Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится вообще к вращающимся режущим инструментам, в которых режущая головка разъемно закреплена в инструментальной державке, и в частности к ключу режущего инструмента для вставки и извлечения режущей головки в и из такой инструментальной державки.
Уровень техники
Вращающиеся режущие инструменты, например, сверлильные инструменты, могут быть модульными, когда режущая головка может быть разъемно прикреплена к инструментальной державке. Для прикрепления режущей головки к инструментальной державке может быть использован ключ режущего инструмента, для того чтобы вращать режущую головку относительно инструментальной державки вокруг центральной оси ключа, посредством приложения блокирующего момента к поверхностям захвата ключа, расположенным на режущей головке.
Упомянутые поверхности захвата ключа могут быть образованы вблизи передних поверхностей, расположенных на режущих лопастях режущей головки. Пример ключа режущего инструмента, пригодного для активации вращения режущей головки на таких поверхностях захвата ключа, раскрыт в US 5,957,631 (см. фиг.15).
В качестве альтернативы, упомянутые поверхности захвата ключа могут быть образованы в пазах, расположенных в передних периферийных участках на режущих лопастях режущей головки. Пример ключа режущего инструмента, пригодного для активации вращения режущей головки на таких поверхностях захвата ключа, раскрыт в US D591,140.
Задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного нового ключа режущего инструмента.
Другой задачей настоящего изобретения является создание ключа режущего инструмента, который позволяет легко разъемно прикреплять режущую головку к инструментальной державке, даже при относительно малых режущих головках, когда диаметр режущей головки, измеренный относительно ее оси вращения, может находиться в пределах от 4 мм до 5,99 мм.
Другой задачей настоящего изобретения является создание узла ключа режущей головки, содержащего режущую головку, упруго прижимаемую к ключу режущего инструмента перед сборкой вращающего режущего инструмента.
Сущность изобретения
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения описан ключ режущего инструмента, содержащий центральную ось ключа, вокруг которой ключ режущего инструмента может вращаться в направлении блокировки вращения, причем центральная ось ключа продолжается в направлении спереди назад, при этом ключ режущего инструмента содержит:
рукоятку для активации вращения ключа режущего инструмента вокруг центральной оси ключа;
блокировочный элемент, прикрепленный к упомянутой рукоятке и продолжающийся от нее в направлении назад вдоль центральной оси ключа, причем блокировочный элемент содержит приемный участок для головки на его заднем конце, для приема режущей головки; и
втулку, прикрепленную к блокировочному элементу, причем
втулка является упруго гибкой и кольцеобразно окружает участок для головки.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, описан также узел ключа режущей головки, содержащий:
режущую головку; и
выше ключ режущего инструмента, причем
узел ключа режущей головки выполнен с возможностью регулировки между собранным и разобранным положением; и
в собранном положении, режущая головка совмещена с упомянутым приемным участком для головки и упруго зажата упомянутой втулкой.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, описан также способ разъемного прикрепления режущей головки, имеющей центральную ось головки, к инструментальной державке, имеющей продольную ось державки, причем режущая головка прикреплена к ключу режущего инструмента посредством гибкой втулки, которая установлена на ключе режущего инструмента и содержит внутреннюю поверхность втулки в фрикционном сцеплении с режущей головкой, причем способ включает:
размещение ключа режущего инструмента с закрепленной режущей головкой рядом с передним концом инструментальной державки;
перемещение ключа режущего инструмента в направлении к инструментальной державке так, что часть переднего конца вставляется в упомянутую гибкую втулку, и режущая головка входит в зацепление с передним концом инструментальной державки;
вращение ключа режущего инструмента до тех пор, пока режущая головка не будет креплена к инструментальной державке; и
перемещение ключа режущего инструмента в направлении от инструментальной державки до тех пор, пока часть переднего конца уже не будет вставлена в гибкую втулку.
Следует понимать, что вышеизложенное является кратким обобщением и что признаки, описанные ниже, могут быть применимы в любой комбинации в соответствии с настоящим изобретением, например, любой из перечисленных ниже признаков может быть применим к ключу режущего инструмента, узлу ключа режущей головки или способу разъемного прикрепления режущей головки к инструментальной державке.
втулка может содержать сквозную полость втулки, периферийно ограниченную внутренней поверхностью втулки, причем сквозная полость втулки открывается по меньшей мере к заднему отверстию втулки. Внутренняя поверхность втулки может содержать направляющую поверхность, продолжающуюся от заднего отверстия втулки к приемному участку для головки.
сквозная полость втулки может иметь цилиндрическую форму, когда втулка не согнута.
Втулка может быть выполнена из силикона.
Втулка имеет модуль упругости (Е). модуль упругости может находиться в пределах 0,001 ГПа≤Е≤0,05 ГПа.
Втулка может быть прозрачной или светопроницаемой.
блокировочный элемент может быть прикреплен к упомянутой рукоятке на переднем конце блокировочного элемента.
рукоятка и блокировочный элемент могут быть выполнены за одно целое так, чтобы образовать цельную, неразъемную конструкцию.
Блокировочный элемент может содержать кольцеобразую периферийную поверхность блокировочного элемента, продолжающуюся вдоль центральной оси ключа в направлении назад от упомянутой рукоятки. Втулка может быть разъемно и упруго закреплена на установочном участке для втулки, расположенном на упомянутой периферийной поверхности блокировочного элемента.
установочный участок для втулки может содержать коническую поверхность, которая сужается радиально внутрь к центральной оси ключа в направлении назад.
установочный участок для втулки может содержать первую цилиндрическую поверхность, имеющую первый диаметр цилиндра.
установочный участок для втулки может дополнительно содержать вторую цилиндрическую поверхность, имеющую второй диаметр цилиндра и расположенную перед упомянутой первой цилиндрической поверхностью. Второй диаметр цилиндра может быть больше, чем первый диаметр цилиндра.
