РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА И РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ С УСТАНОВЛЕННОЙ НА НЕМ РЕЖУЩЕЙ ПЛАСТИНОЙ Российский патент 2024 года по МПК B23C5/20 B23C5/06 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[1] Настоящее изобретение относится к режущей пластине и режущему инструменту, снабженному ею.

ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[2] Как правило, режущая пластина устанавливается на режущий инструмент, установленный на станке, и используется для резки заготовки, такой как деталь машины и подобное, которая выполнена из железа, цветного металла, неметаллического материала и так далее. Такая режущая пластина включает верхнюю поверхность, нижнюю поверхность, ориентированную в противоположном направлении, боковые поверхности, соединяющие верхнюю поверхность и нижнюю поверхность друг с другом, и режущую кромку, образующую границу между верхней поверхностью и боковой поверхностью и выполненную по существу для резки заготовки.

[3] Между тем, основная проблема, связанная с обработкой заготовки, такой как нержавеющая сталь, обладающей жаропрочностью и ударной вязкостью, заключается в том, что стружка плохо удаляется. Для обработки прочных и свариваемых заготовок необходимо улучшить качество резания инструмента и обеспечить большой карман для стружки.

[4] На Фиг. 12 и 13 показана режущая пластина, раскрытая в JP2014-136264A. Для информации, фиг. 12 и 13 соответствуют фиг. 9 и 10 документа JP2014-136264A соответственно, и для удобства описания ссылочные позиции, используемые в JP2014-136264A, используются без изменений, и ссылочные позиции не обязательно относятся к одним и тем же компонентам, даже если они пересекаются со ссылочными позициями, используемыми в последующем описании вариантов осуществления настоящего изобретения.

[5] В соответствующей режущей пластине, упомянутой выше, используется структура спирального типа со скошенной режущей кромкой для улучшения качества резания, но при этом требуется, чтобы верхняя установочная поверхность 13 была сформирована выше, чем самая нижняя часть режущей кромки, а стружколомная поверхность вспомогательной режущей кромки 9 была сформирована под одним углом. Поэтому, хотя соответствующая режущая пластина может улучшить качество резания, существует проблема, заключающаяся в том, что она не подходит для обработки труднообрабатываемых материалов, поскольку текучесть стружки не учитывается при выборе формы стружколомной поверхности и режущей кромки.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая проблема

[6] Настоящее изобретение было создано для решения проблем, описанных выше, и целью настоящего изобретения является создание режущей пластины, способной обеспечить хороший сход стружки за счет конструкции режущей пластины, исключающей застревание стружки во время стружкообразования, и режущий инструмент, снабженный ею.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[7] Для достижения вышеуказанной цели режущая пластина в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения представляет собой двустороннюю режущую пластину, имеющую верхнюю поверхность, нижнюю поверхность, боковую поверхность, режущую кромку и установочное отверстие, проходящее через верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, при этом верхняя поверхность может быть снабжена единственной выступающей частью верхней поверхности, которая окружает установочное отверстие и является плоской, режущая кромка может включать в себя основную режущую кромку, угловую режущую кромку, проходящую от основной режущей кромки, вспомогательная режущую кромку, проходящую от угловой режущей кромки, и боковую часть, проходящую от вспомогательной режущей кромки, первая боковая поверхность основной режущей кромки, проходящая от основной режущей кромки, может образовывать острый угол с линией продолжения выступающей части верхней поверхности, стружколомная поверхность вспомогательной режущей кромки, проходящая от вспомогательной режущей кромки, может находиться под постепенно увеличивающимся углом к линии продолжения выступающей части верхней поверхности, по мере удаления стружколомной поверхности вспомогательной режущей кромки от угловой режущей кромки, и при рассмотрении режущей пластины с верхней поверхности поверхность боковой части, проходящая от боковой части, может иметь вогнутое углубление.

[8] Кроме того, стружколомная поверхность основной режущей кромки основной режущей кромки может располагаться под постепенно уменьшающимся углом к линии продолжения выступающей части верхней поверхности, по мере удаления стружколомная поверхность основной режущей кромки от угловой режущей кромки.

