ВРАЩАЮЩИЙСЯ РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ, ИМЕЮЩИЙ ПОДДЕРЖИВАЕМУЮ В ОСЕВОМ НАПРАВЛЕНИИ ВЕДУЩУЮ РЕЖУЩУЮ ВСТАВКУ И НЕПРЕРЫВНУЮ РЕЖУЩУЮ КРОМКУ Российский патент 2021 года по МПК B23C5/10 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к вращающемуся режущему инструменту с множеством режущих вставок, обеспечивающих непрерывную эффективную режущую кромку вдоль одной выемки для стружки, для использования при обработке металлов резанием в целом, а также для фрезеровочных работ в частности.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В области вращающихся режущих инструментов, используемых при фрезеровочных работах, известно множество примеров обеспечения множества режущих вставок, расположенных вдоль одной выемки для стружки для того, чтобы обеспечивать непрерывную эффективную режущую кромку.

В US 4,790,693 раскрыт фрезерный инструмент с множеством одинаковых индексируемых вставок боковых станций с взаимоприлегающим расположением вдоль одной выемки для стружки и с одной неиндексируемой вставкой концевой ("первой" или "ведущей") станции, имеющей режущую кромку, которая в осевом направлении перекрывает рабочую режущую кромку смежной вставки боковой станции.

В US 8,696,257 раскрыт фрезерный инструмент с множеством одинаковых индексируемых вставок боковых и концевых станций, расположенных по одной выемке для отвода стружки, причем каждая вставка выполнена с возможностью пошагового перемещения вокруг центральной линии, проходящей через ее наклонную поверхность и V-образную посадочную поверхность.

Задача настоящего изобретения состоит в предложении улучшенного фрезерного инструмента.

Задача настоящего изобретения также состоит в предложении улучшенного фрезерного инструмента, имеющего множество индексируемых режущих вставок, расположенных вдоль одной выемки для стружки.

Дополнительная задача настоящего изобретения состоит в предложении улучшенного фрезерного инструмента, в котором вставка концевой станции закреплена с возможностью удаления в гнезде концевой станции с высокой степенью устойчивости.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с настоящим изобретением предложен режущий инструмент, выполненный с возможностью вращения вокруг оси инструмента, задающей переднезаднее направление и имеющий направление вращения, и содержащий:

режущий корпус, имеющий

переднюю концевую поверхность;

первое гнездо для размещения вставки, открытое к передней концевой поверхности и имеющее первую посадочную поверхность для вставки с поперечной к ней первой осевой опорной стенкой для вставки,

второе гнездо для размещения вставки, расположенное сзади в осевом направлении от первого гнезда для размещения вставки и имеющее вторую посадочную поверхность для вставки; и

приподнятую выступающую поверхность, смежную с первой осевой опорной стенкой для вставки;

первую режущую вставку, закрепленную с возможностью удаления в первом гнезде для размещения вставки, при этом первая режущая вставка имеет противоположные первые переднюю и заднюю концевые поверхности вставки с первой периферийной боковой поверхностью вставки, проходящей между ними, и первой осью вставки, проходящей через них, и по меньшей мере одну первую переднюю главную режущую кромку вставки, выполненную на пересечении первой передней концевой поверхности вставки и первой периферийной боковой поверхности вставки,

вторую режущую вставку, закрепленную с возможностью удаления во втором гнезде для размещения вставки, при этом вторая режущая вставка имеет противоположные вторые переднюю и заднюю концевые поверхности вставки со второй периферийной боковой поверхностью вставки, проходящей между ними, и второй осью вставки, проходящей через них, и по меньшей мере одну вторую переднюю главную режущую кромку вставки, выполненную на пересечении второй передней концевой поверхности вставки и второй периферийной боковой поверхности вставки,

причем:

первая посадочная поверхность для вставки находится в контакте с первой частью первой периферийной боковой поверхностью вставки,

первая осевая опорная стенка для вставки находится в контакте со второй частью первой периферийной боковой поверхностью вставки,

одна из указанной по меньшей мере одной первой передней главной режущей кромки вставки является рабочей, и одна из указанной по меньшей мере одной второй передней главной режущей кромки вставки является рабочей,

вторая плоскость инструмента, перпендикулярная оси инструмента, пересекает рабочую первую переднюю главную режущую кромку вставки и рабочую вторую переднюю главную режущую кромку вставки, и

на виде сбоку режущего инструмента, перпендикулярном оси инструмента, приподнятая выступающая поверхность по меньшей мере частично закрыта второй режущей вставкой.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для лучшего понимания настоящее изобретение ниже описано только в качестве примера со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых штрихпунктирными линиями обозначены границы вырезов для частичных видов элемента, и на которых:

на фиг. 1 показан перспективный вид режущего инструмента в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 2 показан вид сбоку режущего инструмента, показанного на фиг. 1;

на фиг. 3 показан подробный покомпонентный вид режущего инструмента, показанного на фиг. 1;

на фиг. 4 показан подробный вид сбоку режущего инструмента, показанного на фиг. 2;

на фиг. 5 показан подробный вид сбоку режущего инструмента, выполненный перпендикулярно первой посадочной поверхности вставки первого гнезда для размещения вставки, со связанной первой режущей вставкой и удаленным ее первым зажимным винтом;

на фиг. 6 показан вид с торца режущего инструмента, показанного на фиг. 5;

на фиг. 7 показан вид в поперечном сечении режущего инструмента, показанного на фиг. 4, выполненный по линии VII-VII;

на фиг. 8 показан вид в поперечном сечении режущего инструмента, показанного на фиг. 4, выполненный по линии VIII-VIII;

на фиг. 9 показан главный вид сбоку первой режущей вставки;