периферийная поверхность блокировочного элемента может содержать аксиальную упорную поверхность, которая обращена в общем в направлении назад. втулка может находиться в контакте с упомянутой аксиальной упорной поверхностью.
рукоятка может обладать вращательной симметрией N-го порядка относительно центральной оси ключа, где N - целое число.
рукоятка может содержать верхнюю поверхность рукоятки, нижнюю поверхность рукоятки и периферийную поверхность рукоятки, продолжающуюся между ними. Верхняя поверхность рукоятки и нижняя поверхность рукоятки могут быть плоскими и перпендикулярными центральной оси ключа.
блокировочный элемент может выступать в направлении назад от радиально центральной части нижней поверхности рукоятки.
ключ режущего инструмента может дополнительно содержать сквозное отверстие для извлечения, продолжающееся между, и открывающееся к, верхней поверхности рукоятки и приемному участку для головки.
Режущая головка может содержать соединительную часть головки, которая включает соединительный штифт головки, выступающий назад из задней поверхности головки. Соединительный штифт головки может продолжаться через и за пределами заднего отверстия втулки в направлении назад.
Режущая головка может иметь центральную ось головки, продолжающуюся в направлении спереди назад и вокруг которой режущая головка может вращаться в направлении вращения, при этом режущая головка может содержать множество режущих лопастей, продолжающихся радиально наружу относительно центральной оси головки, при этом каждая режущая лопасть может содержать противоположные вращательно переднюю и заднюю поверхности лопасти и периферийную поверхность лопасти, продолжающуюся периферийно между ними. Периферийные поверхности лопастей могут определять диаметр режущей головки. Втулка может содержать сквозную полость втулки, которая открывается по меньшей мере к заднему отверстию втулки, при этом сквозная полость втулки периферийно ограничена внутренней поверхностью втулки и имеет диаметр втулки, когда втулка не согнута и в разобранном положении узла ключа режущей головки режущая головка не прикреплена к ключу режущего инструмента; и диаметр режущей головки больше, чем диаметр втулки.
Внутренняя поверхность втулки может содержать направляющую поверхность, продолжающуюся от заднего отверстия втулки к приемному участку для головки.
Режущая головка может содержать соединительную часть головки, которая включает соединительный штифт головки, выступающий назад из задней поверхности головки. В собранном положении, соединительный штифт головки может продолжаться через и за пределами заднего отверстия втулки в направлении назад.
способ может дополнительно включать, перед этапом размещения узла ключа режущей головки относительно инструментальной державки, этапы: размещения переднего конца инструментальной державки в заднем отверстии втулки и скольжения упомянутой направляющей поверхности вдоль периферийной поверхности державки в направлении назад.
Способ может дополнительно включать этап: введения соединительного штифта головки в соединительное отверстие державки перед этапом скольжения направляющей поверхности вдоль периферийной поверхности державки в направлении назад.
Способ может дополнительно включать этап скольжения внутренней поверхности втулки вдоль периферийной поверхности державки, после этапа перемещения ключа режущего инструмента в направлении к инструментальной державке.
Краткое описание чертежей
Для лучшего понимания настоящего изобретения и его практического осуществления, ниже будет сделана ссылка на прилагаемые чертежи, из которых:
Фиг.1 представляет собой перспективный вид ключа режущего инструмента, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, с вращающимся режущим инструментом в отсоединенном положении;
Фиг.2 представляет собой перспективный вид узла ключа режущей головки;
Фиг.3 представляет собой вид с торца узла ключа режущей головки, показанного на фиг.2;
Фиг.4 представляет собой вид в разрезе узла ключа режущей головки, показанного на фиг.2;
Фиг.5 представляет собой перспективный вид втулки, показанной на фиг.1;
Фиг.6 представляет собой перспективный вид ключа режущего инструмента без прикрепленной втулки, в соответствии с вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.7 представляет собой перспективный вид с пространственным разделением элементов вращающегося режущего инструмента, показанного на фиг.1;
Фиг.8а представляет собой вид сбоку вращающегося режущего инструмента, когда вращающийся режущий инструмент находится в предварительно прикрепленном положении; и
Фиг.8b представляет собой вид, аналогичный виду, показанному на фиг.8а, когда вращающийся режущий инструмент находится в закрепленном положении.
Следует понимать, что для простоты и ясности объяснения элементы, показанные в чертежах, выполнены необязательно в масштабе. Например, размеры некоторых элементов могут быть преувеличены относительно других элементов для ясности, или некоторые физические компоненты могут быть заключены в одном функциональном блоке или элементе. Кроме того, там, где это целесообразно, в чертежах для обозначения соответствующих или аналогичных элементов использованы одинаковые ссылочные позиции.
Подробное описание изобретения
В приведенном ниже описании будут описаны различные аспекты настоящего изобретения. В целях объяснения, конкретные конфигурации и детали изложены достаточно подробно, чтобы обеспечить полное понимание настоящего изобретения. Однако для специалиста в данной области техники будет также очевидно, что настоящее изобретение может быть осуществлено без конкретных конфигураций и деталей, показанных в данном документе.
Вначале обращается внимание на фиг.1, показывающую вращающийся режущий инструмент 20, используемый для операций сверления, в отсоединенном положении, и ключ 22, 122 режущего инструмента в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Вращающийся режущий инструмент 20 содержит режущую головку 24, которая обычно выполнена из цементированного карбида. Вращающийся режущий инструмент 20 содержит также инструментальную державку 26, дополнительную к режущей головке 24, которая обычно выполнена из стали. Вращающийся режущий инструмент 20 выполнен с возможностью регулирования между отсоединенным положением и закрепленным положением. В закрепленном положении вращающегося режущего инструмента 20, режущая головка 24 разъемно закреплена в инструментальной державке 26.
