РЕЖУЩАЯ ВСТАВКА И РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ, НА КОТОРОМ УСТАНОВЛЕНА ЭТА РЕЖУЩАЯ ВСТАВКА Российский патент 2025 года по МПК B23C5/20 

Область техники

Изобретение относится к режущей вставке и режущему инструменту, на котором установлена указанная режущая вставка.

Предшествующий уровень техники

В общем, режущая вставка устанавливается в режущий инструмент, закрепленный в металлорежущем станке, и используется для обработки резанием заготовки, например, детали машины и т.д., выполненной из черного металла, цветного металла, неметаллического материала и т.д.

Режущая вставка имеет верхнюю поверхность, нижнюю поверхность, обращенную в противоположном направлении, боковые поверхности, соединяющие верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, и режущие кромки, образующие границы между верхней поверхностью и боковыми поверхностями и режущие заготовки.

Вместе с тем на фиг. 11-13 показана режущая вставка 10, описанная в патентной публикации Кореи № 2014-0004149. Для справки, фиг. 11, 12 и 13 соответствуют фиг. 1, 2 и 4 вышеупомянутого патента Кореи, соответственно, и для удобства описания в случае отсутствия модификаций используются номера позиций, используемые в вышеупомянутом патенте Кореи, и номера позиций необязательно относятся к таким же самым компонентам, даже если они совпадают с номерами позиций, используемыми в приведенном далее описании изобретения.

Рассматриваемая режущая вставка 10 имеет вспомогательную режущую кромку 26, угловую режущую кромку 28 и главную режущую кромку 22, и главная режущая кромка 22 имеет первую секцию 22a главной режущей кромки и вторую секцию 22b главной режущей кромки. Кроме того, угловая режущая кромка 28 закруглена с предварительно определенным радиусом кривизны, и во взаимосвязи с угловой режущей кромкой 28 имеется угловая задняя поверхность 40. Кроме того, угловая задняя поверхность 40 закруглена и проходит между главной задней поверхностью 42 и вспомогательной задней поверхностью 38.

Вместе с тем с учетом вышеописанной конструкции режущая вставка 10 предшествующего уровня техники имеет вторую секцию 22b главной режущей кромки, расположенную под отрицательным (-) осевым передним углом, и режущая вставка 10 наклонена вперед (влево на фиг. 12) для обеспечения угла наклона (α на фиг. 12) относительно нижней поверхности заготовки, и, соответственно механическая обработка заготовки до второй секции 22b главной режущей кромки за первой секцией 22a главной режущей кромки, расположенной под положительным осевым передним углом, приводит к получению заготовки нежелательной формы.

Кроме того, при механической обработке под прямыми углами на многочисленных этапах используется конец угловой задней поверхности 40, связанный с угловой режущей кромкой 28, участвующей в механической обработке, и поскольку он выступает дальше первой секции 22a главной режущей кромки (в левом направлении, как показано на фиг. 12), существует проблема необходимости повторной механической обработки заготовки или возникновения помех заготовке.

Раскрытие изобретения

Техническая проблема

Для решения вышеуказанных и других проблем задача изобретения состоит в том, чтобы создать режущую вставку для механической обработки под прямым углом, при которой режущая вставка имеет восемь углов и всё же может выполнять стабильную многоступенчатую механическую обработку под прямым углом без повторной механической обработки заготовки.

Техническое решение

Для решения вышеуказанных задач режущая вставка по варианту осуществления изобретения является режущей вставкой для механической обработки под прямым углом, которая может иметь две противоположные боковые поверхности, четыре прямоугольные верхние поверхности, проходящие между двумя боковыми поверхностями, крепежное отверстие, проходящее сквозь две боковые поверхности, и режущие кромочные части, образованные в местах, где боковые поверхности и верхние поверхности соединены друг с другом, причем режущая вставка может быть осесимметричной на 180° относительно воображаемой осевой линии, которая проходит через центр крепежного отверстия, и осесимметричной на 180° относительно воображаемой осевой линии, которая проходит через центр верхних поверхностей, режущие кромочные части могут включать в себя вторую главную режущую кромку, образованную на длинных сторонах верхних поверхностей, первую главную режущую кромку, соединенную со второй главной режущей кромкой под углом, угловую режущую кромку, соединенную с первой главной режущей кромкой, и вспомогательную режущую кромку, образованную на коротких сторонах верхних поверхностей и соединенную с угловой режущей кромкой, боковую гладкую поверхность, окружающую крепежное отверстие, заднюю поверхность второй главной режущей кромки, проходящую от боковой гладкой поверхности и соединенную со второй главной режущей кромкой, и заднюю поверхность первой главной режущей кромки, проходящую от боковой гладкой поверхности и соединенную с первой главной режущей кромкой и соединенную с задней поверхностью второй главной режущей кромки под углом, и, если смотреть со стороны верхних поверхностей, угол, образованный выносной линией первой главной режущей кромки и выносной линией боковой гладкой поверхности, больше или равен углу, образованному выносной линией граничной линии задней поверхности первой главной режущей кромки и выносной линией боковой гладкой поверхности.

