенного в близости с режущим элементом инструмента.

Дополнительно, в первом инструментальном узле 70 с инструментом и держателем инструмента наличие третьего отверстия 46 обеспечивает возможность полного приема головки 74 винта 71 основной корпусной деталью 32 первого держателя 30 инструмента для ее по меньшей мере частичной защиты от измельченных предметов или предметов, которые подлежат измельчению, также находящихся в движении.

Во втором инструментальном узле 80 с инструментом и держателем инструмента задней выемкой 66 обеспечена возможность видимости головки 84 винта 81, а также возможность доступа для операций ввинчивания или удаления первого инструмента 10.

Также третий инструментальный узел 90 с инструментом и держателем инструмента выполнен с возможностью легкой установки и удаления, так как обеспечен удобный доступ к гайке 98, принятой задней выемкой 66.

Дополнительно, наличием узла винт-гайка исключено образование резьбы в отверстии инструмента, а любая возможная поломка ограничена конкретным узлом, в результате чего обеспечивается более длительное сохранение целостности инструмента.

Другими словами, для правильного технического обслуживания инструментального узла с инструментом и держателем инструмента достаточно замены узла винт-гайка в соответствии с определенными планами технического обслуживания для исключения потери инструмента во время операций фрезерования или измельчения.

Дополнительно, в третьем инструментальном узле с инструментом и держателем инструмента, головкой 94 винта 91 обеспечена по меньшей мере частичная защита переднего участка инструмента, причем этот участок является частью, наиболее подверженной износу в результате воздействия измельченных отходов или отходов, которые подлежат измельчению.

Кроме этого, в инструментальном узле с инструментом и держателем инструмента в соответствии с изобретением нижняя лицевая поверхность держателя инструмента расположена на плоскости, касательной к внутренней поверхности первого отверстия держателя инструмента. Аналогично, в инструменте его нижняя лицевая поверхность расположена на плоскости, касательной к внешней поверхности цилиндрической корпусной детали инструмента.

Таким образом обеспечивается большая однородность поверхности, в частности большая однородность второй лицевой поверхности держателя инструмента для уменьшения неоднородностей поверхности, которые могут привести к появлению трещин.

Специалист в области техники сможет выполнить другие замены или варианты, которые следует полагать включенными в объем защиты настоящего изобретения. Например, в соответствии с вариантом реализации, аналогичным варианту реализации третьего инструментального узла 90 с инструментом и держателем инструмента, головка винта может, в целом, полностью покрывать переднюю лицевую поверхность инструмента для лучшей защиты инструмента от износа.

Дополнительно, головка винта может быть также удлинена по направлению к ротору для покрывания передней лицевой поверхности держателя инструмента.

Аналогично, в соответствии с вариантом реализации, аналогичным варианту реализации первого инструментального узла 70 с инструментом и держателем инструмента или второго инструментального узла 80 с инструментом и держателем инструмента, инструмент может содержать выступающий участок, который выступает по направлению вниз для покрывания и защиты выступающего элемента, ранее обозначенного ссылочными позициями 36 и 56, и защиты всего переднего участка держателя инструмента.

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована в измельчительных, дробильных, фрезерных и иных устройствах для измельчения материалов. Режущий инструмент, держатель режущего инструмента и инструментальный узел выполнены с возможностью скрепления с ротором устройства для измельчения. Указанные элементы содержат соединительные средства, обеспечивающие возможность быстрой и легкой сборки или разборки элементов и возможность прочного и надежного скрепления во время эксплуатации. Обеспечивается надежность и удобство при эксплуатации. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 18 ил.

1. Инструментальный узел (70, 80, 90) станка для механической обработки, выполненный с возможностью соединения с ротором станка и содержащий режущий инструмент (10, 20) и держатель (30, 50) режущего инструмента, при этом

режущий инструмент (10, 20) имеет нижнюю лицевую поверхность (11, 21) и заднюю лицевую поверхность (13, 23), от которой выступает цилиндрическая корпусная деталь (18, 28), и соединительное отверстие (19, 29), образованное в цилиндрической корпусной детали (18, 28),

держатель (30, 50) режущего инструмента содержит основную корпусную деталь (32, 52), от которой выступающий элемент (36, 56) выступает с образованием передней выемки (38, 58), имеющей нижнюю лицевую поверхность (31, 51) и переднюю лицевую поверхность (33, 53), и сквозное отверстие (40, 60), образованное в держателе (30, 50) режущего инструмента, причем

соединение режущего инструмента (10, 20) с держателем (30, 50) режущего инструмента обеспечено расположением нижней лицевой поверхности (11, 21) и задней лицевой поверхности (13, 23) режущего инструмента (10, 20) соответственно на нижней лицевой поверхности (31, 51) и на передней лицевой поверхности (33, 53) держателя (30, 50) режущего инструмента с введением цилиндрической корпусной детали (18, 28) в указанное сквозное отверстие (40, 60) для соосного расположения соединительного отверстия (19, 29) и сквозного отверстия (40, 60) по отношению друг к другу и введением винта (71, 81, 91) в сквозное отверстие (40, 60) держателя (30, 50) режущего инструмента и в соединительное отверстие (19, 29) режущего инструмента (10, 20),

отличающийся тем, что нижняя лицевая поверхность (31, 51) держателя (30, 50) режущего инструмента расположена на плоскости, касательной к внутренней поверхности сквозного отверстия (40, 60) держателя (30, 50) режущего инструмента, а

нижняя лицевая поверхность (11, 21) режущего инструмента (10, 20) расположена на плоскости, касательной к внешней поверхности цилиндрической корпусной детали (18, 28) режущего инструмента (10, 20).