Один аспект настоящего изобретения относится к ключу 22, 122 режущего инструмента. Ключ 22, 122 режущего инструмента предназначен для сборки вращающегося режущего инструмента 20. Более конкретно, ключ 22, 122 режущего инструмента предназначен для вращения режущей головки 24 относительно инструментальной державки 26, чтобы режущая головка 24 была разъемно прикреплена к инструментальной державке 26, т.е. для обеспечения закрепленного положения вращающегося режущего инструмента 20.
Ссылаясь на фиг.2-4, ключ 22, 122 режущего инструмента включает центральную ось А ключа, вокруг которой ключ 22, 122 режущего инструмента может вращаться в направлении RL блокировки вращения. Центральная ось А ключа продолжается в направлении DF вперед и направлении DR назад. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения центральная ось А ключа может представлять собой продольную ось. Следует понимать, что использование терминов «вперед» и «назад» в описании и формуле изобретения относится к относительному положению в направлении центральной оси А ключа, что соответствует направлениям вверх и вниз, соответственно, на фиг.4.
Ключ 22, 122 режущего инструмента включает рукоятку 28. Рукоятка 28 используется для активации вращения ключа 22, 122 режущего инструмента вокруг центральной оси А ключа в направлении RL блокировки вращения. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, рукоятка 28 может быть выполнена из пластмассы, такой как полипропилен, армированной на 10% стекловолокном, или подобного материала. Рукоятка 28 может включать верхнюю поверхность 30 рукоятки, нижнюю поверхность 32 рукоятки и периферийную поверхность 34 рукоятки, которая продолжается между верхней поверхностью 30 рукоятки и нижней поверхностью 32 рукоятки. Как видно на фиг.3, периферийная поверхность 34 рукоятки может включать множество радиально выпукло криволинейных участков 36 и множество радиально вогнуто криволинейных участков 38. Каждый радиально выпукло криволинейный участок 36 может быть расположен между двумя соседними радиально вогнуто криволинейными участками 38. Таким образом, как видно в виде с торца ключа 22, 122 режущего инструмента (т.е. фиг.3), периферийная поверхность 34 рукоятки то отдаляется, то приближается к центральной оси А ключа, когда она продолжается в направлении RL блокировки вращения. Рукоятка 28 может обладать вращательной симметрией N-го порядка относительно центральной оси А ключа, где N - целое число. Предпочтительно, рукоятка 28 может обладать вращательной симметрией 12-го порядка относительно центральной оси А ключа. Предпочтительно, такая конфигурация обеспечивает надлежащую форму для захвата оператором во время активации вращения ключа 22, 122 режущего инструмента в направлении RL блокировки вращения. Как показано на фиг.4, верхняя поверхность 30 рукоятки и нижняя поверхность 32 рукоятки могут быть плоскими и продолжаться поперек центральной оси А ключа. Предпочтительно, верхняя поверхность 30 рукоятки и нижняя поверхность 32 рукоятки могут быть перпендикулярными центральной оси А ключа.
Ключ 22, 122 режущего инструмента включает блокировочный элемент 40. Блокировочный элемент 40 прикреплен к рукоятке 28. Блокировочный элемент 40 продолжается от рукоятки в направлении DR назад вдоль центральной оси А ключа. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, передний конец блокировочного элемента 40 может быть прикреплен к рукоятке 28. Блокировочный элемент 40 может быть неразъемно прикреплен к рукоятке 28. То есть блокировочный элемент 40 и рукоятка 28 представляют собой цельную, неразъемную конструкцию и соответственно выполнены из одного материала. Предпочтительно, если, например, таким материалом является пластмасса, то режущие части режущей головки 24 не повреждаются, если они входят в контакт с каким-либо участком блокировочного элемента 40. Кроме того, благодаря такой неразъемной конструкции уменьшается возможность отрыва блокировочного элемента 40 от рукоятки 28. Кроме того, упрощается изготовление ключа 22, 122 режущего инструмента, поскольку не требуется никакого процесса прикрепления (рукоятки 28 к блокировочному элементу 40).
Как видно на фиг.1-2 и фиг.4, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, блокировочный элемент 40 может включать кольцеобразную периферийную поверхность 42 блокировочного элемента, которая продолжается вдоль центральной оси А ключа в направлении DR назад от рукоятки 28. Предпочтительно, блокировочный элемент 40 может выступать в направлении DR назад от радиально центрального участка нижней поверхности 32 рукоятки. Периферийная поверхность 42 блокировочного элемента может включать установочный участок 44 для втулки. Установочный участок 44 для втулки приспособлен для прикрепления к нему втулки 46.
Как лучше всего видно на фиг.4, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, установочный участок 44 для втулки ключа 22 режущего инструмента может включать коническую поверхность 48. Коническая поверхность 48 может сужаться радиально внутрь к центральной оси А ключа в направлении DR назад. Коническая поверхность 48 определяет угол α конусности. Угол α конусности может находиться в пределах 3°≤α≤5°. Предпочтительно, угол α конусности может быть равен 4°. В качестве альтернативы, как видно в неограничивающем примере, показанном на фиг.6, в соответствии с некоторыми другими вариантами осуществления настоящего изобретения, установочный участок 44 для втулки ключа 122 режущего инструмента может включать первую цилиндрическую поверхность 50а, которая имеет первый диаметр D1 цилиндра. Кроме того, периферийная поверхность 42 блокировочного элемента может включать вторую цилиндрическую поверхность 50b, имеющую второй диаметр D2 цилиндра. Вторая цилиндрическая поверхность 50b может быть расположена перед первой цилиндрической поверхностью 50а. Второй диаметр D2 цилиндра больше, чем первый диаметр D1 цилиндра. Таким образом, периферийная поверхность 42 блокировочного элемента может включать множество цилиндрических поверхностей 50а, 50b, при этом каждая имеет диаметр, который больше, чем диаметр цилиндрической поверхности 50а, 50b, расположенной сзади рядом с ней, тем самым образуя ступенчатую периферийную поверхность.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, периферийная поверхность 42 блокировочного элемента может включать аксиальную упорную поверхность 52, которая обращена в общем в направлении DR назад. Аксиальная упорная поверхность 52 служит для размещения втулки 46 в заданном положении, как подробно описано ниже. Как показано на фиг.2 и 4, аксиальная упорная поверхность 52 может быть образована на кольцеобразном выпуклом участке 54, расположенном на периферийной поверхности 42 блокировочного элемента рядом с нижней поверхностью 32 рукоятки. В качестве альтернативы, как показано на фиг.6, аксиальная упорная поверхность 52 может быть образована посредством цилиндрического выступающего участка 56, образованного около примыкающей спереди цилиндрической поверхности 50а, 50b.