на фиг. 10 показан вспомогательный вид сбоку первой режущей вставки;

на фиг. 11 показан вид с торца сзади первой режущей вставки;

на фиг. 12 показан вид в поперечном сечении первой режущей вставки, показанной на фиг. 11, выполненный по линии XII-XII;

на фиг. 13 показан главный вид сбоку второй режущей вставки; и

на фиг. 14 показан вспомогательный вид сбоку второй режущей вставки.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как показано на фиг. 1-8, настоящее изобретение относится к режущему инструменту 20, выполненному с возможностью вращения вокруг оси AT инструмента и имеющему режущий корпус 22 и множество режущих вставок 24, 26, содержащее первую или "ведущую" режущую вставку 24, закрепленную с возможностью удаления в первом гнезде 28 для размещения вставки, и вторую режущую вставку 26, закрепленную с возможностью удаления во втором гнезде 30 для размещения вставки.

Как показано на фиг. 1 и 3, ось AT инструмента задает переднезаднее направление D_F, D_R, а режущий инструмент 20 имеет направление R вращения вокруг оси AT инструмента.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая и вторая режущие вставки 24, 26 предпочтительно могут быть выполнены посредством прессования и спекания цементированного карбида, такого как карбид вольфрама, и могут быть снабжены покрытием или выполнены без покрытия.

Также в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая и вторая режущие вставки 24, 26 могут отличаться друг от друга.

Как показано на фиг. 1-5, первое гнездо 28 для размещения вставки открыто к передней концевой поверхности 32 режущего корпуса 22, а второе гнездо 30 для размещения вставки расположено сзади в осевом направлении от первого гнезда 28 для размещения вставки.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения спиральная выемка 34 для стружки может проходить назад в осевом направлении от передней концевой поверхности 32 режущего корпуса 22, а первое и второе гнезда 28, 30 для размещения вставки могут сообщаться со спиральной выемкой 34 для стружки.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 2 и 4, первая плоскость РТ1, инструмента, содержащая ось AT инструмента, может пересекать первую и вторую режущие вставки 24, 26.

Следует понимать, что конфигурирование первой плоскости РТ1 инструмента таким образом, чтобы она пересекала первую и вторую режущие вставки 24, 26 с их перекрытием по периферии, преимущественно обеспечивает возможность приведения к минимуму угла спирали выемки 34 для стружки и, таким образом, увеличения до максимума общего количества выемок 34 для стружки, выполненных в режущем корпусе 22.

Как показано на фиг. 9-12, первая режущая вставка 24 имеет противоположные первые переднюю и заднюю концевые поверхности 36, 38 вставки с первой периферийной боковой поверхностью 40 вставки, проходящей между ними, и первой осью А1 вставки, проходящей через них, и по меньшей мере одну первую переднюю главную режущую кромку 42 вставки, выполненную на пересечении первой передней концевой поверхности 36 вставки и первой периферийной боковой поверхности 40 вставки.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая режущая вставка 24 может проявлять вращательную симметрию вокруг первой оси А1 вставки.

Как показано на фиг. 3 и 4, одна из указанной по меньшей мере одной первой передней главной режущей кромки 42 вставки является рабочей.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения две первые передние главные режущие кромки 42 вставки могут быть выполнены на пересечении первой передней концевой поверхности 36 вставки и первой периферийной боковой поверхности 40 вставки, а две первые передние главные режущие кромки 42 вставки могут быть расположены на расстоянии, составляющем две первые передние вспомогательные режущие кромки 44 вставки.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первые передняя и задняя концевые поверхности 36, 38 вставки могут быть неидентичными.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения на пересечении первой задней концевой поверхности 38 вставки и первой периферийной боковой поверхности 40 вставки могут быть не выполнены никакие режущие кромки.

Как показано на фиг. 13 и 14, вторая режущая вставка 26 имеет противоположные вторые переднюю и заднюю концевые поверхности 46, 48 вставки со второй периферийной боковой поверхностью 50 вставки, проходящей между ними, и второй осью А2 вставки, проходящей через них, и по меньшей мере одну вторую переднюю главную режущую кромку 52 вставки, выполненную на пересечении второй передней концевой поверхности 46 вставки и второй периферийной боковой поверхности 50 вставки.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вторая режущая вставка 26 может иметь вращательную симметрию вокруг второй оси А2 вставки.

Как показано на фиг. 3 и 4, одна из указанной по меньшей мере одной второй передней главной режущей кромки 52 вставки является рабочей.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения две расположенные на расстоянии вторые передние главные режущие кромки 52 вставки могут быть выполнены на пересечении второй передней концевой поверхности 46 вставки и второй периферийной боковой поверхности 50 вставки.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вторые передняя и задняя концевые поверхности 46, 48 вставки могут быть идентичными, а по меньшей мере одна вторая задняя главная режущая кромка 54 вставки может быть выполнена на пересечении второй задней концевой поверхности 48 вставки и второй периферийной боковой поверхности 50 вставки.

Как показано на фиг. 3, 4, 7 и 8, первое гнездо 28 для размещения вставки имеет первую посадочную поверхность 56 для вставки с первой осевой опорной стенкой 58 для вставки, поперечной к ней, при этом первая посадочная поверхность 56 для вставки находится в контакте с первой частью первой периферийной боковой поверхности 40 вставки, обеспечивая радиальную опору для первой режущей вставки 24, и первая осевая опорная стенка 58 для вставки находится в контакте со второй частью первой периферийной боковой поверхности 40 вставки, обеспечивая осевую опору для первой режущей вставки 24.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая посадочная поверхность 56 для вставки может быть плоской.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая посадочная поверхность 56 для вставки может прилегать к передней концевой поверхности 32 режущего корпуса 22.

