Вращаемое режущее тело, содержащее гнездо для вставки с посадочной поверхностью, снабженной множеством упорных элементов, вращаемый режущий инструмент и вставка Российский патент 2024 года по МПК B23C5/22 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к вращаемому режущему телу с множеством упорных элементов, связанных с посадочной поверхностью гнезда для приема вставки, и к вращаемому режущему инструменту, содержащему такое режущее тело, для применения в процессах резки металлов в целом и, в частности, для фрезерных работ с линейным замедлением и высокоскоростных фрезерных работ.

Уровень техники

В области режущих инструментов, применяемых при фрезерных работах, известен ряд примеров режущего тела по меньшей мере с одним упорным элементом на посадочной поверхности гнезда для приема вставки.

В документе US 5,542,795 раскрыт фрезерный инструмент для выполнения работ по обработке с врезной подачей и подрезанию торцов заготовки с помощью режущих вставок с разными боковыми и поперечными режущими кромками. Режущее тело содержит множество углубленных гнезд для вмещения и закрепления вставок, включающих в себя верхний уступ, отстоящий от поперечных режущих кромок вставок для обеспечения возможности вмещения гнездом вставок с поперечными кромками разных форм, и опорную конструкцию для предотвращения перемещения относительно друг друга вставок и предназначенных для них гнезд вдоль боковых и поперечных кромок вставок. В предпочтительном варианте осуществления опорная конструкция содержит рельсообразный выступ, проходящий с задней грани режущих вставок, по существу параллельный боковым режущим кромкам вставки, и ответный ему по форме паз в нижней стенке гнезда, в комбинации с уступом, сформированным в гнезде для вставки рядом с верхним уступом гнезда, но отстоящим от него, и ответное углубление во вставке, по существу параллельное ее поперечным режущим кромкам.

В документе US 6,840,716 раскрыт фрезерный инструмент, содержащий держатель вставки, снабженный гнездом для приема вставки, и по меньшей мере одной установленной в него режущей вставкой. Гнездо для приема вставки содержит продольно проходящую внутреннюю стенку, заднюю стенку, примыкающую к внутренней стенке, и нижнюю стенку, примыкающую к внутренней стенке и задней стенке. Передний конец нижней стенки выступает вперед относительно центральной части держателя вставки. Передний выступ поднимается вверх от нижней стенки и проходит вперед и назад от периферии держателя вставки. Передний выступ содержит переднюю поверхность, перпендикулярную нижней стенке. Канавка, сформированная в нижней поверхности режущей вставки, содержит дальнюю боковую стенку, перпендикулярную нижней поверхности. В собранном состоянии, радиальная упорная поверхность режущей вставки упирается в радиальную упорную поверхность гнезда для приема вставки, передняя поверхность переднего выступа упирается в переднюю дальнюю боковую стенку канавки, а задняя часть одной режущей вставки отстоит от задней стенки гнезда для приема вставки.

Раскрытие сущности изобретения

Задача настоящего изобретения состоит в создании усовершенствованного вращаемого режущего тела.

Задачей настоящего изобретения также является создание усовершенствованного вращаемого режущего инструмента, содержащего режущую вставку, съемно закрепленную в режущем теле с высокой степенью устойчивости.

Еще одна задача настоящего изобретения состоит в создании усовершенствованного вращаемого режущего инструмента, подходящего, в частности, для фрезерных работ с линейным замедлением и высокоскоростных фрезерных работ.

Согласно настоящему изобретению, предложено вращаемое режущее тело, содержащее ось инструмента, вокруг которой предусмотрена возможность вращения режущего тела в направлении вращения, содержащее:

по меньшей мере одно гнездо для приема вставки, предусмотренное на осевом переднем конце режущего тела, при этом гнездо для приема вставки содержит:

посадочную поверхность, обращенную в направлении вращения и содержащую резьбовой канал, содержащий ось канала,

обращенную радиально наружу стенку гнезда, поперечную к посадочной поверхности, при этом стенка гнезда содержит край стенки, отстоящий от посадочной поверхности,

первую плоскость, касательную к краю стенки, перпендикулярную посадочной поверхности и пересекающую осевой передний конец режущего тела, и

множество охватываемых и/или охватывающих упорных элементов, связанных с посадочной поверхностью и включающих в себя:

осевой упорный элемент, содержащий обращенную аксиально (т.е. в осевом направлении) вперед упорную поверхность, при этом обращенная аксиально вперед упорная поверхность содержит осевой упорный край, и

по меньшей мере один радиальный упорный элемент, содержащий обращенную радиально внутрь упорную поверхность, причем на виде в плане гнезда для приема вставки:

осевой упорный край образует внешний острый угол фиксации с первой плоскостью.

Согласно настоящему изобретению, также предложен вращаемый режущий инструмент, содержащий:

вращаемое режущее тело раскрытого выше типа и по меньшей мере одну режущую вставку, съемно закрепленную в указанном по меньшей мере одном гнезде для приема вставки,

при этом режущая вставка содержит противоположные друг другу верхнюю и нижнюю поверхности с проходящей между ними периферийной боковой поверхностью и сквозной канал, пересекающий верхнюю и нижнюю поверхности, содержащий ось вставки,

по меньшей мере одну режущую кромку, сформированную на пересечении верхней поверхности с периферийной боковой поверхностью, и нижнюю поверхность, содержащую поверхность основания и множество охватываемых и/или охватывающих упирающихся элементов, относящихся к поверхности основания,

при этом множество упирающихся элементов включают в себя по меньшей мере один осевой упирающийся элемент и по меньшей мере один радиальный упирающийся элемент, фиксирующий винт, проходящий через сквозной канал и находящийся в резьбовом зацеплении с резьбовым каналом, причем:

поверхность основания вставки находится в контакте с посадочной поверхностью;

по меньшей мере один радиальный упорный элемент занимает по меньшей мере один радиальный упирающийся элемент или занят им; и

обращенная аксиально вперед упорная поверхность находится в контакте с соответствующей осевой упирающейся поверхностью одного из по меньшей мере одного осевого упирающегося элемента.