Обращаясь снова к фиг.2-4, блокировочный элемент 40 включает приемный участок 58 для головки на его заднем конце. Приемный участок 58 для головки приспособлен для обеспечения гнезда для режущей головки 24, когда режущую головку 24 устанавливают в ключе 22, 122 режущего инструмента (т.е. режущая головка 24 может быть размещена в приемном участке 58 для головки и совмещена с ним) перед разъемным прикреплением к инструментальной державке 26. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, приемный участок 58 для головки может включать множество разнесенных в окружном направлении элементов 60 передачи крутящего момента, которые образуют множество разнесенных в окружном направлении приемных промежутков 62, при этом каждый приемный промежуток 62 расположен между парой соседних элементов 60 передачи крутящего момента. В данном неограничивающем примере, показанном в чертежах, приемный участок 58 для головки включает ровно два элемента 60 передачи крутящего момента, диаметрально противоположных друг другу, и соответственно ровно два приемных промежутка 62, также диаметрально противоположных друг другу. Количество приемных промежутков 62 соответствует количеству режущих лопастей на режущей головке 24. Как видно на фиг.3, каждый элемент 60 передачи крутящего момента включает поверхность 64 передачи крутящего момента для передачи блокировочного крутящего момента на режущую головку 24, когда ключ 22, 122 режущего инструмента поворачивают вокруг центральной оси А ключа в направлении RL блокировки вращения. Поверхность 64 передачи крутящего момента может быть обращена в общем в направлении RL блокировки вращения.
Как видно на фиг.3 и 4, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, ключ 22, 122 режущего инструмента может включать сквозное отверстие 66 для извлечения, которое продолжается между и открывается к верхней поверхности 30 рукоятки и приемному участку 58 для головки. Сквозное отверстие 66 для извлечения предназначено для извлечения режущей головки 24 из ключа 22, 122 режущего инструмента посредством использования элемента для извлечения (не показанного), такого как стержень, который прикладывает к режущей головке 24 усилие для извлечения в направлении DR назад, таким образом выталкивая ее из приемного участка 58 для головки и втулки 46.
Как видно на фиг.1-4, ключ 22, 122 режущего инструмента включает отдельную втулку 46. Втулка 46 включает концевые поверхности 68 втулки и внешнюю поверхность 70 втулки, которая продолжается между двумя концевыми поверхностями 68. Втулка 46 является полой, содержащей сквозную полость 72 втулки, которая продолжается между и открывается к упомянутым двум концевым поверхностям 68 втулки в двух отверстиях 74, 76 втулки, переднем отверстии 74 втулки и заднем отверстии 76 втулки, таким образом образуя внутреннюю поверхность 78 втулки. Внутренняя поверхность 78 втулки периферийно ограничивает сквозную полость 72 втулки. Ширина W втулки 46, которая представляет собой радиальное расстояние между внешней и внутренней поверхностями 70, 78 втулки, может находиться в пределах 1,5 мм≤W≤2,5 мм. Предпочтительно, ширина W втулки может быть равна 2 мм.
Втулка 46 является упруго гибкой. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, втулка 46 может иметь модуль упругости Е в пределах 0,001 ГПа≤Е≤0,05 ГПа. Важно отметить, что втулка 46 должна быть достаточно жесткой, чтобы упруго прижимать режущую головку 24 к ключу 22, 122 режущего инструмента, при этом также позволяя а) вставлять передний конец инструментальной державки 26 во втулку 46, и b) извлекать ключ 22, 122 режущего инструмента из вращающегося режущего инструмента 20 после того, как режущая головка 24 разъемно прикреплена к инструментальной державке 26 (т.е. извлекать без прикрепленной режущей головки 24). Втулка 46 и приемный участок 58 для втулки могут быть выполнены из разных материалов. Предпочтительно, втулка 46 может быть выполнена из силикона.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, втулка 46 может быть прозрачной или светопроницаемой, что предпочтительно позволяет видеть режущую головку 24 и инструментальную державку 26 во время сборки вращающегося режущего инструмента 20.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, когда втулка 46 не согнутая (например, не прикреплена к блокировочному элементу 40), внутренняя и внешняя поверхности 70, 78 втулки проходят в окружном направлении вдоль центральной оси S втулки и размещаются на двух воображаемых цилиндрических поверхностях, которые являются коаксиальными с центральной осью S втулки. Таким образом, сквозная полость 72 втулки может иметь цилиндрическую форму, а внутренняя поверхность 78 втулки определяет диаметр DS втулки. Две концевые поверхности 68 втулки могут быть плоскими и перпендикулярными центральной оси S втулки.