Как показано на фиг. 6 и 7, первая осевая опорная стенка 58 для вставки может быть расположена радиально наружу от первой посадочной поверхности 56 для вставки.

Следует понимать, что на фиг. 6 показан вид с торца режущего инструмента 20 при просмотре вдоль оси AT инструмента.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая осевая опорная стенка 58 для вставки может быть расположена на расстоянии от первой осевой снимающей напряжение канавки 60 для вставки от первой посадочной поверхности 56 для вставки.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая осевая опорная стенка 58 для вставки может быть плоской.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая периферийной боковая поверхность 40 вставки может находиться в контакте со всей первой осевой опорной стенкой 58 для вставки.

Как показано на фиг. 3 и 4, второе гнездо 30 для размещения вставки может иметь вторую посадочную поверхность 62 для вставки со второй тангенциальной опорной стенкой 64 для вставки, поперечной к ней.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 7, вторая посадочная поверхность 62 для вставки может находиться в контакте со второй периферийной боковой поверхностью 50 вставки, обеспечивая радиальную опору для второй режущей вставки 26.

Также в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вторая посадочная поверхность 62 для вставки может быть плоской.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 7, вся вторая посадочная поверхность 62 для вставки может быть расположена радиально наружу от первой посадочной поверхности 56 для вставки.

Следует понимать, что конфигурирование второй посадочной поверхности 62 для вставки таким образом, чтобы она располагалась радиально наружу от первой посадочной поверхности 56 для вставки, обеспечивает возможность формирования первой осевой опорной стенки 58 для вставки.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вторая тангенциальная опорная стенка 64 для вставки может находиться в контакте со второй задней концевой стенкой 48 вставки, обеспечивая тангенциальную опору для второй режущей вставки 26, а вторая передняя концевая поверхность 46 вставки может быть расположена впереди в направлении вращения от второй задней концевой поверхности 48 вставки.

Как показано на фиг. 9-12, первая периферийная боковая поверхность 40 вставки может содержать две противоположные первые главные боковые поверхности 66а, 66b вставки и две противоположные первые вспомогательные боковые поверхности 68а, 68b вставки.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 7, одна из двух первых главных боковых поверхностей 66а, 66b вставки может находиться в контакте с первой посадочной поверхностью 56 для вставки, а одна из двух первых вспомогательных боковых поверхностей 68а, 68b вставки может находиться в контакте с первой осевой опорной стенкой 58 для вставки.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения одна из двух первых вспомогательных боковых поверхностей 68а, 68b вставки может находиться в контакте со всей первой осевой опорной стенкой 58 для вставки.

Также в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая из двух первых главных боковых поверхностей 66а, 66b вставки и каждая из двух первых вспомогательных боковых поверхностей 68а, 68b вставки может прилегать к первой задней концевой поверхности 38 вставки.

Как показано на фиг. 9-12, первая режущая вставка 24 может иметь первую минимальную длину L1_MIN вставки, измеряемую как кратчайшее расстояние между двумя первыми вспомогательными боковыми поверхностями 68а, 68b вставки, и первую максимальную ширину W1_MAX вставки между двумя первыми главными боковыми поверхностями 66а, 66b вставки, измеряемую перпендикулярно первой оси А1 вставки и первой минимальной длине L1_MIN вставки.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая минимальная длина L1_MIN вставки может быть больше первой максимальной ширины W1_MAX вставки.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая из указанной по меньшей мере одной первой передней главной режущей кромки 42 вставки может быть выполнена на пересечении первой передней концевой поверхности 36 вставки и одной из двух первых главных боковых поверхностей 66а, 66b вставки.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая из двух первых передних вспомогательных режущих кромок 44 вставки может быть выполнена на пересечении первой передней концевой поверхности 36 вставки и одной из двух первых вспомогательных боковых поверхностей 68а, 68b вставки.

Как показано на фиг. 9 и 12, первое сквозное отверстие 70 вставки может проходить между двумя первыми главными боковыми поверхностями 66а, 66b вставки и открываться к ним.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первое сквозное отверстие 70 вставки может проходить вдоль первой оси АВ1 отверстия вставки, а первая максимальная ширина W1_MAX вставки может быть измерена параллельно этой оси.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая плоскость РВ1 отверстия вставки может содержать первую ось АВ1 отверстия вставки и первую ось А1 вставки, а первая минимальная длина L1_MIN вставки может быть измерена перпендикулярно этой плоскости.

Как показано на фиг. 3, 4, 7 и 8, первый зажимной винт 72 может проходить через первое сквозное отверстие 70 вставки и взаимодействовать резьбовым способом с первым отверстием 74 винта в первой посадочной поверхности 56 для вставки.

Как показано на фиг. 13 и 14, вторая периферийная боковая поверхность 50 вставки может содержать две противоположные вторые главные боковые поверхности 76а, 76b вставки и две противоположные вторые вспомогательные боковые поверхности 78а, 78b вставки.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 7, одна из двух вторых главных боковых поверхностей 76а, 76b вставки может находиться в контакте со второй посадочной поверхностью 62 для вставки.

Как показано на фиг. 13 и 14, вторая режущая вставка 26 может иметь вторую минимальную длину L2_MIN вставки, измеряемую как кратчайшее расстояние между двумя вторыми вспомогательными боковыми поверхностями 78а, 78b вставки, и вторую максимальную ширину W2_MAX вставки между двумя вторыми главными боковыми поверхностями 76а, 76b вставки, измеряемую перпендикулярно второй оси А2 вставки и второй минимальной длине L2_MIN вставки.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вторая минимальная длина L2_MIN вставки может быть больше второй максимальной ширины W2_MAX вставки.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая максимальная ширина W1_MAX вставки может быть больше второй максимальной ширины W2_MAX вставки.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая максимальная ширина W1_MAX вставки может составлять по меньшей мере шесть пятых от второй максимальной ширины W2_MAX вставки.