[9] Кроме того, боковая поверхность вспомогательной режущей кромки вспомогательной режущей кромки может образовывать прямой угол с линией продолжения выступающей части верхней поверхности, а также угол, образованный боковой поверхностью угловой режущей кромки угловой режущей кромки и линия продолжения выступающей части верхней поверхности может изменяться вдоль угловой режущей кромки.

[10] Кроме того, при рассмотрении режущей пластины с боковой поверхности, основная режущая кромка может быть наклонена вниз в направлении от угловой режущей кромки, а выступающая часть верхней поверхности может быть не выше нижней части режущей кромки. основная режущая кромка.

[11] Кроме того, при рассмотрении режущей пластины с боковой поверхности, вспомогательная режущая кромка может быть наклонена вниз в направлении от угловой режущей кромки, а боковая часть, проходящая от вспомогательной режущей кромки, может образовывать вогнутую кривую в направлении нижней поверхности.

[12] Кроме того, режущая пластина может быть вращательно-симметрична на 180° относительно первой центральной оси, проходящей через центр установочного отверстия, и вращательно-симметрична на 180° относительно второй центральной оси, проходящей через центр боковой поверхности.

[13] Режущий инструмент, снабженный режущей пластиной, описанной выше, может включать в себя основной корпус, включающий в себя фланцевую часть и концевую часть, множество частей для установки пластины, выступающих радиально от основного корпуса, расположенных друг от друга на заранее определенных интервалах, и имеющих посадочную часть, на которой установлена режущая пластина, при этом, при рассмотрении режущего инструмента сбоку, верхние поверхности множества частей для установки режущей пластины выполнены вогнуто-криволинейными.

ПРЕИМУЩЕСТВА

[14] Режущая пластина согласно варианту осуществления настоящего изобретения, имеющая описанную выше конфигурацию, обеспечивает следующие эффекты.

[15] Стружколомная поверхность вспомогательной режущей кромки расположена под увеличивающимся углом к выступающей части верхней поверхности по мере удаления стружколомной поверхности вспомогательной режущей кромки от угловой режущей кромки, и если смотреть на верхнюю поверхность, поверхность боковой части имеет вогнутое углубление, так что во время обработки заготовки можно обеспечить хорошее удаление стружки за счет сведения к минимуму застревания стружки, образующейся от заготовки, в направлении, в котором она течет.

[16] Кроме того, стружколомная поверхность основной режущей кромки основной режущей кромки расположена под уменьшающимся углом к линии продолжения выступающей части верхней поверхности, по мере удаления стружколомной поверхности основной режущей кромки от угловой режущей кромки, тем самым обеспечивая жесткость режущей кромки основной режущей кромки при высокоскоростной резке.

[17] Кроме того, при рассмотрении режущей пластины с боковой поверхности, основная режущая кромка наклонена вниз в направлении от угловой режущей кромки, а выступающая часть верхней поверхности расположена не выше самой нижней части основной режущей кромки, что сводит к минимуму столкновение стружки с выступом верхней поверхности во время резания и улучшает текучесть стружки.

[18] Кроме того, при рассмотрении режущей пластины с боковой поверхности, вспомогательная режущая кромка наклонена вниз от верхней поверхности к нижней поверхности в направлении от угловой режущей кромки, а боковая часть, проходящая от вспомогательной режущей кромки образует вогнутую кривую в направлении нижней поверхности, что сводит к минимуму попадание стружки на боковую часть во время резания и улучшает текучесть стружки.

[19] Между тем, само собой разумеется, что настоящее изобретение включает в себя другие эффекты, хотя и не указанные явно, которые можно ожидать от конфигурации, описанной выше.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[20] Фиг. 1 представляет собой вид в перспективе режущей пластины согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

[21] Фиг. 2 - вид режущей пластины по фиг. 1, если смотреть на верхнюю поверхность.

[22] Фиг. 3 представляет собой вид в поперечном сечении в направлении Р-Р на фиг. 2.