2. Узел (70, 80, 90) по п. 1, в котором

режущий инструмент (10, 20) содержит основную корпусную деталь (12, 22), от которой выступающая корпусная деталь (16, 26) с нижней примыкающей лицевой поверхностью (15) выступает в верхней части,

причем примыкающая лицевая поверхность (15) оказывается опертой на верхнюю лицевую поверхность (35, 55) держателя (30, 50) режущего инструмента после сборки режущего инструмента (10, 20) и держателя (30, 50) режущего инструмента.

3. Узел (70, 80) по п. 1, в котором

соединительное отверстие (19, 29), образованное в режущем инструменте (10, 20), выполнено с резьбой, при этом при соединении режущего инструмента (10, 20) с держателем (30, 50) режущего инструмента обеспечена возможность прохождения винта (71, 81) через сквозное отверстие (40, 60) и возможность его ввинчивания в соединительное отверстие (19, 29).

4. Узел (70) по п. 3, в котором

сквозное отверстие (40) образовано первым отверстием (42), вторым отверстием (44) и третьим отверстием (46), причем первое отверстие (42) выполнено открытым по направлению к передней выемке (38) и имеет диаметр, равный диаметру цилиндрической корпусной детали (18), второе отверстие (44) представляет собой соосное продолжение первого отверстия (42), а третье отверстие (46) представляет собой продолжение второго отверстия (44), выполнено открытым по направлению к противоположной части передней выемки (38) и имеет диаметр, превышающий диаметр второго отверстия (44),

при этом винт (71) содержит резьбовой стержень (72) и головку (74), стержень (72), проходящий через сквозное отверстие (40), ввинчен в соединительное отверстие (19), а

головка (74) размещена в третьем отверстии (46) и примыкает к кольцевой кайме, образованной разницей между диаметрами второго отверстия (44) и третьего отверстия (46).

5. Узел (80) по п. 1, в котором

в части основной корпусной детали (52), противоположной передней выемке (58), образована задняя выемка (66), причем сквозное отверстие (60) образовано первым отверстием (62) и вторым отверстием (64), первое отверстие (62) выполнено открытым по направлению к передней выемке (58) и имеет диаметр, равный диаметру цилиндрической корпусной детали (18), а второе отверстие (64) представляет собой соосное продолжение первого отверстия (42) и выполнено открытым по направлению к задней выемке (66), при этом винт (81) содержит резьбовой стержень (82) и головку (84), стержень (82), проходящий через сквозное отверстие (60), ввинчен в соединительное отверстие (19) режущего инструмента (10), а

головка (84) примыкает к лицевой поверхности задней выемки (66) и размещена в задней выемке (66).

6. Узел (90) по п. 1, в котором

передняя выемка (27) образована в режущем инструменте (20) на передней части, причем

винт (91) содержит резьбовой стержень (92) и головку (94), сечение которой соответствует передней выемке (27),

соединительное отверстие (29), проходящее через основную корпусную деталь (22), образовано в режущем инструменте (20), выполнено открытым с одной стороны в цилиндрической корпусной детали (28) и открытым с другой стороны по направлению к передней выемке (27), а

стержень (92) проходит через соединительное отверстие (29) и сквозное отверстие (60) и выходит из задней выемки (66), где вставлена шайба (96) и навинчена гайка (98).

7. Узел (90) по п. 6, в котором обеспечена возможность прохождения головки (94) винта (91) по всей длине передней части режущего инструмента (20) после скрепления винта (91) посредством гайки (98) с режущим инструментом (20) и держателем (50) режущего инструмента.

8. Держатель (30, 50) режущего инструмента инструментального узла станка для механической обработки, выполненный с возможностью соединения с ротором станка и с режущим инструментом (10, 20), содержащий:

основную корпусную деталь (32, 52), от которой выступающий элемент (36, 56) выступает с образованием передней выемки (38, 58), имеющей нижнюю лицевую поверхность (31, 51) и переднюю лицевую поверхность (33, 53), и сквозное отверстие (40, 60), образованное в держателе (30, 50) режущего инструмента, выполненное открытым по направлению к передней выемке (10, 20) и образованное первым отверстием (42, 62), обращенным к передней выемке (38, 58), и вторым отверстием (44, 64),

отличающийся тем, что нижняя лицевая поверхность (31, 51) держателя (30, 50) режущего инструмента расположена на плоскости, касательной к внутренней поверхности сквозного отверстия (40, 60) держателя (30, 50) режущего инструмента.

9. Режущий инструмент (10, 20) инструментального узла станка для механической обработки, выполненный с возможностью соединения с держателем (30, 50) режущего инструмента, который выполнен с возможностью соединения с ротором станка, и имеющий нижнюю лицевую поверхность (11, 21) и заднюю лицевую поверхность (13, 23), от которой выступает цилиндрическая корпусная деталь (18, 28), в которой образовано соединительное отверстие (19, 29),

отличающийся тем, что нижняя лицевая поверхность (11, 21) расположена на плоскости, касательной к внешней поверхности цилиндрической корпусной детали (18, 28) режущего инструмента (10, 20).