Следует понимать, что конфигурирование первой максимальной ширины W1_MAX вставки таким образом, что она будет больше второй максимальной ширины W2_MAX вставки, обеспечивает возможность прочного закрепления первой и второй режущих вставок 24, 26 в их соответствующих первом и втором гнездах 28, 30 для размещения вставки, в то же время выполняя рабочие передние главные режущие кромки 42, 52 вставки с возможностью исполнения механической обработки при одинаковом диаметре резания.

Как показано на фиг. 13 и 14, второе сквозное отверстие 80 вставки может проходить между двумя вторыми главными боковыми поверхностями 76а, 76b вставки и открываться к ним.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения второе сквозное отверстие 80 вставки может проходить вдоль второй оси АВ2 отверстия вставки, а вторая максимальная ширина W2_MAX вставки может быть измерена параллельно этой оси.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вторая плоскость РВ2 отверстия вставки может содержать вторую ось АВ2 отверстия вставки и вторую ось А2 вставки, а вторая минимальная длина L2_MIN вставки может быть измерена перпендикулярно этой плоскости.

Также в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вторая режущая вставка 26 может проявлять вращательную симметрию вокруг второй оси АВ2 отверстия вставки.

Как показано на фиг. 3 и 4, второй зажимной винт 82 может проходить через второе сквозное отверстие 80 вставки и взаимодействовать резьбовым способом со вторым отверстием 102 винта во второй посадочной поверхности 62 для вставки.

Как показано на фиг. 4, вторая плоскость РТ2 инструмента, перпендикулярная оси AT инструмента, пересекает рабочую первую переднюю главную режущую кромку 42 вставки и вторую переднюю главную режущую кромку 52 вставки, или, другими словами, рабочие первая и вторая передние главные режущие кромки 42, 52 вставки перекрываются в осевом направлении.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вторая плоскость РТ2 инструмента может пересекать каждую из указанной по меньшей мере одной первой передней главной режущей кромки 42 вставки и каждую из указанной по меньшей мере одной второй передней главной режущей кромки 52 вставки.

Для тех вариантов осуществления настоящего изобретения, в которых вторые передняя и задняя концевые поверхности 46, 48 вставки являются идентичными, вторая плоскость РТ2 инструмента также может пересекать каждую из указанной по меньшей мере одной второй задней главной режущей кромки 54 вставки.

Как показано на фиг. 1 и 2, режущий инструмент 20 также может иметь множество вторых режущих вставок 26, расположенных вдоль выемки 34 для стружки с перекрытием в осевом направлении рабочих вторых передних главных режущих кромок 52 вставки.

Следует понимать, что конфигурирование второй плоскости РТ2 инструмента таким образом, чтобы она пересекала рабочие первые и рабочие вторые передние главные режущие кромки 42, 52 вставки, преимущественно обеспечивает возможность обеспечения непрерывной режущей кромки вдоль выемки 34 для стружки.

Как показано на фиг. 4, на виде сбоку режущего инструмента 20, перпендикулярного оси AT инструмента, приподнятая выступающая поверхность 84, смежная первой осевой опорной стенке 58 для вставки, по меньшей мере частично закрыта второй режущей вставкой 26.

Следует понимать, что конфигурирование приподнятой выступающей поверхности 84 таким образом, чтобы она была по меньшей мере частично закрыта второй режущей вставкой 26, преимущественно обеспечивает возможность расположения первой и второй режущих вставок 24, 26 в непосредственной близости по оси, причем в то же время первая осевая опорная стенка 58 для вставки обеспечивает осевую опору для первой режущей вставки 24.

Также следует понимать, что обеспечение осевой опоры для первой режущей вставки 24 является важным требованием, поскольку первое гнездо 28 для размещения вставки открывается к передней концевой поверхности 32 режущего корпуса 22, и первая режущая вставка 24 подвергается воздействию значительных осевых сил резания во время машинной обработки.

Как показано на фиг. 6 и 7, выступающая поверхность 84 может быть расположена на расстоянии первой осевой опорной стенки 58 для вставки от первой посадочной поверхности 56 для вставки.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения выступающая поверхность 84 может быть расположена радиально наружу от первой посадочной поверхности 56 для вставки.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 4, вторая плоскость РТ2 инструмента может пересекать выступающую поверхность 84.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения выступающая поверхность 84 может прилегать к первой осевой опорной стенке 58 для вставки.

Как показано на фиг. 4, на виде сбоку режущего инструмента 20 никакая часть выступающей поверхности 84 может быть не закрыта первой режущей вставкой 24.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения выступающая поверхность 84 может образовывать часть второй посадочной поверхности 62 для вставки.

Следует понимать, что для тех вариантов осуществления настоящего изобретения, в которых вторая посадочная поверхность 62 для вставки является плоской, выступающая поверхность 84 может являться ее копланарным продолжением.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 7, одна из двух вторых главных боковых поверхностей 76а, 76b вставки может находиться в контакте с выступающей поверхностью 84.

В других вариантах осуществления настоящего изобретения (не показаны) выступающая поверхность 84 может отличаться от второй посадочной поверхности 62 для вставки, например, посредством смещения или наклона от нее таким образом, что никакая из двух вторых главных боковых поверхностей 76а, 76b вставки не будет находиться в контакте с выступающей поверхностью 84.