[23] Фиг. 4 представляет собой частично увеличенный вид, показывающий изменение заднего угла стружколомной поверхности вспомогательной режущей кромки режущей пластины, показанной на ФИГ. 1.

[24] Фиг. 5 представляет собой частично увеличенный вид, показывающий изменение заднего угла стружколомной поверхности основной режущей кромки режущей пластины, показанной на ФИГ. 1.

[25] Фиг. 6 показывает угол между боковой поверхностью основной режущей кромки и боковой поверхностью угловой режущей кромки режущей пластины, показанной на фиг. 1.

[26] Фиг. 7 представляет собой вид сбоку режущей пластины, показанной на фиг. 1.

[27] Фиг. 8 представляет собой вид в перспективе режущего инструмента, снабженного режущей пластиной, показанной на фиг. 1.

[28] Фиг. 9 показывает режущий инструмент по фиг. 8, если смотреть с фланцевой части и передней торцевой части, соответственно.

[29] Фиг. 10 представляет собой вид, показывающий режущую пластину по фиг. 1 и режущий инструмент по фиг. 8, связанные друг с другом.

[30] Фиг. 11 показаны схемы, показывающие действие режущей пластины, показанной на фиг. 1.

[31] Фиг. 12 и 13 показан пример соответствующей режущей пластины.

НАИЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[32] Далее будут подробно описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые будут понятны специалистам в данной области техники, к которой относится настоящее изобретение. Однако, следует понимать, что настоящее изобретение может быть реализовано в отличных других различных формах и не должно рассматриваться как ограниченное определенными описанными здесь примерами.

[33] Вместе с тем, в настоящем варианте осуществления термин «двусторонняя режущая пластина» относится к режущей пластине, в которой верхняя поверхность может использоваться в качестве передней поверхности, когда нижняя поверхность используется в качестве установочной поверхности для режущего инструмента, и наоборот, нижняя поверхность может использоваться в качестве передней поверхности, когда верхняя и нижняя поверхности режущей пластины переставлены местами, так что верхняя поверхность используется в качестве установочной поверхности для режущего инструмента. Соответственно, хотя пример, в котором верхняя поверхность используется в качестве передней поверхности, а нижняя поверхность, расположенная на противоположной стороне, используется в качестве установочной поверхности для режущего инструмента, будет описан далее для удобства пояснения, следует понимать, что то же самое может быть применимо для обратного случая.

[34] Как показано на фиг. 1 и 2, режущая пластина в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения (далее именуемая просто «режущая пластина») представляет собой двустороннюю режущую пластину и включает в себя верхнюю поверхность 1, нижнюю поверхность 2, боковые поверхности 3, режущие кромки 4 и установочное отверстие 5, проходящее через верхнюю поверхность 1 и нижнюю поверхность 2.

[35] Если смотреть на верхнюю поверхность (см. фиг. 2), режущая пластина имеет, например, по существу прямоугольную форму, и на каждом из четырех углов имеются активные угловые режущие кромки 42, участвующие в резании во время резки заготовки, и неактивные угловые кромки 45 не участвующие в резке. Следовательно, режущая пластина может использовать в общей сложности 8 углов с обеих сторон.

[36] Верхняя поверхность 1 имеет выступающую часть 11 верхней поверхности, которая окружает установочное отверстие 5 и является плоской. Как показано на фиг. 3, выступающая часть 11 верхней поверхности параллельна воображаемой второй центральной оси C2, проходящей через центр боковой поверхности 3.

[37] Режущие кромки 4 включают в себя основную режущую кромку 41, угловую режущую кромку 42, проходящую от основной режущей кромки, и вспомогательную режущую кромку 43, проходящую от угловой режущей кромки. Кроме того, предусмотрена боковая часть 44, проходящая от вспомогательной режущей кромки 43.

[38] Как показано на фиг. 7, при рассмотрении режущей пластины с боковой поверхности, основная режущая кромка 41 наклонена вниз в направлении от угловой режущей кромки 42, а выступающая часть 11 верхней поверхности расположена не выше самой нижней части основной режущей кромки 41. Благодаря этому можно свести к минимуму столкновение стружки с выступающей частью 11 верхней поверхности во время резания, тем самым улучшая текучесть стружки.