Втулка 46 прикреплена к блокировочному элементу 40. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, втулка 46 может быть разъемно прикреплена к блокировочному элементу 40. Предпочтительно, если втулка 46 повреждается, например, разрывается, то ее можно заменять. Для разъемного прикрепления втулки 46 к блокировочному элементу 40, блокировочный элемент 40 вводят в сквозную полость 72 втулки на переднем отверстии 74 втулки. Затем блокировочный элемент 40 проталкивают в аксиальном направлении дальше в сквозную полость 72 втулки. В неограничивающем примере, показанном в чертежах, втулка 46 может входить в контакт с аксиальной упорной поверхностью 52, таким образом предотвращая дальнейшее введение блокировочного элемента 40 в сквозную полость 72 втулки и устанавливая втулку в заданном положении относительно блокировочного элемента 40. Следует отметить, что благодаря тому, что диаметр DS втулки меньше, чем радиальный размер установочного участка 44 для втулки, втулка 46 упруго деформируется радиально наружу, т.е. сгибается, и таким образом упруго зажимается на блокировочном элементе 40 на установочном участке 44 для втулки. Аксиальная часть втулки 46, не прикрепленная к установочному участку 44 для втулки, по существу сохраняет диаметр DS втулки.
Когда втулка 46 прикреплена к установочному участку 44 для втулки, втулка 46 кольцеобразно окружает приемный участок 58 для головки. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, центральная ось S втулки может совпадать с центральной осью А ключа. Втулка 46 может продолжаться за пределами приемного участка 58 для головки в направлении DR назад. При этом внутренняя поверхность 78 втулки может включать направляющую поверхность 80, продолжающуюся от заднего отверстия 76 втулки к приемному участку 58 для головки.
Режущая головка 24 и инструментальная державка 26, хотя и не являются частью настоящего изобретения, будут описаны ниже в качестве вводной части к описанию сборки вращающегося режущего инструмента 20. Ссылаясь далее на фиг.7, режущая головка 24 выполнена из цельной, неразъемной конструкции. Режущая головка 24 имеет центральную ось С головки, вокруг которой режущая головка 24 может вращаться в направлении R вращения. Направление R вращения является вращательно противоположным направлению RL блокировки вращения. Центральная ось С головки может представлять собой продольную ось. Центральная ось С головки продолжается в направлении DF вперед и направлении DR назад. Режущая головка 24 включает передний конец, который образует режущую часть 82, и задний конец, который образует соединительную часть 84 головки.
Режущая часть 82 включает противоположные переднюю и заднюю поверхности 86, 88 головки и периферийную поверхность 90 головки, которая продолжается между передней и задней поверхностями 86, 88 головки. Центральная ось С головки продолжается через переднюю и заднюю поверхности 86, 88 головки. Задняя поверхность 88 головки определяет границу между режущей частью 82 и соединительной частью 84 головки. Режущая часть 82 включает заднюю контактную поверхность 92 головки, которая обращена в общем в направлении DR назад, для соединения впритык с дополняющей поверхностью инструментальной державки 26. Задняя контактная поверхность 92 головки расположена на задней поверхности 88 головки. Задняя поверхность 88 головки может быть плоской и перпендикулярной центральной оси С головки.
Режущая часть 82 включает радиально центральную часть 94 головки. Режущая часть 82 включает множество режущих лопастей 96, которые продолжаются радиально наружу, относительно центральной оси С головки, из радиально центральной части 94 головки. В данном неограничивающем примере, показанном в чертежах, режущая часть 82 включает ровно две режущие лопасти 96, диаметрально противоположные друг другу. Каждая режущая лопасть 96 соответственно включает противоположные вращательно переднюю и заднюю поверхности 98, 100 лопасти и периферийную поверхность 102 лопасти, которая продолжается периферийно между упомянутыми вращательно передней и задней поверхностями 98, 100 лопасти. Вращательно передняя и задняя поверхности 98, 100 лопасти и периферийная поверхность 102 лопасти все расположены на периферийной поверхности 90 головки. Следует понимать, что использование терминов «вращательно передняя» и «вращательно задняя» в описании и формуле изобретения относится к положению относительно направления R вращения. Периферийные поверхности 102 лопастей могут определять диаметр DH режущей головки. Каждая режущая лопасть 96 включает приводимую в движение поверхность 104 для приводного зацепления с дополняющей поверхностью на инструментальной державке 26. Приводимые в движение поверхности 104 могут быть расположены на вращательно задних поверхностях 100 лопастей. Предпочтительно это обеспечивает эффективную передачу крутящего момента на режущую головку через приводимые в движение поверхности 104. Приводимые в движение поверхности 104 могут быть расположены на расстоянии от задней поверхности 88 головки. Предпочтительно, приводимые в движение поверхности 104 могут быть расположены аксиально перед задней поверхностью 88 головки.
Каждая режущая лопасть 96 включает соответствующую главную режущую кромку 104. Каждая вращательно передняя поверхность 98 лопасти включает соответствующую главную переднюю поверхность 108. Каждая главная передняя поверхность 108 продолжается от главной режущей кромки 104, с которой она связана, к задней поверхности 88 головки. Поверхности захвата ключа могут быть образованы вблизи главной передней поверхности 108, расположенной на каждой режущей лопасти 96.
Соединительная часть 84 головки включает соединительный штифт 110 головки, который выступает назад из задней поверхности 88 головки вдоль центральной оси С головки. Соединительный штифт 110 головки предназначен для соединения с инструментальной державкой 26. Соединительный штифт 110 головки включает заднюю поверхность 112 штифта, которая расположена на расстоянии от задней поверхности 88 головки, и периферийную поверхность 114 штифта, которая продолжается между задней поверхностью 112 штифта и задней поверхностью 88 головки. Режущая головка 24 может включать по меньшей мере один фиксатор 116 головки. В неограничивающем примере, показанном в чертежах, по меньшей мере один фиксатор 116 головки расположен на соединительном штифте 110 головки и выступает радиально наружу из него. Каждый фиксатор 116 головки может быть прилегающей к задней поверхности 112 штифта. Назначение фиксатора 116 головки описано ниже.