Как показано на фиг. 4 и 7, первая плоскость РТ1 инструмента может пересекать выступающую поверхность 84 и первую периферийную боковую поверхность 40 вставки.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая плоскость РТ1 инструмента может пересекать первую осевую опорную стенку 58 для вставки.

Как показано на фиг. 7, в поперечном разрезе, выполненном по первой плоскости РТ1 инструмента, выступающая поверхность 84 и первая осевая опорная стенка 58 для вставки могут образовывать внутренний первый угол α1 гнезда. В частности, в этом поперечном разрезе выступающая поверхность 84 и первая осевая опорная стенка 58 для вставки могут образовывать ступенеобразный выступ, имеющий упомянутый выше внутренний первый угол α1 гнезда.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первый угол α1 гнезда может иметь значение в промежутке от 70 до 110 градусов.

Следует понимать, что использование терминов "внутренний угол" и "внешний угол" на протяжении настоящих описания и формулы изобретения относится к углу между двумя поверхностными компонентами пары поверхностей, измеряемый как внутренний и внешний по отношению к элементу, на котором образованы эти два поверхностных компонента, соответственно.

Как показано на фиг. 12, первая ось А1 вставки может пересекать первые переднюю и заднюю концевые поверхности 36, 38 вставки в передней и задней концевых точках N1, N2, соответственно, а первая медианная плоскость М вставки, перпендикулярная первой оси А1 вставки, может быть расположена посередине между этими точками.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 5, первая медианная плоскость М вставки может пересекать первую осевую опорную стенку 58 для вставки и вторую режущую вставку 26.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая медианная плоскость М вставки может пересекать выступающую поверхность 84.

Следует понимать, что хотя на фиг. 5 показан вид сбоку режущего инструмента 20 с удаленными первой режущей вставкой 24 и первым зажимным винтом 72, здесь показана первая медианная плоскость М, связанная с первой режущей вставкой 24.

Следует понимать, что для тех вариантов осуществления настоящего изобретения, в которых первая периферийная боковая поверхность 40 вставки находится в контакте со всей первой осевой опорной стенкой 58 для вставки, конфигурирование первой медианной плоскости М таким образом, чтобы она пересекала первую осевую опорную стенку 58 для вставки и вторую режущую вставку 26, преимущественно обеспечивает возможность приведения к минимуму угла спирали выемки 34 для стружки, в то же время обеспечивая центральную и прочную осевую опору для первой режущей вставки 24.

Как показано на фиг. 3, 4, 6 и 8, первое гнездо 28 для размещения вставки может содержать первую тангенциальную опорную стенку 86 для вставки, поперечную к первой посадочной поверхности 56 для вставки, а первая тангенциальная опорная стенка 86 для вставки может находиться в контакте с первой задней концевой поверхностью 38 вставки, обеспечивая тангенциальную опору для первой режущей вставки 24.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 3 и 6, первая тангенциальная опорная стенка 86 для вставки может быть обращена в направлении R вращения.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая тангенциальная опорная стенка 86 для вставки может прилегать к передней концевой поверхности 32 режущего корпуса 22.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая тангенциальная опорная стенка 86 для вставки может быть плоской.

Как показано на фиг. 5, на виде сбоку режущего корпуса 22 первая осевая и первая тангенциальная опорные стенки 58, 86 для вставки образуют внешний острый второй угол α2 гнезда.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения второй угол α2 гнезда может иметь значение в промежутке от 75 до 88 градусов.

Следует понимать, что в отношении первого гнезда 28 для размещения вставки, на фиг. 5 также представлен вид сбоку режущего корпуса 22, где удалены первая режущая вставка 24 и первый зажимной винт 72.

Также следует понимать, что конфигурирование первой осевой и первой тангенциальной опорных стенок 58, 86 для вставки таким образом, что они образуют внешний острый второй угол α2 гнезда, приводит к тому, что тангенциальные силы резания, действующие на первую тангенциальную опорную стенку 86 для вставки, частично направлены к первой осевой опорной стенке 58 для вставки, а осевые силы резания, действующие на первую осевую опорную стенку 58 для вставки, частично направлены к первой тангенциальной опорной стенке 86 для вставки, что преимущественно в результате приводит к прочной зажимной компоновке и снижению осевых и тангенциальных сил резания, действующих на первый зажимной винт 72 во время машинной обработки.

Как показано на фиг. 6 и 8, первая тангенциальная опорная стенка 86 для вставки может быть расположена радиально наружу от первой посадочной поверхности 56 для вставки.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая тангенциальная опорная стенка 86 для вставки может быть расположена на расстоянии от первой тангенциальной снимающей напряжение канавки 88 для вставки от первой посадочной поверхности 56 для вставки.

Как показано на фиг. 8, в поперечном разрезе, выполненном по третьей плоскости РТ3 инструмента, перпендикулярной оси AT инструмента и пересекающей первую посадочную поверхность 56 для вставки и первую тангенциальную опорную стенку 86 для вставки, первая посадочная поверхность 56 для вставки и первая тангенциальная опорная стенка 86 для вставки могут образовывать внешний острый третий угол α3 гнезда.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения третий угол α3 гнезда может иметь значение в промежутке от 65 до 85 градусов.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения третья плоскость РТ3 инструмента может пересекать каждую из указанной по меньшей мере одной первой передней главной режущей кромки 42 вставки.

Следует понимать, что конфигурирование первой посадочной поверхности 56 для вставки и первой тангенциальной опорной стенки 86 для вставки таким образом, что они образуют внешний острый третий угол α3 гнезда, приводит к тому, что тангенциальные силы резания, действующие на первую тангенциальную опорную стенку 86 для вставки, частично направлены к первой посадочной поверхности 56 для вставки, что преимущественно в результате приводит к прочной зажимной компоновке и снижению тангенциальных сил резания, действующих на первый зажимной винт 72 во время машинной обработки.