Краткое описание чертежей

Для создания более ясного представления об изобретении, оно будет раскрыто, исключительно в качестве примера, с отсылкой к прилагаемым чертежам, на которых штрихпунктирными линиями обозначены границы раздела частичных видов элемента и где:

Фиг. 1 - вид в аксонометрии вращаемого режущего тела по некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 - первый вид сбоку вращаемого режущего тела с Фиг. 1;

Фиг. 3 - второй вид сбоку вращаемого режущего тела с Фиг. 1;

Фиг. 4 - вид в плане гнезда для приема вставки во вращаемом режущем теле на Фиг. 1;

Фиг. 5 - вид в аксонометрии с пространственным разделением деталей режущего инструмента по некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 6 - вид в плане гнезда для приема вставки режущего инструмента с Фиг. 5;

Фиг. 7 - вид в аксонометрии режущей вставки режущего инструмента с Фиг. 5;

Фиг. 8 - вид снизу режущей вставки с Фиг. 7;

Фиг. 9а - вид в поперечном разрезе режущего инструмента с Фиг. 6 по оси IX-IX в отсутствие направленного радиально наружу усилия на режущую вставку;

Фиг. 10а - вид в поперечном разрезе режущего инструмента с Фиг. 6 по оси X-X в отсутствие направленного радиально наружу усилия на режущую вставку;

Фиг. 9b - вид в поперечном разрезе режущего инструмента с Фиг. 6 по оси IX-IX в присутствии достаточно большого направленного радиально наружу усилия на режущую вставку; и

Фиг. 10b - вид в поперечном разрезе режущего инструмента с Фиг. 6 по оси X-X в присутствии достаточно большого направленного радиально наружу усилия на режущую вставку.

Осуществление изобретения

Один аспект настоящего изобретения, как показано на Фиг. 1-4, относится к вращаемому режущему телу 20, выполненному с возможностью вращения внаправлении R вращения вокруг оси AT инструмента и содержащего по меньшей мере одно гнездо 22 для приема вставки на его осевом переднем конце 24.

Гнездо 22 для приема вставки содержит посадочную поверхность 26, обращенную в направлении R вращения, обращенную радиально наружу стенку 28 гнезда, поперечную к посадочной поверхности 26, и множество охватываемых и/или охватывающих упорных элементов 30; 32а, 32b, относящихся к посадочной поверхности 26. Обращенная радиально наружу стенка 28 гнезда содержит верхний край 48 стенки, отстоящий от посадочной поверхности 26.

Следует понимать, что понятие «связанный с» по всему тексту настоящего описания и формулы изобретения применительно к множеству охватываемых и/или охватывающих упорных элементов 30; 32а, 32b и посадочной поверхности 26 предусматривает возможность расположения множества охватываемых упорных элементов 30; 32а, 32b на посадочной поверхности 26 (т.е. выступания от нее), а также возможность расположения множества охватывающих упорных элементов 30; 32а, 32b в посадочной поверхности 26 (т.е. того, что они заглублены в нее).

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения гнездо 22 для приема вставки может содержать обращенную аксиально вперед стенку 34 гнезда, поперечную к посадочной поверхности 26 и отстоящую от обращенной радиально наружу стенки 28 гнезда.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на Фиг. 2 и 3, обращенная аксиально вперед стенка 34 гнезда может быть целиком расположена аксиально позади от множества охватываемых и/или охватывающих упорных элементов 30; 32а, 32b.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вращаемое режущее тело 20 может быть выполнено в форме цилиндра с окружной стенкой 36, проходящей в направлении DR аксиально назад от осевого переднего конца 24.

Посадочная поверхность 26, как показано на Фиг. 4, содержит резьбовой канал 38, содержащий ось А1 канала.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения посадочная поверхность 26 может быть планарной.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения ось А1 канала может быть перпендикулярна посадочной поверхности 26.

Множество упорных элементов 30; 32а, 32b, как показано на Фиг. 4, включают в себя осевой упорный элемент 30, содержащий обращенную аксиально вперед упорную поверхность 40, и по меньшей мере один радиальный упорный элемент 32a, 32b, содержащий обращенную радиально внутрь упорную поверхность 42а, 42b.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения множество упорных элементов 30; 32а, 32b могут быть продолговатыми, а осевой упорный элемент 30 может быть поперечен по меньшей мере одному радиальному упорному элементу 32а, 32b.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения множество упорных элементов 30; 32а, 32b могут представлять собой элементы охватываемого типа, например, в виде ребер или гребней.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения множество упорных элементов 30; 32а, 32b могут включать в себя два отстоящих друг от друга радиальных упорных элемента 32а, 32b: передний радиальный упорный элемент 32а и задний радиальный упорный элемент 32b. Каждый радиальный упорный элемент 32а, 32b может содержать соответственно переднюю или заднюю обращенную радиально внутрь упорную поверхность 42а, 42b.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения обращенная аксиально вперед упорная поверхность 40 может пересекать окружную стенку 36.

Следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения множество упорных элементов 30; 32а, 32b может содержать только один осевой упорный элемент 30.

Как показано на Фиг. 4, в дополнение к множеству упорных элементов 30; 32а, 32b, посадочная поверхность 26 может включать в себя выступающую из нее выпуклость 44. Выпуклость 44 отстоит от всех из множества упорных элементов 30; 32а, 32b.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения выпуклость 44 может примыкать к окружной стенке 36.

По настоящему изобретению, на виде в плане гнезда 22 для приема вставки, как показано на Фиг. 4:

осевой упорный край 46 обращенной аксиально вперед упорной поверхности 40 образует внешний острый угол α фиксации с первой плоскостью Р1, касательной к краю 48 обращенной радиально наружу стенки 28 гнезда и пересекающей осевой передний конец 24.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения на виде в плане гнезда 22 для приема вставки осевой упорный край 46 может проходить линейно вдоль осевого упорного элемента 30.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, на виде в плане гнезда 22 для приема вставки край 48 стенки может быть линейным, при этом первая плоскость Р1 может включать в себя край 48 стенки.

Следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вид в плане гнезда 22 для приема вставки может быть взят перпендикулярно посадочной поверхности 26, при этом первая плоскость Р1 может быть перпендикулярна посадочной поверхности 26.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения угол α фиксации может составлять по меньшей мере 45 градусов, но не более 75 градусов.

Следует понимать, что понятие «внешний угол» по всему тексту описания и формулы изобретения означает угол между двумя компонентами поверхности, измеренный снаружи элемента, на котором сформированы эти компоненты.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, на виде в плане гнезда 22 для приема вставки, как показано на Фиг. 4, ось А1 канала может быть расположена в области посадочной поверхности 26, которой противолежит угол α фиксации.

Следует понимать, что в других (не показанных) вариантах осуществления настоящего изобретения, в которых ось А1 канала может не быть перпендикулярна посадочной поверхности 26, можно считать, что на виде в плане гнезда 22 для приема вставки ось А1 канала расположена в точке пересечения оси А1 канала с воображаемой плоскостью, образованной посадочной поверхностью 26.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на Фиг. 4, выпуклость 44 может быть расположена в области посадочной поверхности 26, которой противолежит угол α фиксации.

Как показано на Фиг. 4, на виде в плане гнезда 22 для приема вставки обращенная аксиально вперед упорная поверхность 40 может быть целиком расположена дальше от первой плоскости Р1, чем ось А1 канала.

На Фиг. 4 также показано, что на виде в плане гнезда 22 для приема вставки обращенная аксиально вперед упорная поверхность 40 может пересекать резьбовой канал 38.

Кроме того, на Фиг. 4 показано, что на виде в плане гнезда 22 для приема вставки по меньшей мере одна обращенная радиально внутрь упорная поверхность 42а, 42b может быть целиком расположена ближе к первой плоскости Р1, чем ось А1 канала.

Кроме того, как показано на Фиг. 4, на виде в плане гнезда 22 для приема вставки по меньшей мере один радиальный упорный край 50а, 50b по меньшей мере одной обращенной радиально внутрь упорной поверхности 42а, 42b может быть параллелен первой плоскости Р1.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, на виде в плане гнезда 22 для приема вставки по меньшей мере один радиальный упорный край 50а, 50b может проходить линейно вдоль соответствующего ему радиального упорного элемента 32а, 32b.

На первом виде сбоку на Фиг. 2 вращаемого режущего тела 20 край 48 обращенной радиально наружу стенки 28 гнезда может образовывать нулевой или острый первый угол δ1 гнезда с осью AT инструмента, при этом первый угол δ1 гнезда может быть меньше 15 градусов.

На втором виде сбоку, как показано на Фиг. 3, вращаемого режущего тела 20 посадочная поверхность 26 может образовывать нулевой или острый второй угол δ2 гнезда с осью AT инструмента, при этом второй угол δ52 гнезда может быть меньше 30 градусов.

В вариантах осуществления настоящего изобретения, где множество упорных элементов 30; 32а, 32b включают в себя два отстоящих друг от друга радиальных упорных элемента 32а, 32b, на виде в плане гнезда 22 для приема вставки, как показано на Фиг. 4, указанные два радиальных упорных элемента 32а, 32b и соответствующие им обращенные радиально внутрь упорные поверхности 42а, 42b могут быть целиком расположены на противоположных сторонах второй плоскости Р2, перпендикулярной первой плоскости Р1 и пересекающей резьбовой канал 38.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вторая плоскость Р2 может включать в себя ось А1 канала.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения передний радиальный упорный элемент 32а может пересекать осевой передний конец 24, а задний радиальный упорный элемент 32b может пересекать осевой упорный элемент 30.

Как видно из указанных фигур, продолговатый осевой упорный элемент 30 пересекает продолговатый задний радиальный упорный элемент 32b под тупым углом с образованием непрерывного бумеранговидного ребра 33, на котором сформированы и обращенная аксиально вперед упорная поверхность 40, и задняя обращенная радиально внутрь упорная поверхность 42b. В вариантах осуществления, где задняя обращенная радиально внутрь упорная поверхность 42b параллельна первой плоскости Р1, обращенная аксиально вперед упорная поверхность 40 также образует внешний острый угол α фиксации с задней обращенной радиально внутрь упорной поверхностью 42b. Гнездо 22 для приема вставки на Фиг. 4 и 5 содержит упорные элементы 30, 32а, 32b охватываемого типа. При этом следует понимать, что в других вариантах осуществления охватывающий осевой упорный элемент может пересекать охватывающий задний радиальный упорный элемент с образованием непрерывной бумеранговидной канавки.

Другой аспект настоящего изобретения на Фиг. 5 и 6 относится к вращаемому режущему инструменту 52, содержащему по меньшей мере одну режущую вставку 54, съемно закрепленную в указанном по меньшей мере одном гнезде 22 для приема вставки во вращаемом режущем теле 20.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения множество режущих вставок 54 могут быть съемно закреплены в равном числе гнезд 22 для приема вставки.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вращаемый режущий инструмент 52 может представлять собой фрезерный инструмент.

Режущая вставка 54, как показано на Фиг. 5-8, может содержать противоположные друг другу верхнюю и нижнюю поверхности 56, 58 с проходящей между ними периферийной боковой поверхностью 60 и сквозной канал 62, пересекающий верхнюю и нижнюю поверхности 56, 58, содержащий ось А2 вставки. Периферийная боковая поверхность 60 может содержать пару противоположных торцевых поверхностей 75, соединенных друг с другом парой противоположных боковых поверхностей 77.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения режущая вставка 54 может быть изготовлена предпочтительно путем прессования в форме и спекания цементированного карбида, например, карбида вольфрама, с нанесением или без нанесения покрытия.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения верхняя и нижняя поверхности 56, 58 могут быть отличны друг от друга.