Кроме того, первая главная режущая кромка может быть прямой линией, и задняя поверхность первой главной режущей кромки может содержать одиночную плоскость.

Кроме того, если смотреть со стороны боковых поверхностей, выносная линия задней поверхности вспомогательной режущей кромки может быть расположена с правой стороны от выносной линии, которая соединяет две противоположные вспомогательные режущие кромки на основе воображаемой осевой линии, проходящей через центр верхних поверхностей, причем указанные выносные линии могут образовывать острый угол.

Кроме того, верхние поверхности могут содержать верхнюю гладкую поверхность, содержащую одиночную плоскость, переднюю поверхность второй главной режущей кромки, проходящую от второй главной режущей кромки по направлению к верхней гладкой поверхности, переднюю поверхность первой главной режущей кромки, проходящую от первой главной режущей кромки по направлению к верхней гладкой поверхности, переднюю поверхность угловой режущей кромки, проходящую от угловой режущей кромки по направлению к верхней гладкой поверхности, переднюю поверхность вспомогательной режущей кромки, проходящую от вспомогательной режущей кромки по направлению к верхней гладкой поверхности, и заднюю поверхность вспомогательной режущей кромки, примыкающую к передней поверхности вспомогательной режущей кромки и начинающуюся от передней поверхности вспомогательной режущей кромки.

Кроме того, верхняя гладкая поверхность может быть образована ниже самого нижнего места второй главной режущей кромки.

Режущий инструмент, на котором установлена вышеописанная режущая вставка, характеризуется тем, что режущая вставка установлена на режущем инструменте под положительным осевым передним углом.

Эффекты изобретения

Режущая вставка согласно вышеописанной конструкции по варианту осуществления изобретения выполнена с двухступенчатой главной режущей кромкой, т.е. с первой главной режущей кромкой и второй главной режущей кромкой, и также выполнена с первой главной режущей кромкой в виде прямой линии и задней поверхностью первой главной режущей кромки, образованной на одиночной плоскости, так что задняя поверхность первой главной режущей кромки смещена по направлению к оси вращения режущего инструмента, тем самым, исключая контакт с прямоугольной внутренней стенкой заготовки вверху справа (на сáмом верху) режущей вставки во время механической обработки резанием и обеспечивая эффективное выполнение многоступенчатой механической обработки под прямым углом.

Вместе с тем понятно, хотя это прямо не указано, что изобретение включает в себя другие эффекты, которые могут быть получены на основе вышеописанной конструкции.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показана режущая вставка согласно варианту осуществления изобретения, вид в перспективе;

на фиг. 2 - режущая вставка на фиг. 1, вид в перспективе, если смотреть сверху;

на фиг. 3 - режущая вставка на фиг. 1, вид сбоку;

на фиг. 4 - режущая вставка на фиг. 1, вид сверху;

на фиг. 5 - расположение первой главной режущей кромки и задней поверхности первой главной режущей кромки относительно боковой гладкой поверхности на фиг. 4;

на фиг. 6А - задняя поверхность вспомогательной режущей кромки, образованная как положительная поверхность в режущей вставке на фиг. 1, и на фиг. 6В - часть B на фиг. 6А, вид в увеличенном масштабе;

на фиг. 7A - режущая вставка предшествующего уровня техники, задевающая вертикальную внутреннюю стенку заготовки, и на фиг. 7B - режущая вставка, не задевающая вертикальную внутреннюю стенку заготовки;

на фиг. 8 - взаимное расположение верхней гладкой поверхности и второй главной режущей кромки в режущей вставке на фиг. 1;

на фиг. 9А - режущая вставка на фиг. 1, установленная в режущем инструменте, и на фиг. 9В - вид в перспективе с другого направления;

на фиг. 10А - конфигурация гнезда режущего инструмента на фиг. 9А и 9В, и на фиг. 10В - гнездо, вид в увеличенном масштабе;

на фиг. 11-13 - режущая вставка предшествующего уровня техники.