Как показано на фиг. 7, первый зажимной винт 72 может иметь первую часть 90 головки и проходящую от нее первую часть 92 хвостовика, причем первая часть 90 головки может быть расположена полностью радиально наружу от выступающей поверхности 84.

Следует понимать, что конфигурирование первой части 90 головки таким образом, чтобы она располагалась радиально наружу от выступающей поверхности 84, приводит к зажимному контакту между первой частью 90 головки и первым сквозным отверстием 70 в направлении радиально наружу от первой осевой опорной стенки 58 для вставки.

Как показано на фиг. 3 и 4, тангенциальная концевая стенка 94, прилегающая к выступающей поверхности 84, может быть обращена в направлении R вращения, а также может быть расположена впереди в направлении вращения от первой тангенциальной опорной стенки 86 для вставки.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 4, вторая плоскость РТ2 инструмента может пересекать тангенциальную концевую стенку 94.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения тангенциальная концевая стенка 94 может прилегать к первой осевой опорной стенке 58 для вставки.

Как видно на фиг. 6, первая осевая опорная стенка 58 для вставки может иметь изменяющуюся высоту над первой посадочной поверхностью 56 для вставки. Например, высота первой осевой опорной стенки 58 для вставки может увеличиваться в направлении R вращения. Высота первой осевой опорной стенки 58 для вставки над первой посадочной поверхностью 56 для вставки может изменяться от минимальной высоты HA_MIN осевой опорной стенки вблизи первой тангенциальной опорной стенки 86 для вставки до максимальной высоты HA_MAX осевой опорной стенки вблизи тангенциальной концевой стенки 94.

Для того, чтобы обеспечивать достаточную площадь поверхности для осевой поддержки первой режущей вставки 24, минимальная высота HA_MIN первой осевой опорной стенки 58 для вставки предпочтительно составляет не менее 15% от первой максимальной ширины W1_MAX вставки.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения тангенциальная концевая стенка 94 может не находится в контакте с первой режущей вставкой 24.

Как показано на фиг. 1, 6 и 8, режущий корпус 22 может иметь цилиндрическую наружную периферийную поверхность 96, проходящую назад в осевом направлении от передней концевой поверхности 32, а первая тангенциальная опорная стенка 86 для вставки может пересекать наружную периферийную поверхность 96.

Следует понимать, что для тех вариантов осуществления настоящего изобретения, в которых выступающая поверхность 84 расположена радиально наружу от первой посадочной поверхности 56 для вставки, эта выступающая поверхность 84 также может быть расположена радиально внутрь от наружной периферийной поверхности 96.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 8 и 11, первая задняя концевая поверхность 38 вставки может иметь пару первых задних упорных поверхностей 98а, 98b вставки, и только одна из них может находиться в контакте с первой тангенциальной опорной стенкой 86 для вставки, причем этот контакт происходит в самой радиально наружной части этой стенки 86.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения пара первых задних упорных поверхностей 98а, 98b вставки может быть расположена на расстоянии посредством промежуточной поверхности 100.

Следует понимать, что за исключением только одной из двух первых задних упорных поверхностей 98а, 98b вставки, находящейся в контакте с первой тангенциальной опорной стенкой 86 вставки, никакие другие части первой задней концевой поверхности 38 не находятся в контакте с первым гнездом 28 для размещения вставки.

Также следует понимать, что конфигурирование самой радиально наружной части первой тангенциальной опорной стенки 86 для вставки таким образом, что она находится в контакте с первой задней концевой поверхностью 38 вставки, приводит к тому, что тангенциальная опора для первой режущей вставки 24 обеспечивается радиально наружу от участка зажимного контакта между первой частью 90 головки и первым сквозным отверстием 70 вставки, что преимущественно в результате приводит к прочной зажимной компоновке и снижению тангенциальных сил резания, действующих на первый зажимной винт 72 во время машинной обработки.

Как показано на фиг. 12, в поперечном сечении, выполненном по первой главной плоскости РМ1 вставки, содержащей первую ось А1 вставки, первая задняя концевая поверхность 38 вставки может иметь выпуклую форму.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения в поперечном разрезе, выполненном по первой главной плоскости РМ1 вставки, пара первых задних упорных поверхностей 98а, 98b вставки могут образовывать внутренний тупой первый угол γ1 вставки.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая главная плоскость РМ1 вставки может пересекать каждую из указанной по меньшей мере одной первой передней главной режущей кромки 42 вставки.

Также в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первый угол γ1 вставки может иметь значение в промежутке от 130 до 170 градусов.

Следует понимать, что первый угол γ1 вставки может быть приблизительно вдвое больше третьего угла α3 вставки для того, чтобы обеспечивать возможность достаточного контакта между одной из двух первых задних упорных поверхностей 98а, 98b вставки и первой тангенциальной опорной стенкой 86 для вставки в каждом положении пошагового перемещения первой режущей вставки 24.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая главная плоскость РМ1 вставки и первая плоскость РВ1 отверстия вставки могут быть копланарными.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 5, первая главная плоскость РМ1 вставки может пересекать наружную периферийную поверхность 96 по ее всей периферии.

Следует понимать, что хотя на фиг. 5 показан вид сбоку режущего инструмента 20 с удаленными первой режущей вставкой 24 и первым зажимным винтом 72, здесь показана первая главная плоскость РМ1 вставки, связанная с первой режущей вставкой 24.