Инструментальная державка 26 имеет продольную ось D державки, которая продолжается в направлении DF вперед и DR назад и вокруг которой инструментальная державка 26 может вращаться в направлении R вращения. Инструментальная державка 26 включает периферийную поверхность 118 державки, которая продолжается в окружном направлении вдоль продольной оси D державки. Периферийная поверхность 118 державки образует границу опорной поверхности 120 державки на переднем конце инструментальной державки 26. Продольная ось D державки продолжается через опорную поверхность 120 державки. Инструментальная державка 26 включает опорную контактную поверхность 124 державки, которая обращена в общем в направлении DF вперед, для соединения впритык с дополняющей поверхностью на режущей головке 24. Опорная контактная поверхность 124 державки расположена на опорной поверхности 120 державки. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, опорная поверхность 120 державки может быть плоской и перпендикулярной продольной оси D державки.
Инструментальная державка 26 включает множество разнесенных в окружном направлении приводящих в движение элементов 126, которые проходят вперед из опорной поверхности 120 державки. Приводящие в движение элементы 126 служат для приложения крутящего момента ТС при резании к режущей головке 24, когда инструментальная державка 26 вращается. В данном неограничивающем примере, показанном в чертежах, инструментальная державка 26 включает ровно два приводящих в движение элемента 126, диаметрально противоположных друг другу. Каждый приводящий в движение элемент 126 включает противоположные вращательно переднюю и заднюю поверхности 128, 130 приводящего в движение элемента и периферийную поверхность 132 приводящего в движение элемента, которая продолжается периферийно между вращательно передней и задней поверхностями 128, 130 приводящего в движение элемента. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, каждый приводящий в движение элемент 126 может включать соответствующую переднюю поверхность 134 приводящего в движение элемента, которая аксиально определяет границы приводящего в движение элемента 126 в направлении DF вперед.
Вращательно передняя поверхность 128 приводящего в движение элемента включает приводящую в движение поверхность 136 для приводного зацепления с соответствующей дополняющей поверхностью на режущей головке 24. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, приводящие в движение поверхности 136 могут быть расположены аксиально перед опорной поверхностью 120 державки.
Инструментальная державка 26 включает соединительное отверстие 138 державки для приема соединительного штифта 110 режущей головки 24. Соединительное отверстие 138 державки углублено в опорной поверхности 120 державки и продолжается вдоль продольной оси D державки в направлении DR назад. Соединительное отверстие 138 державки может быть не полностью закрытым в окружном направлении. Инструментальная державка 26 может включать по меньшей мере один подрез 140 державки. В неограничивающем примере, показанном в чертежах, по меньшей мере один подрез 140 державки расположен в соединительном отверстии 138 державки и углублен радиально наружу. Каждый подрез 140 державки может примыкать к опорной поверхности 120 державки. Назначение подреза 140 державки описано ниже.
Другой аспект настоящего изобретения относится к узлу 142 ключа режущей головки, который включает вышеописанный ключ 22, 122 режущего инструмента и режущую головку 24. Узел 142 ключа режущей головки выполнен с возможностью регулирования между собранным и разобранным положением. В разобранном положении, режущая головка 24 не прикреплена к ключу 22, 122 режущего инструмента. Как видно на фиг.2, в собранном положении узла 142 ключа режущей головки, режущая головка 24 совмещена с приемным участком 58 для головки. В совмещенном положении, каждая режущая лопасть 96 продолжается через соответствующий приемный промежуток 62.
Диаметр DH режущей головки больше, чем диаметр DS втулки. Таким образом, режущая головка 24 упруго зажата в приемном участке 58 для головки посредством втулки 46. По сути режущая головка 24 прикреплена к ключу 22, 122 режущего инструмента посредством гибкой втулки 46, которая установлена на ключе 22, 122 режущего инструмента и содержит внутреннюю поверхность 78 втулки в фрикционном сцеплении с режущей головкой 24.
Как видно на фиг.3, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, верхняя поверхность 30 рукоятки ключа 22, 122 режущего инструмента может включать индикаторный паз 144 рукоятки, углубленный в ней. Индикаторный паз 144 рукоятки может быть прямолинейным и пересекать центральную ось А ключа. Индикаторный паз 144 рукоятки выполнен так, чтобы обеспечивать визуальную индикацию ориентации режущей головки 24 для оказания помощи при сборке вращающегося режущего инструмента 20.
Как показано на фиг.4, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, соединительный штифт 110 головки может продолжаться через и за пределами заднего отверстия 76 втулки в направлении DR назад.
Другой аспект настоящего изобретения относится к способу разъемного прикрепления режущей головки 24, являющейся частью собранного узла 142 ключа режущей головки, к инструментальной державке 26. Другими словами, к регулированию вращающегося режущего инструмента 20 из отсоединенного положения в закрепленное положение.
Узел 142 ключа режущей головки размещают относительно инструментальной державки 26 так, что режущая головка 24 примыкает к переднему концу инструментальной державки 26, и каждая режущая лопасть 96 смещена под углом от соответствующей пары соседних приводящих в движение элементов 126. Узел 142 ключа режущей головки перемещают к инструментальной державке 26 до тех пор, пока режущая головка 24 не входит в контакт с инструментальной державкой 26, таким образом определяя предварительно закрепленное положение (см. фиг.8а). Каждая режущая лопасть 96 расположена под углом между соответствующей парой соседних приводящих в движение элементов 126. Затем ключ 22, 122 режущей головки вращают в направлении RL блокировки вращения до тех пор, пока режущая головка 24 не прикрепится к инструментальной державке 26. В закрепленном положении, прочный контакт между режущими лопастями 96 и приводящими в движение элементами 126 препятствует дальнейшему повороту ключа 22, 122 режущей головки (см. фиг.8b). Каждый фиксатор 116 головки расположен в соответствующем подрезе 140 державки. В данном положении вращающийся режущий инструмент 20 находится в закрепленном положении, и режущая головка 24 считается разъемно прикрепленной к инструментальной державке 26. Затем ключ 22, 122 режущего инструмента удаляют из вращающегося режущего инструмента 20, и режущая головка 24 отделяется от ключа 22, 122 режущего инструмента. Следует отметить, что режущая головка 24 остается прикрепленной к инструментальной державке 26 благодаря тому, что каждый фиксатор 116 головки удерживается соответствующим подрезом 140 державки.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, перед размещением узла 142 ключа режущей головки относительно инструментальной державки 26, передний конец инструментальной державки 26 может быть размещен в заднем отверстии 76 втулки. Направляющая поверхность 80 может скользить вдоль периферийной поверхности 118 державки в направлении DR назад. Предпочтительно, это совмещает центральную ось С головки с осью D инструментальной державки. Перед скольжением направляющей поверхности 80 вдоль периферийной поверхности 118 державки в направлении DR назад соединительный штифт 110 головки может быть вставлен в соединительное отверстие 138 державки.