[39] Кроме того, при рассмотрении режущей пластины с боковой поверхности (см. фиг. 7), вспомогательная режущая кромка 43 наклонена вниз от верхней поверхности к нижней поверхности в направлении от угловой режущей кромки 42 (то есть в направлении приближения к неиспользуемой угловой кромке 45, которая не используется), а боковая часть 44, проходящая от вспомогательной режущей кромки 43, образует вогнутую кривую в направлении нижней поверхности 2. Это также сводит к минимуму застревание стружки на боковой части 44 во время резания, тем самым улучшая текучесть стружки.

[40] Вместе с тем, боковая поверхность 3 включает в себя боковую поверхность 31 основной режущей кромки, проходящую от основной режущей кромки 41, боковую поверхность 32 угловой режущей кромки, проходящую от угловой режущей кромки 42, и боковую поверхность 33 вспомогательной режущей кромки, проходящую от вспомогательной режущей кромки 43 (см. фиг. 1).

[41] Как показано на фиг. 3, первая боковую поверхность 31 основной режущей кромки, проходящая от основной режущей кромки 41, имеет обратную положительную ориентацию. То есть угол б, образованный линией продолжения выступающей части верхней поверхности (или параллельной линией С2' второй центральной оси С2) и линией продолжения первой боковой поверхности 31 основной режущей кромки, представляет собой острый угол. В этом примере угол б, образованный параллельной линией C2' второй центральной оси C2 и линией продолжения первой боковой поверхности 31 основной режущей кромки, означает внутренний угол в направлении первой центральной оси C1. Тот же критерий применяется при определении углов других поверхностей боковой поверхности 3, которые будут описаны далее.

[42] За счет этого можно обеспечить жесткость основной режущей кромки 41. Для информации, в настоящем варианте осуществления боковую поверхность 31 основной режущей кромки, проходящая от основной режущей кромки 41, сформирована в три этапа, а именно: включает в себя первую боковую поверхность 31 основной режущей кромки, вторую боковую поверхность 32 основной режущей кромки и третью боковую поверхность 33 основной режущей кромки в направлении от верхней поверхности 1 к нижней поверхности 2. В этом примере третья боковую поверхность 33 основной режущей кромки действует как боковая поверхность основной режущей кромки, когда нижняя поверхность используется в качестве передней поверхности.

[43] Как показано на фиг. 4, стружколомная поверхность 14 вспомогательной режущей кромки, проходящая от вспомогательной режущей кромки 43, расположена под увеличивающимся углом с выступающей частью 11 верхней поверхности (то есть и1 < и2 < и3), по мере удаления стружколомной поверхности 14 вспомогательной режущей кромки от угловой режущей кромки 42 (то есть по мере ее приближения к угловой кромке 45, которая не используется). Кроме того, если смотреть сверху, поверхность 15 боковой части боковой части 44, проходящая от вспомогательной режущей кромки 43, имеет вогнутое углубление. Благодаря этому можно обеспечить хорошее удаление стружки во время обработки заготовки за счет сведения к минимуму или предотвращения застревания стружки, образующейся от заготовки, в направлении течения стружки.

[44] Для информации, в отличие от настоящего варианта осуществления, на ФИГ. 11(a) и 11(b) показан результат моделирования (ФИГ. 11(a)), показывающий, что, когда угол стружколомной поверхности 14' вспомогательной режущей кромки, проходящей от вспомогательной режущей кромки 43', сохраняется постоянным, а поверхность 15' боковой части, проходящая от боковой части 44', не имеет вогнутого углубления, стружка ударяется о поверхность 15' боковой части при течении, вызывая износ поверхности (фиг. 11(b)), что приводит к отрицательным эффектам в том, что стружка закручивается, а не плавно завивается.