Наилучший вариант осуществления изобретения

Далее приведено подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения со ссылкой на чертежи, что будет очевидным для специалистов в рассматриваемой области. Однако изобретение может быть внедрено с помощью ряда других способов и не должно истолковываться как ограничиваемое до определенных примеров, приведенных в описании.

Как показано на фиг. 1-4, режущая вставка 100 по варианту осуществления изобретения является так называемой режущей вставкой 100 тангенциального типа, которая может использоваться для механической обработки под прямым углом и имеет две противоположные боковые поверхности 1, четыре верхние поверхности 2 приблизительно прямоугольной формы, проходящие между двумя боковыми поверхностями 1, крепежное отверстие 3, проходящее сквозь две боковые поверхности 1, и режущие кромочные части 4, образованные в местах, где боковые поверхности 1 и верхние поверхности 2 соединены друг с другом.

Кроме того, режущая вставка 100 осесимметрична на 180° относительно воображаемой осевой линии C1, которая проходит через центр крепежного отверстия 3, и осесимметрична на 180° относительно воображаемой осевой линии C2, которая проходит через центр верхней поверхности 2.

Вместе с тем, режущие кромочные части 4 имеют первую главную режущую кромку 41, вторую главную режущую кромку 42, угловую режущую кромку 43 и вспомогательную режущую кромку 44.

Вторая главная режущая кромка 42 образована на длинной стороне верхней поверхности 2, как показано на фиг. 4.

Первая главная режущая кромка 41 соединена со второй главной режущей кромкой 42 под углом, и первая главная режущая кромка 41 имеет линейную форму.

Угловая режущая кромка 43 соединена с первой главной режущей кромкой 41 в криволинейной форме.

Вспомогательная режущая кромка 44 образована на короткой стороне верхней поверхности 2 и соединена с угловой режущей кромкой 43.

Как показано на фиг. 3, боковая поверхность 1 имеет боковую плоскую поверхность 13, заднюю поверхность 12 второй главной режущей кромки и заднюю поверхность 11 первой главной режущей кромки.

Боковая плоская поверхность 13 имеет одиночную плоскость и окружает крепежное отверстие 3, в которое вставляется крепежный болт после прикрепления к режущему инструменту.

Задняя поверхность 12 второй главной режущей кромки проходит от боковой плоской поверхности 13 и соединена со второй главной режущей кромкой 42.

Задняя поверхность 11 первой главной режущей кромки проходит от боковой плоской поверхности 13 и соединена с первой главной режущей кромкой 41, находясь в контакте с задней поверхностью 12 второй главной режущей кромки. В частности, задняя поверхность 11 первой главной режущей кромки имеет одиночную плоскость.

Как показано на фиг. 4, верхние поверхности 2 имеют верхнюю плоскую поверхность 21, переднюю поверхность 22 второй главной режущей кромки, переднюю поверхность 23 первой главной режущей кромки, переднюю поверхность 24 угловой режущей кромки, переднюю поверхность 25 вспомогательной режущей кромки и заднюю поверхность 26 вспомогательной режущей кромки, которые образуют одиночную плоскость. Для справки, передняя поверхность соответствует поверхности, по которой сходит стружка, снимаемая с заготовки во время ее механической обработки.

Передняя поверхность 22 второй главной режущей кромки проходит от второй главной режущей кромки 42 по направлению к верхней гладкой поверхности 21.

Передняя поверхность 23 первой главной режущей кромки проходит от первой главной режущей кромки 41 по направлению к верхней гладкой поверхности 21.

Передняя поверхность 24 угловой режущей кромки проходит от угловой режущей кромки 43 по направлению к верхней гладкой поверхности 21.

Передняя поверхность 25 вспомогательной режущей кромки проходит от вспомогательной режущей кромки 44 по направлению к верхней гладкой поверхности 21.