В таком случае режущая головка 24 разъемно прикрепляют к инструментальной державке 26 посредством предварительного размещения ключа 22, 122 режущего инструмента в прикрепленной режущей головкой 24 рядом с передним концом инструментальной державки 26. Затем ключ 22, 122 режущего инструмента перемещают в направлении к инструментальной державке 26 так, что часть первого конца входит в заднее отверстие 76 гибкой втулки 46, и режущая головка 24 входит в контакт с передним концом инструментальной державки 26. Затем вращают ключ 22, 122 режущего инструмента до тех пор, пока режущая головка 24 не прикрепится к инструментальной державке 26. В конце перемещают ключ 22, 122 режущего инструмента в направлении от инструментальной державки 26 до тех пор, пока часть переднего конца уже не будет входить в заднее отверстие 76 гибкой втулки 46.
Следует понимать, что ключ 22, 122 режущего инструмента может быть также использован для разборки вращающегося режущего инструмента 20. Во время разборки втулка 46 предпочтительно упруго зажимает режущую головку 24 так, что режущая головка перемещается с ключом 22, 122 режущего инструмента, когда ключ 22, 122 режущего инструмента вращают в направлении, противоположном направлению RL блокировки вращения.
Следует отметить, что особенностью настоящего изобретения является то, что прозрачность или светопроницаемость втулки 46 позволяет видеть режущую головку 24 во время сборки вращающегося режущего инструмента 20 и таким образом облегчает сборку вращающегося режущего инструмента 20.
Следует также отметить, что другой особенностью настоящего изобретения является то, что установочный участок 44 для втулки, включающий коническую поверхность 48 или множество цилиндрических поверхностей 50а, 50b, позволяет прикреплять к установочному участку 44 втулки 46 разных диаметров. Это в свою очередь позволяет упруго прижимать к одному и тому же ключу 22, 122 режущего инструмента вращающиеся режущие головки 20 разных размеров.
Изобретение относится к ключу режущего инструмента, содержащего рукоятку для активации вращения ключа режущего инструмента и блокировочный элемент, который прикреплен к упомянутой рукоятке. Блокировочный элемент включает приемный участок для головки на его заднем конце и втулку, прикрепленную к блокировочному элементу. Втулка является упруго гибкой и кольцеобразно окружает приемный участок для головки. Узел ключа режущей головки включает режущую головку, которая расположена на приемном участке для головки и упруго зажата на нем посредством упомянутой втулки. Ключ режущей головки вращают для разъемного прикрепления режущей головки к инструментальной державке. В результате обеспечивается облегчение разъемного соединения режущей головки и инструментальной державки. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.
1. Ключ (22, 122) режущего инструмента, имеющий центральную ось (А) ключа, вокруг которой ключ (22, 122) режущего инструмента может вращаться в направлении (RL) блокировки вращения, причем центральная ось (А) ключа продолжается в направлении вперед (DF) и назад (DR), при этом ключ (22, 122) режущего инструмента содержит:
рукоятку (28) для активации вращения ключа (22, 122) режущего инструмента вокруг центральной оси (А) ключа,
блокировочный элемент (40), прикрепленный к рукоятке (28) и продолжающийся от нее в направлении назад (DR) вдоль центральной оси (А) ключа, причем блокировочный элемент (40) содержит приемный участок (58) для головки на его заднем конце, для приема режущей головки (24); и
втулку (46), прикрепленную к блокировочному элементу (40), причем
втулка (46) является упруго гибкой и кольцеобразно окружает приемный участок (58) для головки.
2. Ключ (22, 122) режущего инструмента по п.1, в котором втулка (46) содержит сквозную полость (72) втулки, периферийно ограниченную внутренней поверхностью (78) втулки, причем сквозная полость (72) втулки открывается по меньшей мере к заднему отверстию (76) втулки, и
внутренняя поверхность (78) втулки содержит направляющую поверхность (80), продолжающуюся от заднего отверстия (76) втулки к приемному участку (58) для головки.
3. Ключ (22, 122) режущего инструмента по п.1 или 2, в котором сквозная полость (72) втулки имеет цилиндрическую форму, когда втулка (46) не согнута.
4. Ключ (22, 122) режущего инструмента по п.1, в котором втулка (46) выполнена из силикона.
5. Ключ (22, 122) режущего инструмента по п.1, в котором втулка (46) является прозрачной или светопроницаемой.
6. Ключ (22, 122) режущего инструмента по п.1, в котором блокировочный элемент (40) прикреплен к рукоятке (28) на переднем конце блокировочного элемента (40).
7. Ключ (22, 122) режущего инструмента по п.1, в котором рукоятка (28) и блокировочный элемент (40) выполнены за одно целое и образуют цельную, неразъемную конструкцию.
8. Ключ (22, 122) режущего инструмента по п.1, в котором
блокировочный элемент (40) содержит кольцеобразную периферийную поверхность (42) блокировочного элемента, продолжающуюся вдоль центральной оси (А) ключа в направлении назад (DR) от рукоятки (28), и
втулка (46) разъемно и упруго прикреплена к установочному участку (44) для втулки, расположенному на периферийной поверхности (42) блокировочного элемента.