[45] Напротив, ФИГ. 11(c) и 11(d) показывают результат моделирования, показывающий, что в настоящем варианте осуществления стружка стекает, не ударяясь о поверхность боковой части 15, и не вызывая износа поверхности (ФИГ. 11(d))), и в результате стружка плавно завивается, не скручиваясь, и хорошо течет (фиг. 11 (с)).

[46] Вместе с тем, как показано на фиг. 5, стружколомная поверхность 11 основной режущей кромки основной режущей кромки 41 расположена под уменьшающимся углом к параллельной линии выступающей части 11 верхней поверхности (то есть л1 > л2 > л3), по мере того, как так стружколомная поверхность 11 основной режущей кромки удаляется от угловой режущей кромки 42. За счет этого можно обеспечить жесткость режущей кромки основной режущей кромки 41 при обработке высокоскоростной резкой.

[47] Угол в между боковой поверхностью 32 вспомогательной режущей кромки вспомогательной режущей кромки 43 и линией продолжения выступающей части 11 верхней поверхности образует прямой угол (так называемый отрицательный тип). За счет этого можно обеспечить жесткость режущей кромки вспомогательной режущей кромки 43 (см. фиг. 6(b)).

[48] Угол г, образованный боковой поверхностью 33 угловой режущей кромки угловой режущей кромки 42 и линией продолжения выступающей части 11 верхней поверхности, не является фиксированным и изменяется вдоль угловой режущей кромки 42, а угол г может иметь значение от прямого угла (отрицательный тип) до тупого угла (так называемый обратный положительный тип). За счет этого можно повысить жесткость угловой режущей кромки 42 (см. фиг. 6(c)).

[49] Вместе с тем, как показано на фиг. 1, режущая пластина может быть вращательно-симметричной на 180° относительно первой центральной оси C1, проходящей через центр установочного отверстия 5, и вращательно-симметричной на 180° относительно второй центральной оси C1, проходящей через центр боковой поверхности 3.

[50] Как описано выше, поскольку для обработки нержавеющей стали используются режущие пластины с высоким качеством резки, увеличивается возможность повреждения режущей пластины из-за упрочненного слоя, и режущая пластина в соответствии с настоящим вариантом осуществления может уменьшить возможность повреждения режущей пластины за счет конфигурации основной режущей кромки как обратного положительного типа, вспомогательной режущей кромки как отрицательного типа и боковые поверхности угловой режущей кромки как переменной боковой поверхности с нефиксированным задним угол.

[51]

[52] Далее будет описан режущий инструмент 200, снабженный режущей пластиной в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, описанным выше.

[53] Как показано на фиг. 8 и 9, режущий инструмент 200 включает в себя основной корпус 201 и множество частей 202 для установки режущей пластины, соединенных с основным корпусом 201.

[54] Основной корпус 201 имеет фланцевую часть 2011 и переднюю концевую часть 2012.

[55] Множество частей 202 для установки пластины выступают радиально от основного корпуса 201 и разнесены друг от друга с заданными интервалами и включают в себя посадочную часть 2021, на которой установлена режущая пластина 100.

[56] В частности, при рассмотрении режущего инструмента 200 сбоку, верхние поверхности 2022 множества частей 202 для установки пластины выполнены вогнуто-криволинейными (см. фиг. 10). За счет этого можно уменьшить нагрузку на режущий инструмент, тем самым снизив нагрузку при обработке, а также обеспечив высокую текучесть стружки.

[57] Хотя настоящее изобретение было описано в связи с некоторыми приведенными здесь примерами, оно не должно ограничиваться только этими примерами, и различные другие изменения и модификации, выполненные специалистами в данной области техники из основной концепции изобретения, также входят в объем прилагаемой формулы изобретения.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

[58] Настоящее изобретение может быть использовано в режущем инструменте для резки заготовки.