Как показано на фиг. 4, рабочая первая передняя главная режущая кромка 42 вставки может иметь положительный первый осевой наклонный угол β1 вставки, а рабочая вторая передняя главная режущая кромка 52 вставки может иметь положительный второй осевой наклонный угол β2 вставки.

Для тех вариантов осуществления настоящего изобретения, в которых вторые передняя и задняя концевые поверхности 46, 48 вставки являются идентичными, и вторая передняя концевая поверхность 46 вставки находится в контакте со второй тангенциальной опорной стенкой 64 для вставки (не показана), рабочая вторая задняя главная режущая кромка 54 вставки может иметь положительный второй осевой наклонный угол β2 вставки.

Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано с некоторой степенью детализации, следует понимать, что различные изменения и модификации могут быть осуществлены без отступления от сущности или объема настоящего изобретения, как определены в прилагаемой формуле изобретения.

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при фрезеровании поверхностей вращательным режущим инструментом. Инструмент содержит режущий корпус и множество режущих вставок. Первая вставка закреплена с возможностью удаления в первом гнезде, а вторая - во втором гнезде. Первое гнездо открыто к передней концевой поверхности режущего корпуса, имеющей посадочную поверхность с поперечной к ней осевой опорной стенкой, а второе гнездо расположено сзади в осевом направлении от первого гнезда. Первая вставка имеет противоположные переднюю и заднюю концевые поверхности вставки с проходящей между ними периферийной боковой поверхностью вставки, которая находится в контакте с посадочной поверхностью и осевой опорной стенкой. Первая главная режущая кромка первой вставки в осевом направлении перекрывает вторую главную режущую кромку второй вставки. На виде сбоку режущего инструмента приподнятая выступающая поверхность, смежная с осевой опорной стенкой, по меньшей мере частично закрыта второй вставкой. Обеспечивается непрерывная эффективная режущая кромка вдоль одной выемки для стружки, усовершенствуется фрезерный инструмент. 22 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Режущий инструмент (20), выполненный с возможностью вращения вокруг оси (AT) инструмента, задающей передне-заднее направление (D_F, D_R), и имеющий направление вращения (R), при этом режущий инструмент (20) содержит:

режущий корпус (22), имеющий:

переднюю концевую поверхность (32);

первое гнездо (28) для размещения вставки, открытое к передней концевой поверхности (32) и имеющее первую посадочную поверхность (56) для вставки, имеющую поперечную к ней первую осевую опорную стенку (58) для вставки;

второе гнездо (30) для размещения вставки, расположенное сзади в осевом направлении от первого гнезда (28) для размещения вставки и имеющее вторую посадочную поверхность (62) для вставки; и

приподнятую выступающую поверхность (84), смежную с первой осевой опорной стенкой (58) для вставки;

первую режущую вставку (24), закрепленную с возможностью удаления в первом гнезде (28) для размещения вставки, при этом первая режущая вставка (24) имеет противоположные первые переднюю и заднюю концевые поверхности (36, 38) вставки с первой периферийной боковой поверхностью (40) вставки, проходящей между ними, и первой осью (А1) вставки, проходящей через них, и по меньшей мере одну первую переднюю главную режущую кромку (42) вставки, выполненную на пересечении первой передней концевой поверхности (36) вставки и первой периферийной боковой поверхности (40) вставки; и

вторую режущую вставку (26), закрепленную с возможностью удаления во втором гнезде (30) для размещения вставки, при этом вторая режущая вставка (26) имеет противоположные вторые переднюю и заднюю концевые поверхности (46, 48) вставки со второй периферийной боковой поверхностью (50) вставки, проходящей между ними, и второй осью (А2) вставки, проходящей через них, и по меньшей мере одну вторую переднюю главную режущую кромку (52) вставки, выполненную на пересечении второй передней концевой поверхности (46) вставки и второй периферийной боковой поверхности (50) вставки;

причем:

первая посадочная поверхность (56) для вставки находится в контакте с первой частью первой периферийной боковой поверхности (40) вставки,

первая осевая опорная стенка (58) для вставки находится в контакте со второй частью первой периферийной боковой поверхности (40) вставки,

одна из указанной по меньшей мере одной первой передней главной режущей кромки (42) вставки является рабочей, и одна из указанной по меньшей мере одной второй передней главной режущей кромки (52) вставки является рабочей,

вторая плоскость (РТ2) инструмента, перпендикулярная оси (AT) инструмента, пересекает рабочую первую переднюю главную режущую кромку (42) вставки и рабочую вторую переднюю главную режущую кромку (52) вставки, и

на виде сбоку режущего инструмента (20), перпендикулярном (AT) оси инструмента, приподнятая выступающая поверхность (84) по меньшей мере частично закрыта второй режущей вставкой (26).

2. Режущий инструмент (20) по п. 1, в котором:

первое гнездо (28) для размещения вставки содержит первую тангенциальную опорную стенку (86) для вставки, поперечную к первой посадочной поверхности (56) для вставки, и

первая тангенциальная опорная стенка (86) для вставки находится в контакте с первой задней концевой поверхностью (38) вставки.

3. Режущий инструмент (20) по п. 2, в котором:

на виде сбоку режущего корпуса (22) первая осевая и первая тангенциальная опорные стенки (58, 86) для вставки образуют внешний острый второй угол (α2) гнезда.

4. Режущий инструмент (20) по п. 2, в котором в поперечном разрезе, выполненном по третьей плоскости (РТ3) инструмента, перпендикулярной оси (AT) инструмента и пересекающей первую посадочную поверхность (56) для вставки и первую тангенциальную опорную стенку (86) для вставки, первая посадочная поверхность (56) для вставки и первая тангенциальная опорная стенка (86) для вставки образуют внешний острый третий угол (α3) гнезда.