Задняя поверхность 26 вспомогательной режущей кромки примыкает к передней поверхности 25 вспомогательной режущей кромки и начинается от передней поверхности 25 вспомогательной режущей кромки. Другими словами, на фиг. 4 задняя поверхность 26 вспомогательной режущей кромки выступает относительно дальше, чем передняя поверхность 25 вспомогательной режущей кромки, в направлении вне плоскости страницы.

Как показано на фиг. 5, если смотреть на режущую вставку 100 со стороны верхней поверхности 2, угол α, образованный выносной линией L1 первой главной режущей кромки 41 и выносной линией L2 боковой гладкой поверхности 13, предпочтительно больше или равен углу β, образованному выносной линией L3 граничной линии задней поверхности 11 первой главной режущей кромки и выносной линией L2 боковой гладкой поверхности 13. Если β>α, возникает проблема, состоящая в снижении жесткости задней поверхности 11 первой главной режущей кромки.

На основе этого, как показано на фиг. 7B, режущая вставка 100 может быть выполнена с двухступенчатой главной режущей кромкой, т.е. с первой главной режущей кромкой 41 и второй главной режущей кромкой 42, и также может быть выполнена с первой главной режущей кромкой 41 в виде прямой линии и задней поверхностью 11 первой главной режущей кромки, образованной на одиночной плоскости, так что граничная линия задней поверхности 11 первой главной режущей кромки смещена по направлению к оси R вращения режущего инструмента 300, тем самым исключая контакт с прямоугольной внутренней стенкой заготовки 200 в области верхней правой стороны A режущей вставки во время механической обработки резанием и обеспечивая эффективное выполнение многоступенчатой механической обработки под прямым углом. С другой стороны, как показано на фиг. 7A, режущая вставка предшествующего уровня техники не имеет конфигурации, соответствующей первой главной режущей кромке 41 режущей вставки 100, а имеет только заднюю поверхность со скругленным углом, и в этом случае имеет место контакт с прямоугольной внутренней стенкой заготовки 200, делая невозможным выполнение полной многоступенчатой механической обработки под прямым углом, которая не включает в себя повторную механическую обработку.

Вместе с тем, как показано на фиг. 6, если смотреть на режущую вставку 100 со стороны боковой поверхности 1, выносная линия L4 задней поверхности 26 вспомогательной режущей кромки расположена с правой стороны (на основе фиг. 6B) от выносной линии L5, которая соединяет две противоположные вспомогательные режущие кромки 44-1 и 44-2 на основе центра верхних поверхностей 2, и задняя поверхность 26 вспомогательной режущей кромки образует так называемую положительную поверхность. Другими словами, выносная линия L5 и выносная линия L4 образуют острый угол γ.

Кроме того, как показано на фиг. 8, верхняя гладкая поверхность (так называемая поверхность выступа) 21 режущей вставки 100 образована ниже сáмого нижнего места 421 второй главой режущей кромки 42. Кроме того, как описано выше, верхняя гладкая поверхность 21 является одиночной плоскостью. Следовательно, режущая вставка 100 имеет надлежащие характеристики для изготовления и большую поверхность крепления (верхнюю плоскую поверхность) для прикрепления к режущему инструменту, обеспечивая надлежащую устойчивость во время многоступенчатой механической обработки под прямым углом.

Далее со ссылкой на фиг. 9 и 10 приведено краткое описание режущего инструмента 300, оснащенного режущей вставкой 100, имеющей вышеописанную конструкцию по варианту осуществления изобретения.

Режущий инструмент 300 имеет множество гнезд 301, в которые устанавливаются режущие вставки 100.

Гнездо 301 имеет верхнее посадочное место 302, на которое опираются две верхние поверхности 2 режущей вставки 100, соответственно, и одно боковое посадочное место 303, на которое опирается боковая поверхность 1 режущей вставки 100. Верхние посадочные места 302 и боковое посадочное место 302 образованы на одиночной плоскости.

Как показано на фиг. 9B, режущая вставка 100 установлена на режущем инструменте 300 под положительным осевым передним углом.

Несмотря на то, что изобретение было описано со ссылкой на несколько представленных здесь примеров, изобретение не должно ограничиваться только до этих примеров, и ряд других изменений и модификаций, выполненных специалистами в рассматриваемой области, исходя из основной идеи изобретения, также соответствуют объему формулы изобретения.

Промышленная применимость

Изобретение может быть использовано в режущем инструменте для механической обработки заготовки.