По меньшей мере одна режущая кромка 64а, 64b, как показано на Фиг. 5-8, может быть сформирована на пересечении верхней поверхности 56 с периферийной боковой поверхностью 60.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения режущая вставка 54 может содержать две отстоящие друг от друга режущие кромки 64а, 64b, при этом режущая вставка 54 может быть выполнена с возможностью шагового вращения вокруг оси А2 вставки.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения режущая вставка 54 может обладать 2-кратной вращательной симметрией относительно оси А2 вставки.

Благодаря тому, что никакие режущие кромки не сформированы на пересечении нижней поверхности 58 с периферийной боковой поверхностью 60, режущая вставка 54 может именоваться «односторонней» (англ. «single-sided» или «non-reversible»).

На Фиг. 7 и 8 показано, что нижняя поверхность 58 может содержать поверхность 66 основания и множество охватываемых и/или охватывающих упирающихся элементов 68а, 68b; 70а, 70b, связанных с поверхностью 66 основания.

Следует понимать, что понятие «связанный с» по всему тексту настоящего описания и формулы изобретения применительно к множеству охватываемых и/или охватывающих упирающихся элементов 68а, 68b; 70а, 70b и поверхности 66 основания предусматривает возможность расположения множества охватываемых упирающихся элементов 68а, 68b; 70а, 70b на поверхности 66 основания (т.е. выступания от нее), а также возможность расположения множества охватывающих упирающихся элементов 68а, 68b; 70а, 70b в поверхности 66 основания (т.е. того, что они заглублены в нее).

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения поверхность 66 основания может быть планарной.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения множество упирающихся элементов 68а, 68b; 70а, 70b может содержать по меньшей мере один осевой упирающийся элемент 68а, 68b и по меньшей мере один радиальный упирающийся элемент 70а, 70b.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения множество упирающихся элементов 68а, 68b; 70а, 70b могут быть продолговатыми, а по меньшей мере один осевой упирающийся элемент 68а, 68b может быть поперечен по меньшей мере одному радиальному упирающемуся элементу 70а, 70b.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения множество упирающихся элементов 68а, 68b; 70а, 70b может представлять собой элементы охватывающего типа, например, в виде канавок или желобов.

Также следует понимать, что наличие множества упирающихся элементов 68а, 68b; 70а, 70b охватывающего типа способствует уменьшению общего веса режущей вставки 54, что очень важно для высокоскоростных фрезерных работ, при которых на режущую вставку 54 воздействуют большие центробежные силы.

На Фиг. 6, 9а, 9b, 10а и 10b показано, что в собранном состоянии вращаемого режущего инструмента 52:

фиксирующий винт 72 проходит через сквозной канал 62 и находится в резьбовом зацеплении с резьбовым каналом 38;

поверхность 66 основания вставки находится в контакте с посадочной поверхностью 26;

по меньшей мере один радиальный упорный элемент 32а, 32b занимает по меньшей мере один радиальный упирающийся элемент 70а, 70b или занят им; и

обращенная аксиально вперед упорная поверхность 40 находится в контакте с соответствующей осевой упирающейся поверхностью 74а, 74b одного из по меньшей мере одного осевого упирающегося элемента 68а, 68b.

В собранном состоянии вращаемого режущего инструмента 52 осевую упирающуюся поверхность 74а, 74b в контакте с обращенной аксиально вперед упорной поверхностью 40 можно охарактеризовать как рабочую осевую упирающуюся поверхность 74а, 74b.

Следует понимать, что только один фиксирующий винт 72 может быть задействован при установке режущей вставки 54 в соответствующее ей гнездо 22 для приема вставки.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на Фиг. 7 и 8, множество упирающихся элементов 68а, 68b; 70а, 70b может содержать два отстоящих друг от друга осевых упирающихся элемента 68а, 68b.

В таких вариантах осуществления изобретения осевую упирающуюся поверхность 74а, 74b осевого упирающегося элемента 68а, 68b, не находящуюся в контакте с обращенной аксиально вперед упорной поверхностью 40, можно охарактеризовать как нерабочую осевую упирающуюся поверхность 74а, 74b.

Кроме того, в таких вариантах осуществления изобретения нерабочая осевая упирающаяся поверхность 74а, 74b может не находиться в контакте с какой-либо поверхностью гнезда 22 для приема вставки.

В вариантах осуществления настоящего изобретения, где указанные два отстоящих друг от друга осевых упирающихся элемента 68а, 68b представляют собой элементы охватывающего типа, один осевой упорный элемент 30 охватываемого типа может занимать первый из двух осевых упирающихся элементов 68а, 68b, а выпуклость 44 может занимать второй из указанных двух осевых упирающихся элементов 68а, 68b.

Как показано на Фиг. 6, в вариантах осуществления настоящего изобретения, где режущая вставка 54 содержит две отстоящие друг от друга режущие кромки 64а, 64b, и при этом режущая вставка 54 выполнена с возможностью шагового вращения вокруг оси А2 вставки, в собранном состоянии вращаемого режущего инструмента 52 только одну из указанных двух отстоящих друг от друга режущих кромок 64а, 64b можно охарактеризовать как рабочую режущую кромку 64а, 64b.

Как показано на Фиг. 7 и 8, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения множество упирающихся элементов 68а, 68b; 70а, 70b может содержать два отстоящих друг от друга радиальных упирающихся элемента 70а, 70b.

В вариантах осуществления настоящего изобретения, где указанные два отстоящих друг от друга радиальных упирающихся элемента 70а, 70b представляют собой элементы охватывающего типа, два отстоящих друг от друга радиальных упорных элемента 32а, 32b охватываемого типа могут занимать указанные два радиальных упирающихся элемента 70а, 70b.