5. Режущий инструмент (20) по п. 2, в котором:

первая тангенциальная опорная стенка (86) для вставки обращена в направлении (R) вращения.

6. Режущий инструмент (20) по п. 2, в котором:

режущий корпус (22) имеет цилиндрическую наружную периферийную поверхность (96), проходящую назад в осевом направлении от передней концевой поверхности (32), и

первая тангенциальная опорная стенка (86) для вставки пересекает наружную периферийную поверхность (96).

7. Режущий инструмент (20) по п. 6, в котором:

первая задняя концевая поверхность (38) вставки имеет пару первых задних упорных поверхностей (98а, 98b) вставки, и

только одна из первых задних упорных поверхностей (98а, 98b) вставки находится в контакте с первой тангенциальной опорной стенкой (86) для вставки, причем этот контакт происходит в самой радиально наружной части указанной первой тангенциальной опорной стенки (86) для вставки.

8. Режущий инструмент (20) по п. 7, в котором в поперечном сечении, выполненном по первой главной плоскости (РМ1) вставки, содержащей первую ось (А1) вставки, первая задняя концевая поверхность (38) вставки имеет выпуклую форму.

9. Режущий инструмент (20) по п. 1, в котором:

первая периферийная боковая поверхность (40) вставки содержит две противоположные первые главные боковые поверхности (66а, 66b) вставки и две противоположные первые вспомогательные боковые поверхности (68а, 68b) вставки,

одна из двух первых главных боковых поверхностей (66а, 66b) вставки находится в контакте с первой посадочной поверхностью (56) для вставки, и

одна из двух первых вспомогательных боковых поверхностей (68а, 68b) вставки находится в контакте с первой осевой опорной стенкой (58) для вставки.

10. Режущий инструмент (20) по п. 9, в котором:

первая режущая вставка (24) имеет первую минимальную длину (L1_MIN) вставки, измеряемую как кратчайшее расстояние между двумя первыми вспомогательными боковыми поверхностями (68а, 68b) вставки, и первую максимальную ширину (W1_MAX) вставки между двумя первыми главными боковыми поверхностями (66а, 66b) вставки, измеряемую перпендикулярно первой оси (А1) вставки и первой минимальной длине (L1_MIN) вставки, и

первая минимальная длина (L1_MIN) вставки больше первой максимальной ширины (W1_MAX) вставки.

11. Режущий инструмент (20) по п. 10, в котором:

вторая периферийная боковая поверхность (50) вставки содержит две противоположные вторые главные боковые поверхности (76а, 76b) вставки и две противоположные вторые вспомогательные боковые поверхности (78а, 78b) вставки, и

одна из двух вторых главных боковых поверхностей (76а, 76b) вставки находится в контакте с выступающей поверхностью (84).

12. Режущий инструмент (20) по п. 11, в котором:

вторая режущая вставка (26) имеет вторую минимальную длину (L2_MIN) вставки, измеряемую как кратчайшее расстояние между двумя вторыми вспомогательными боковыми поверхностями (78а, 78b) вставки, и вторую максимальную ширину (W2_MAX) вставки между двумя вторыми главными боковыми поверхностями (76а, 76b) вставки, измеряемую перпендикулярно второй оси (А2) вставки и второй минимальной длине (L2_MIN) вставки, и

вторая минимальная длина (L2_MIN) вставки больше второй максимальной ширины (W2_MAX) вставки.

13. Режущий инструмент (20) по п. 12, в котором первая максимальная ширина (W1_MAX) вставки больше второй максимальной ширины (W2_MAX) вставки.

14. Режущий инструмент (20) по п. 1, в котором второе гнездо (30) для размещения вставки имеет вторую тангенциальную опорную стенку (64) для вставки, поперечную к второй посадочной поверхности (62) для вставки.

15. Режущий инструмент (20) по п. 1, в котором выступающая поверхность (84) образует часть второй посадочной поверхности (62) для вставки.

16. Режущий инструмент (20) по п. 1, в котором первая плоскость (РТ1) инструмента, содержащая ось (AT) инструмента, пересекает первую и вторую режущие вставки (24, 26).

17. Режущий инструмент (20) по п. 16, в котором первая плоскость (РТ1) инструмента пересекает выступающую поверхность (84) и первую периферийную боковую поверхность (40) вставки.

18. Режущий инструмент (20) по п. 16, в котором в поперечном разрезе, выполненном по первой плоскости (РТ1) инструмента, выступающая поверхность (84) и первая осевая опорная стенка (58) для вставки образуют внутренний первый угол (α1) гнезда.

19. Режущий инструмент (20) по п. 1, в котором вторая плоскость (РТ2) инструмента пересекает выступающую поверхность (84).

20. Режущий инструмент (20) по п. 1, в котором выступающая поверхность (84) расположена на расстоянии первой осевой опорной стенки (58) для вставки от первой посадочной поверхности (56) для вставки.

21. Режущий инструмент (20) по п. 1, в котором выступающая поверхность (84) расположена радиально наружу от первой посадочной поверхности (56) для вставки.

22. Режущий инструмент (20) по п. 1, в котором:

первая ось (А1) вставки пересекает первые переднюю и заднюю концевые поверхности (36, 38) вставки в передней и задней концевых точках (N1, N2), соответственно,

первая медианная плоскость (М) вставки, перпендикулярная первой оси (А1) вставки, расположена посередине между передней и задней концевыми точками (N1, N2), и

первая медианная плоскость (М) вставки пересекает первую осевую опорную стенку (58) для вставки и вторую режущую вставку (26).

23. Режущий инструмент (20) по п. 1, в котором:

на виде сбоку режущего инструмента (20) никакая часть выступающей поверхности (84) не закрыта первой режущей вставкой (24).