9. Ключ (22) режущего инструмента по п.8, в котором
установочный участок (44) для втулки содержит коническую поверхность (48), которая сужается радиально внутрь к центральной оси (А) ключа в направлении назад (DR).
10. Ключ (122) режущего инструмента по п.8, в котором
установочный участок (44) для втулки содержит первую цилиндрическую поверхность (50а), имеющую первый диаметр (D1) цилиндра,
установочный участок (44) для втулки содержит также вторую цилиндрическую поверхность (50b), имеющую второй диаметр (D2) цилиндра и расположенную перед упомянутой первой цилиндрической поверхностью (50а), и
второй диаметр (D2) цилиндра больше, чем первый диаметр (D1) цилиндра.
11. Ключ (22, 122) режущего инструмента по п.8, в котором
периферийная поверхность (42) блокировочного элемента содержит аксиальную упорную поверхность (52), которая обращена в общем в направлении назад (DR), и
втулка (46) находится в контакте с аксиальной упорной поверхностью (52).
12. Ключ (22, 122) режущего инструмента по п.1, в котором
рукоятка (28) содержит верхнюю поверхность (30) рукоятки, нижнюю поверхность (32) рукоятки и периферийную поверхность (34) рукоятки, продолжающуюся между ними, и
верхняя поверхность (30) рукоятки и нижняя поверхность (32) рукоятки являются плоскими и перпендикулярными центральной оси (А) ключа.
13. Ключ (22, 122) режущего инструмента по п.12, в котором блокировочный элемент (40) выступает в направлении назад (DR) от радиально центральной части нижней поверхности (32) рукоятки.
14. Ключ (22, 122) режущего инструмента по п.12, в котором ключ (22, 122) режущего инструмента дополнительно содержит сквозное отверстие (66) для извлечения, продолжающееся между и открывающееся к верхней поверхности (30) рукоятки и приемному участку (58) для головки.
15. Узел (142) ключа режущей головки, содержащий:
режущую головку (24) и
ключ (22, 122) режущего инструмента по п.1, причем
узел (142) ключа режущей головки выполнен с возможностью регулирования между собранным положением и разобранным положением и
в собранном положении режущая головка (24) совмещена с приемным участком (58) для головки и упруго зажата посредством втулки (46).
16. Узел (142) ключа режущей головки по п.15, в котором
режущая головка (24) имеет центральную ось (С) головки, продолжающуюся в направлении вперед (DF) и назад (DR) и вокруг которой режущая головка (24) может вращаться в направлении (R) вращения, при этом режущая головка (24) содержит режущие лопасти (96), продолжающиеся радиально наружу относительно центральной оси (С) головки, причем каждая режущая лопасть (96) содержит противоположные вращательно переднюю и заднюю поверхности (98, 100) лопасти и периферийную поверхность (102) лопасти, продолжающуюся периферийно между ними,
периферийные поверхности (102) лопастей определяют диаметр (DH) режущей головки,
втулка (46) содержит сквозную полость (72) втулки, которая открывается по меньшей мере к заднему отверстию (76) втулки, причем сквозная полость (72) втулки периферийно ограничена внутренней поверхностью (78) втулки и имеет диаметр (DS) втулки, когда втулка не согнута, и
в разобранном положении узла (142) ключа режущей головки:
режущая головка (24) не прикреплена к ключу (22, 122) режущего инструмента, и
диаметр (DH) режущей головки больше, чем диаметр (DS) втулки.
17. Узел (142) ключа режущей головки по п.16, в котором
внутренняя поверхность (78) втулки содержит направляющую поверхность (80), продолжающуюся от заднего отверстия (76) втулки к приемному участку (58) для головки.
18. Узел (142) ключа режущей головки по п.17, в котором
режущая головка (24) содержит соединительную часть (84) головки, которая включает соединительный штифт (110) головки, выступающий назад из задней поверхности (88) головки, и
в собранном положении соединительный штифт (110) головки продолжается через и за пределами заднего отверстия (76) втулки в направлении назад (DR).
19. Способ разъемного прикрепления режущей головки (24), имеющей центральную ось (С) головки, к инструментальной державке (26), имеющей продольную ось (D) державки, причем режущая головка (24) прикреплена к ключу (22, 122) режущего инструмента посредством гибкой втулки (46), которая установлена на ключе (22, 122) режущего инструмента и содержит внутреннюю поверхность (78) втулки во фрикционном сцеплении с режущей головкой (24), причем способ включает:
размещение ключа (22, 122) режущего инструмента с прикрепленной режущей головкой (24) рядом с передним концом инструментальной державки (26),
перемещение ключа (22, 122) режущего инструмента в направлении к инструментальной державке (26) так, что часть переднего конца входит в гибкую втулку (46), и режущая головка (24) входит в контакт с передним концом инструментальной державки (26),
вращение ключа (22, 122) режущего инструмента до тех пор, пока режущая головка (24) не прикрепится к инструментальной державке (26), и
перемещение ключа (22, 122) режущего инструмента в направлении от инструментальной державки (26) до тех пор, пока часть переднего конца уже не будет входить в гибкую втулку (46).
20. Способ по п.19, который дополнительно включает этап
скольжения внутренней поверхности (78) втулки вдоль периферийной поверхности (118) инструментальной державки (26), после этапа перемещения ключа (22, 122) режущего инструмента в направлении к инструментальной державке (26).
| US 20120034040 A1, 09.02.2012 | |||
| Отрезной резец | 1979 |
|
SU1006069A1 |
| US 3678789 A1, 25.07.1972 | |||
| CN 202079552 U, 21.12.2011 | |||
| РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ | 2003 |
|
RU2314180C2 |