Во вставке, показанной на Фиг. 7 и 8, множество упирающихся элементов 68а, 68b; 70а, 70b представляют собой элементы охватывающего типа. Так, нижняя поверхность 58 вставки содержит единственную продольную канавку 71, заглубленную в поверхность 66 основания, выходящую на противоположные торцевые поверхности 75, проходящую через сквозной канал 62 и содержащую указанные два отстоящих друг от друга радиальных упирающихся элемента 70а, 70b. Поверхность 66 основания вставки содержит пару параллельных поперечных канавок 69а, 69b, заглубленных в поверхность 66 основания, при этом каждая поперечная канавка 69а, 69b выходит на противоположные боковые поверхности 77, обходит сквозной канал 62 и содержит соответствующий один из радиальных упирающихся элементов 68а, 68b. Важно отметить, что единственная продольная канавка 71 пересекает каждую из поперечных канавок 69а, 69b и образует с ней острый угол γ канавки. Острый угол γ канавки составляет по меньшей мере 45 градусов, но не более 75 градусов.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения ось А1 канала может быть не соосна с осью А2 вставки.

Следует понимать, что в вариантах осуществления настоящего изобретения, где ось А1 канала не соосна с осью А2 вставки, сквозной канал 62 может быть эксцентричен относительно резьбового канала 38.

Также следует понимать, что эксцентрическое положение сквозного канала 62 относительно резьбового канала 38 обеспечивает контакт обращенной радиально наружу стенки 28 гнезда с периферийной боковой поверхностью 60 вставки при затяжке фиксирующего винта 72.

Также следует понимать, что эксцентрическое положение сквозного канала 62 относительно резьбового канала 38 обеспечивает контакт обращенной аксиально вперед упорной поверхности 40 осевого упорного элемента 30 с осевой упирающейся поверхностью 74а, 74b одного из по меньшей мере одного из осевых упирающихся элементов 68а, 68b при затяжке фиксирующего винта 72.

Следует понимать, что варианты осуществления настоящего изобретения, где ось А1 канала расположена в области посадочной поверхности 26, которой противолежит угол α фиксации, обеспечивают преимущество, состоящее в возможности фиксации режущей вставки 54 в соответствующем ей гнезде 22 для приема вставки с высокой степенью устойчивости.

Также следует понимать, что варианты осуществления настоящего изобретения, где угол α фиксации составляет по меньшей мере 45 градусов, но не более 75 градусов, обеспечивают преимущество, состоящее в возможности фиксации режущей вставки 54 в соответствующем ей гнезде 22 для приема вставки с высокой степенью устойчивости.

Также следует понимать, что варианты осуществления настоящего изобретения, где на виде в плане гнезда 22 для приема вставки обращенная аксиально вперед упорная поверхность 40 пересекает резьбовой канал 38, обеспечивают преимущество, состоящее в возможности фиксации режущей вставки 54 в соответствующем ей гнезде 22 для приема вставки, позволяющей уменьшить угловое смещение вокруг оси А1 канала в ходе фрезерных работ, в частности - в ходе фрезерных работ с линейным замедлением.

Как показано на Фиг. 9а, в отсутствие направленного радиально наружу усилия FR на режущую вставку 54 и в поперечном сечении в третьей плоскости Р3, перпендикулярной первой плоскости Р1 и пересекающей край 48 обращенной радиально наружу стенки 28 гнезда, обращенная радиально наружу стенка 28 гнезда может находиться в контакте с периферийной боковой поверхностью 60 вставки.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения третья плоскость Р3 может совпадать со второй плоскостью Р2.

Кроме того, как показано на Фиг. 9а, в отсутствие направленного радиально наружу усилия FR на режущую вставку 54 по меньшей мере одна обращенная радиально внутрь упорная поверхность 42а, 42b может не находиться в контакте с режущей вставкой 54.

На Фиг. 9а показано, что в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения по меньшей мере одна обращенная радиально внутрь упорная поверхность 42а, 42b может быть перпендикулярна посадочной поверхности 26.

Следует понимать, что в отсутствие направленного радиально наружу усилия FR на режущую вставку 54, как показано на Фиг. 9а, может существовать минимальный первый зазор G1 между по меньшей мере одной обращенной радиально внутрь упорной поверхностью 42а, 42b или каждой из них и соседним радиальным упирающимся элементом 70а, 70b.

Также следует понимать, что диапазон минимального первого зазора G1 может составлять от 0,05 до 0,20 мм.

Также следует понимать, что на Фиг. 9а минимальный первый зазор G1 изображен в преувеличенном масштабе, чтобы облегчить понимание изобретения.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения в отсутствие направленного радиально наружу усилия FR на режущую вставку 54 по меньшей мере один радиальный упорный элемент 32а, 32b может не находиться в контакте с режущей вставкой 54.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения в отсутствие направленного радиально наружу усилия FR на режущую вставку 54 ни одна из частей гнезда 22 для приема вставки, кроме обращенной радиально наружу стенки 28 гнезда, не может находиться в контакте с периферийной боковой поверхностью 60 вставки.

То есть следует понимать, что в отсутствие направленного радиально наружу усилия FR на режущую вставку 54 обращенная аксиально вперед стенка 34 гнезда может отстоять от периферийной боковой поверхности 60 вставки.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, в отсутствие направленного радиально наружу усилия FR на режущую вставку 54 ни одна из частей выпуклости 44 не может находиться в контакте с занимаемым ею осевым упирающимся элементом 68а, 68b.

Как показано на Фиг. 10а, в отсутствие направленного радиально наружу усилия FR на режущую вставку 54 и в поперечном сечении в четвертой плоскости Р4, пересекающей осевой упорный край 46 обращенной аксиально вперед упорной поверхности 40, обращенная аксиально вперед упорная поверхность 40 может находиться в контакте с соответствующей ей осевой упирающейся поверхностью 74а, 74b.

Как показано на Фиг. 10а, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения обращенная аксиально вперед упорная поверхность 40 может образовывать внешний тупой угол β примыкания к поверхности 26 канала.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения угол β примыкания может быть больше 100 градусов.

Следует понимать, что варианты осуществления настоящего изобретения, где угол β примыкания больше 100 градусов, обеспечивают преимущество, состоящее в прочности осевого упорного элемента 30 и соприкасающегося с ним осевого упирающегося элемента 68а, 68b.