Группа изобретений относится к режущей пластине и снабженному ею режущему инструменту. Двусторонняя режущая пластина имеет верхнюю поверхность, нижнюю поверхность, боковую поверхность, режущую кромку и установочное отверстие, проходящее через верхнюю поверхность и нижнюю поверхность. Верхняя поверхность снабжена одной выступающей частью верхней поверхности, которая окружает установочное отверстие и является плоской. Режущая кромка содержит основную режущую кромку, угловую режущую кромку, проходящую от основной режущей кромки, вспомогательную режущую кромку, проходящую от угловой режущей кромки и боковую часть, проходящую от вспомогательной режущей кромки. Первая боковая поверхность основной режущей кромки, проходящая от основной режущей кромки, образует острый угол с линией продолжения выступающей части верхней поверхности. Стружколомная поверхность вспомогательной режущей кромки, проходящая от вспомогательной режущей кромки, расположена под постепенно увеличивающимся углом к линии продолжения выступающей части верхней поверхности по мере удаления стружколомной поверхности вспомогательной режущей кромки от угловой режущей кромки, и при рассмотрении режущей пластины с верхней поверхности поверхность боковой части, проходящая от боковой части, выполнена вогнуто-углубленной. Изобретение обеспечивает исключение застревания стружки во время стружкообразования. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Двухсторонняя режущая пластина, содержащая верхнюю поверхность, нижнюю поверхность, боковую поверхность, режущую кромку и установочное отверстие, проходящее через верхнюю и нижнюю поверхности, при этом

верхняя поверхность снабжена одной выступающей частью верхней поверхности, которая окружает установочное отверстие и является плоской,

режущая кромка включает в себя основную режущую кромку, угловую режущую кромку, проходящую от основной режущей кромки, вспомогательную режущую кромку, проходящую от угловой режущей кромки, и боковую часть, проходящую от вспомогательной режущей кромки,

первая боковая поверхность основной режущей кромки, проходящая от основной режущей кромки, образует острый угол с линией продолжения выступающей части верхней поверхности,

стружколомная поверхность вспомогательной режущей кромки, проходящая от вспомогательной режущей кромки, расположена под постепенно увеличивающимся углом с линией продолжения выступающей части верхней поверхности по мере удаления стружколомной поверхности вспомогательной режущей кромки от угловой режущей кромки, и

при рассмотрении режущей пластины с верхней поверхности, поверхность боковой части, проходящая от боковой части, выполнена вогнуто-углубленной.

2. Режущая пластина по п.1, в которой стружколомная поверхность основной режущей кромки расположена под постепенно уменьшающимся углом с линией продолжения выступающей части верхней поверхности по мере удаления стружколомной поверхности основной режущей кромки от угловой режущей кромки.

3. Режущая пластина по п.1, в которой боковая поверхность вспомогательной режущей кромки образует прямой угол с линией продолжения выступающей части верхней поверхности, и

угол, образованный боковой поверхностью угловой режущей кромки и линией продолжения выступающей части верхней поверхности, выполнен изменяющимся вдоль угловой режущей кромки.

4. Режущая пластина по п.1, в которой, при рассмотрении режущей пластины с боковой поверхности,

основная режущая кромка наклонена вниз в направлении от угловой режущей кромки, и

выступающая часть верхней поверхности не выше самой нижней части основной режущей кромки.

5. Режущая пластина по п.1, в которой, при рассмотрении режущей пластины с боковой поверхности,

вспомогательная режущая кромка наклонена вниз в направлении от угловой режущей кромки, а боковая часть, проходящая от вспомогательной режущей кромки, образует вогнутую кривую в направлении нижней поверхности.

6. Режущая пластина по п.1, в которой режущая пластина является вращательно-симметричной на 180° относительно первой центральной оси, проходящей через центр установочного отверстия, и

является вращательно-симметричной на 180° относительно второй центральной оси, проходящей через центр боковой поверхности.

7. Режущий инструмент, снабженный двухсторонней режущей пластиной по п.1, содержащий:

основной корпус, включающий в себя фланцевую часть и переднюю концевую часть;

множество частей для установки режущей пластины, выступающих радиально от основного корпуса, расположенных друг от друга с заданными интервалами и имеющих посадочную часть, выполненную с возможностью установки на нее режущей пластины, при этом,

при рассмотрении режущего инструмента сбоку,

верхние поверхности множества частей для установки режущей пластины выполнены вогнуто-криволинейными.