На Фиг. 9b показано, что в присутствии достаточно большого направленного радиально наружу усилия FR на режущую вставку 54, например, в ходе высокоскоростных фрезерных работ со скоростью выше 30000 оборотов в минуту, может происходить изменение положения режущей вставки 54 до тех пор, пока каждая из по меньшей мере одной обращенной радиально внутрь упорной поверхности 42а, 42b не войдет в контакт с соответствующей радиальной упирающейся поверхностью 76а, 76b по меньшей мере одного радиального упирающегося элемента 70а, 70b.

Следует понимать, что в присутствии достаточно большого направленного радиально наружу усилия FR варианты осуществления настоящего изобретения, где гнездо 22 для приема вставки содержит по меньшей мере один радиальный упорный элемент 32а, 32b, обеспечивают преимущество, состоящее в возможности фиксации режущей вставки 54 в соответствующем ей гнезде 22 для приема вставки, позволяющей уменьшить радиальное смещение до величины, сравнимой с минимальным первым зазором G1.

Кроме того, как показано на Фиг. 9b, в присутствии достаточно большого направленного радиально наружу усилия FR на режущую вставку 54 и в поперечном сечении в третьей плоскости Р3 обращенная радиально наружу стенка 28 гнезда может не находиться в контакте с периферийной боковой поверхностью 60 вставки.

Следует понимать, что в присутствии достаточно большого направленного радиально наружу усилия FR на режущую вставку 54, как показано на Фиг. 9b, может существовать минимальный второй зазор G2 между обращенной радиально наружу стенкой 28 гнезда и периферийной боковой поверхностью 60 вставки.

Также следует понимать, что диапазон минимального второго зазора G2 может составлять от 0,05 до 0,20 мм.

Также следует понимать, что на Фиг. 9b минимальный второй зазор G2 изображен в преувеличенном масштабе, чтобы облегчить понимание изобретения.

Также следует понимать, что в присутствии достаточно большого направленного радиально наружу усилия FR на режущую вставку 54 и в поперечном сечении в четвертой плоскости Р4, как показано на Фиг. 10b, обращенная аксиально вперед упорная поверхность 40 может оставаться в контакте с соответствующей ей осевой упирающейся поверхностью 74а, 74b.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, в присутствии достаточно большого направленного радиально наружу усилия FR на режущую вставку 54 и в поперечном сечении в любой плоскости, перпендикулярной первой плоскости Р1 и пересекающей обращенную радиально наружу стенку 28 гнезда, обращенная радиально наружу стенка 28 гнезда может не находиться в контакте с периферийной боковой поверхностью 60 вставки.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, в присутствии достаточно большого направленного радиально наружу усилия FR на режущую вставку 54 ни одна из частей гнезда 22 для приема вставки не может находиться в контакте с периферийной боковой поверхностью 60 вставки.

Таким образом, следует понимать, что в присутствии достаточно большого направленного радиально наружу усилия FR на режущую вставку 54 обращенная аксиально вперед стенка 34 гнезда может отстоять от периферийной боковой поверхности 60 вставки.

В вариантах осуществления настоящего изобретения, где множество упорных элементов 30; 32а, 32b включают в себя два отстоящих друг от друга радиальных упорных элемента 32а, 32b, а множество упирающихся элементов 68а, 68b; 70а, 70b включают в себя два отстоящих друг от друга радиальных упирающихся элемента 70а, 70b, в присутствии достаточно большого направленного радиально наружу усилия FR на режущую вставку 54 две обращенные радиально внутрь упорные поверхности 42а, 42b указанных двух радиальных упорных элементов 32а, 32b могут находиться в контакте с двумя соответствующими радиальными упирающимися поверхностями 76а, 76b двух радиальных упирающихся элементов 70а, 70b.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, в присутствии достаточно большого направленного радиально наружу усилия FR на режущую вставку 54 ни одна из частей выпуклости 44 не может находиться в контакте с соответствующим ей осевым упирающимся элементом 68а, 68b.

Следует понимать, что в вариантах осуществления настоящего изобретения, где ни одна из частей выпуклости 44 не находится в контакте с соответствующим ей осевым упирающимся элементом 68а, 68b, и в отсутствие направленного радиально наружу усилия FR, и в присутствии достаточно большого направленного радиально наружу усилия FR на режущую вставку 54 выпуклость 44 может не быть задействована в установке или расположении режущей вставки 54 в соответствующее ей гнездо 22 для приема вставки, а может препятствовать попаданию стружки в соответствующий осевой упирающийся элемент 68а, 68b в ходе операций машинной обработки для защиты относящейся к нему нерабочей осевой упирающейся поверхности 74а, 74b.

Варианты осуществления настоящего изобретения, где обращенная аксиально вперед стенка 34 гнезда отстоит от периферийной боковой поверхности 60 вставки, и в отсутствие направленного радиально наружу усилия FR, и в присутствии достаточно большого направленного радиально наружу усилия FR на режущую вставку 54 периферийная боковая поверхность 60 обеспечивают преимущество, состоящее в отсутствии ограничений, связанных с осевым упором режущей вставки 54 в соответствующее ей гнездо 22 для приема вставки, что расширяет диапазон возможных форм режущей вставки, совместимых с гнездом 22 для приема вставки, а также сводит к минимуму периферийную притирку указанных вставок.

Настоящее изобретение было раскрыто с определенной степенью подробности, при этом следует понимать, что возможно внесение разнообразных изменений и модификаций без отступления от существа и объема изобретения, определенного нижеследующей формулой изобретения.

Изобретения относятся к обработке материалов резанием и могут быть использованы для осуществления высокоскоростных фрезерных работ. Режущее тело выполнено с возможностью вращения вокруг оси инструмента и содержит гнездо для вставки с посадочной поверхностью на ее осевом переднем конце. Посадочная поверхность содержит множество упорных элементов, включающих осевой упорный элемент, содержащий обращенную аксиально вперед упорную поверхность и по меньшей мере один радиальный упорный элемент. На виде в плане гнезда для приема вставки обращенная аксиально вперед упорная поверхность образует внешний острый угол фиксации с обращенной радиально наружу стенкой гнезда. Вращаемый режущий инструмент содержит режущее тело и режущую вставку, съемно закрепленную в гнезде для приема вставки, с поверхностью основания в контакте с посадочной поверхностью. Указанный по меньшей мере один радиальный упорный элемент занимает по меньшей мере один радиальный упирающийся элемент поверхности основания. Обращенная аксиально вперед упорная поверхность находится в контакте с осевой упирающейся поверхностью поверхности основания. Повышается производительность обработки. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Вращаемое режущее тело (20), содержащее ось (AT) инструмента, вокруг которой предусмотрена возможность вращения режущего тела в направлении (R) вращения, содержащее:

по меньшей мере одно гнездо (22) для приема вставки, предусмотренное на осевом переднем конце (24) режущего тела (20), при этом гнездо (22) для приема вставки содержит

посадочную поверхность (26), обращенную в направлении (R) вращения и содержащую резьбовой канал (38), содержащий ось (А1) канала,

обращенную радиально наружу стенку (28) гнезда, поперечную к посадочной поверхности (26), при этом стенка (28) гнезда содержит край (48) стенки, отстоящий от посадочной поверхности (26),

первую плоскость (Р1), касательную к краю (48) стенки, перпендикулярную посадочной поверхности (26) и пересекающую осевой передний конец (24) режущего тела (20), и

множество продолговатых охватываемых и/или охватывающих упорных элементов (30; 32а, 32b), связанных с посадочной поверхностью (26) и включающих в себя:

осевой упорный элемент (30), содержащий обращенную аксиально вперед упорную поверхность (40), при этом обращенная аксиально вперед упорная поверхность (40) содержит осевой упорный край (46), и

по меньшей мере один радиальный упорный элемент (32а, 32b), содержащий обращенную радиально внутрь упорную поверхность (42а, 42b),

при этом

осевой упорный элемент (30) поперечен по меньшей мере одному радиальному упорному элементу (32а, 32b),

причем на виде в плане гнезда (22) для приема вставки осевой упорный край (46) образует внешний острый угол (α) фиксации с первой плоскостью (Р1), и

ось (А1) канала расположена в области посадочной поверхности (26), которой противолежит угол (α) фиксации.

2. Вращаемое режущее тело (20) по п. 1, в котором на виде в плане гнезда (22) для приема вставки обращенная аксиально вперед упорная поверхность (40) целиком расположена дальше от первой плоскости (Р1), чем ось (А1) канала.

3. Вращаемое режущее тело (20) по п. 1, в котором на виде в плане гнезда (22) для приема вставки обращенная аксиально вперед упорная поверхность (40) пересекает резьбовой канал (38).

4. Вращаемое режущее тело (20) по п. 1, в котором на виде в плане гнезда (22) для приема вставки по меньшей мере одна обращенная радиально внутрь упорная поверхность (42а, 42b) целиком расположена ближе к первой плоскости (Р1), чем ось (А1) канала.

5. Вращаемое режущее тело (20) по п. 1, в котором на виде в плане гнезда (22) для приема вставки по меньшей мере один радиальный упорный край (50а, 50b) по меньшей мере одной обращенной радиально внутрь упорной поверхности (42а, 42b) параллелен первой плоскости (Р1).

6. Вращаемое режущее тело (20) по п. 1, в котором:

множество упорных элементов (30; 32а, 32b) включают в себя два отстоящих друг от друга радиальных упорных элемента (32а, 32b), при этом каждый радиальный упорный элемент (32а, 32b) содержит обращенную радиально внутрь упорную поверхностью (42а, 42b),

причем на виде в плане гнезда (22) для приема вставки указанные два радиальных упорных элемента (32а, 32b) и соответствующие им обращенные радиально внутрь упорные поверхности (42а, 42b) целиком расположены на противоположных сторонах второй плоскости (Р2), пересекающей резьбовой канал (38) и перпендикулярной первой плоскости (Р1).

7. Вращаемое режущее тело (20) по п. 1,

выполненное в форме цилиндра с окружной стенкой (36), проходящей в направлении (DR) аксиально назад от осевого переднего конца (24),

причем обращенная аксиально вперед упорная поверхность (40) пересекает окружную стенку (36).

8. Вращаемое режущее тело (20) по п. 1, в котором угол (α) фиксации составляет по меньшей мере 45 градусов, но не более 75 градусов.

9. Вращаемое режущее тело (20) по п. 1, в котором обращенная аксиально вперед упорная поверхность (40) образует внешний тупой угол (β) примыкания к посадочной поверхности (26) и угол (β) примыкания больше 100 градусов.

10. Вращаемое режущее тело (20) по п. 1, в котором осевой упорный элемент (30) пересекает один из по меньшей мере одного радиального упорного элемента (32а, 32b) с образованием непрерывного бумеранговидного ребра (33), на котором сформированы обращенная аксиально вперед упорная поверхность (40) и одна из по меньшей мере одной обращенной радиально внутрь упорной поверхности (42а, 42b).

11. Вращаемый режущий инструмент (52), содержащий:

вращаемое режущее тело (20), содержащее ось (AT) инструмента, вокруг которой предусмотрена возможность вращения режущего тела в направлении (R) вращения, содержащее по меньшей мере одно гнездо (22) для приема вставки, предусмотренное на осевом переднем конце (24) режущего тела (20), при этом гнездо (22) для приема вставки содержит:

посадочную поверхность (26), обращенную в направлении (R) вращения и содержащую резьбовой канал (38), содержащий ось (А1) канала,

обращенную радиально наружу стенку (28) гнезда, поперечную к посадочной поверхности (26), при этом стенка (28) гнезда содержит край (48) стенки, отстоящий от посадочной поверхности (26),

первую плоскость (Р1), касательную к краю (48) стенки, перпендикулярную посадочной поверхности (26) и пересекающую осевой передний конец (24) режущего тела (20), и

множество охватываемых упорных элементов (30; 32а, 32b), связанных с посадочной поверхностью (26) и включающих в себя:

осевой упорный элемент (30), содержащий обращенную аксиально вперед упорную поверхность (40), при этом обращенная аксиально вперед упорная поверхность (40) содержит осевой упорный край (46), и

по меньшей мере один радиальный упорный элемент (32а, 32b), содержащий обращенную радиально внутрь упорную поверхность (42а, 42b),

причем на виде в плане гнезда (22) для приема вставки осевой упорный край (46) образует внешний острый угол (α) фиксации с первой плоскостью (Р1), и

по меньшей мере одну режущую вставку (54), съемно закрепленную по меньшей мере в одном гнезде (22) для приема вставки и содержащую:

противоположные друг другу верхнюю и нижнюю поверхности (56, 58) с проходящей между ними периферийной боковой поверхностью (60) и сквозной канал (62), пересекающий верхнюю и нижнюю поверхности (56, 58), содержащий ось (А2) вставки, вокруг которой режущая вставка (54) выполнена с возможностью шагового вращения,

две отстоящие друг от друга режущие кромки (64а, 64b), сформированные на пересечении верхней поверхности (56) с периферийной боковой поверхностью (60), и

нижнюю поверхность (58), содержащую поверхность (66) основания и множество охватывающих упирающихся элементов (68а, 68b; 70а, 70b), связанных с поверхностью (66) основания,

при этом множество упирающихся элементов (68а, 68b; 70а, 70b) включает в себя по меньшей мере один осевой упирающийся элемент (68а, 68b) и по меньшей мере один радиальный упирающийся элемент (70а, 70b),

фиксирующий винт (72), проходящий через сквозной канал (62) и находящийся в резьбовом зацеплении с резьбовым каналом (38),

причем поверхность (66) основания вставки находится в контакте с посадочной поверхностью (26);

по меньшей мере один радиальный упорный элемент (32а, 32b) занимает по меньшей мере один радиальный упирающийся элемент (70а, 70b); и

обращенная аксиально вперед упорная поверхность (40) находится в контакте с соответствующей осевой упирающейся поверхностью (74а, 74b) одного из по меньшей мере одного осевого упирающегося элемента (68а, 68b).

12. Вращаемый режущий инструмент (52) по п. 11, в котором ось (А1) канала не соосна с осью (А2) вставки.

13. Вращаемый режущий инструмент (52) по п. 11, в котором множество упирающихся элементов (68а, 68b; 70а, 70b) являются продолговатыми, и

по меньшей мере один осевой упирающийся элемент (68а, 68b) поперечен по меньшей мере одному радиальному упирающемуся элементу (70а, 70b).

14. Вращаемый режущий инструмент (52) по п. 11, в котором множество режущих вставок (54) съемно закреплены в равном числе гнезд (22) для приема вставки.

15. Вращаемый режущий инструмент (52) по п. 11, в котором периферийная боковая поверхность (60) вставки содержит пару противоположных торцевых поверхностей (75), соединенных друг с другом парой противоположных боковых поверхностей (77); и

нижняя поверхность (58) вставки содержит:

единственную продольную канавку (71), заглубленную в поверхность (66) основания, выходящую на противоположные торцевые поверхности (75), проходящую через сквозной канал (62) и включающую в себя оба отстоящих друг от друга радиальных упирающихся элемента (70а, 70b);

пару параллельных поперечных канавок (69а, 69b), заглубленных в поверхность (66) основания, при этом каждая поперечная канавка (69а, 69b) выходит на противоположные боковые поверхности (77), обходит сквозной канал (62) и содержит соответствующий один из радиальных упирающихся элементов (68а, 68b);

причем единственная продольная канавка (71) пересекает каждую из поперечных канавок (69а, 69b) и образует с ней острый угол (γ) канавки, при этом острый угол (γ) канавки составляет по меньшей мере 45 градусов, но не более 75 градусов.

16. Вращаемый режущий инструмент (52) по п. 11, в котором:

в отсутствие направленного радиально наружу усилия (FR) на режущую вставку (54) по меньшей мере одна обращенная радиально внутрь упорная поверхность (42а, 42b) не находится в контакте с режущей вставкой (54), при этом в поперечном сечении в третьей плоскости (Р3), перпендикулярной первой плоскости (Р1) и пересекающей край (48) обращенной радиально наружу стенки (28) гнезда, обращенная радиально наружу стенка (28) гнезда находится в контакте с периферийной боковой поверхностью (60) вставки, и

в присутствии достаточно большого направленного радиально наружу усилия (FR) на режущую вставку (54) каждая из по меньшей мере одной обращенной радиально внутрь упорной поверхности (42а, 42b) находится в контакте с соответствующей радиальной упирающейся поверхностью (76а, 76b) по меньшей мере одного радиального упирающегося элемента (70а, 70b), при этом в поперечном сечении в третьей плоскости (Р3) обращенная радиально наружу стенка (28) гнезда не находится в контакте с периферийной боковой поверхностью (60) вставки.

17. Вращаемый режущий инструмент (52) по п. 11, в котором в отсутствие направленного радиально наружу усилия (FR) на режущую вставку (54) ни одна из частей гнезда (22) для приема вставки, кроме обращенной радиально наружу стенки (28) гнезда, не находится в контакте с периферийной боковой поверхностью (60) вставки.

18. Вращаемый режущий инструмент (52) по п. 11, в котором в присутствии достаточно большого направленного радиально наружу усилия (FR) на режущую вставку (54) и в поперечном сечении в любой плоскости, перпендикулярной первой плоскости (Р1) и пересекающей обращенную радиально наружу стенку (28) гнезда, обращенная радиально наружу стенка (28) гнезда не находится в контакте с периферийной боковой поверхностью (60) вставки.

19. Вращаемый режущий инструмент (52) по п. 11, в котором в присутствии достаточно большого направленного радиально наружу усилия (FR) на режущую вставку (54) ни одна из частей гнезда (22) для приема вставки не находится в контакте с периферийной боковой поверхностью (60) вставки.