Группа изобретений относится к обработке материалов резанием и может быть использована для обработки заготовок под прямым углом. Режущая вставка содержит четыре прямоугольные верхние поверхности, проходящие между двумя противоположными боковыми поверхностями, и режущие кромочные части, которые содержат вторую главную режущую кромку, образованную на длинных сторонах верхних поверхностей, и первую главную режущую кромку, соединенную со второй главной режущей кромкой под углом. Боковые поверхности содержат заднюю поверхность второй главной режущей кромки, проходящую от боковой гладкой поверхности и соединенную со второй главной режущей кромкой, и заднюю поверхность первой главной режущей кромки, проходящую от боковой гладкой поверхности и соединенную с первой главной режущей кромкой. Угол, образованный выносными линиями первой главной режущей кромки и боковой гладкой поверхности, больше или равен углу, образованному выносными линиями граничной линии задней поверхности первой главной режущей кромки и боковой гладкой поверхности. Режущий инструмент содержит установленные в его гнездах режущие вставки указанной конструкции, расположенные под положительным осевым передним углом. Обеспечивается стабильная многоступенчатая обработка заготовки под прямым углом. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Режущая вставка для механической обработки под прямым углом, содержащая две противоположные боковые поверхности, четыре прямоугольные верхние поверхности, проходящие между двумя боковыми поверхностями, крепежное отверстие, проходящее сквозь две боковые поверхности, и режущие кромочные части, образованные в местах, где боковые поверхности и верхние поверхности соединены друг с другом, причем режущая вставка является осесимметричной на 180° относительно воображаемой осевой линии, которая проходит через центр крепежного отверстия, и осесимметричной на 180° относительно воображаемой осевой линии, которая проходит через центр верхних поверхностей, при этом

режущие кромочные части содержат вторую главную режущую кромку, образованную на длинных сторонах верхних поверхностей, первую главную режущую кромку, соединенную со второй главной режущей кромкой под углом, угловую режущую кромку, соединенную с первой главной режущей кромкой, и вспомогательную режущую кромку, образованную на коротких сторонах верхних поверхностей и соединенную с угловой режущей кромкой,

боковые поверхности содержат боковую гладкую поверхность, окружающую крепежное отверстие, заднюю поверхность второй главной режущей кромки, проходящую от боковой гладкой поверхности и соединенную со второй главной режущей кромкой, и заднюю поверхность первой главной режущей кромки, проходящую от боковой гладкой поверхности и соединенную с первой главной режущей кромкой и соединенную с задней поверхностью второй главной режущей кромки под углом, и,

если смотреть со стороны верхних поверхностей, угол, образованный выносной линией первой главной режущей кромки и выносной линией боковой гладкой поверхности, больше или равен углу, образованному выносной линией граничной линии задней поверхности первой главной режущей кромки и выносной линией боковой гладкой поверхности.

2. Режущая вставка по п. 1, в которой первая главная режущая кромка является прямой линией, и задняя поверхность первой главной режущей кромки образована на одиночной плоскости.

3. Режущая вставка по п. 1, в которой верхние поверхности содержат верхнюю гладкую поверхность, включающую в себя одиночную плоскость, переднюю поверхность второй главной режущей кромки, проходящую от второй главной режущей кромки по направлению к верхней гладкой поверхности, переднюю поверхность первой главной режущей кромки, проходящую от первой главной режущей кромки по направлению к верхней гладкой поверхности, переднюю поверхность угловой режущей кромки, проходящую от угловой режущей кромки по направлению к верхней гладкой поверхности, переднюю поверхность вспомогательной режущей кромки, проходящую от вспомогательной режущей кромки по направлению к верхней гладкой поверхности, и заднюю поверхность вспомогательной режущей кромки, примыкающую к передней поверхности вспомогательной режущей кромки и начинающуюся от передней поверхности вспомогательной режущей кромки.

4. Режущая вставка по п. 3, в которой, если смотреть со стороны боковых поверхностей, выносная линия задней поверхности вспомогательной режущей кромки расположена с правой стороны от выносной линии, которая соединяет две противоположные вспомогательные режущие кромки на основе воображаемой осевой линии, проходящей через центр верхних поверхностей, причем указанные выносные линии образуют острый угол.

5. Режущая вставка по п. 3, в которой верхняя гладкая поверхность образована ниже самого нижнего места второй главной режущей кромки.

6. Режущий инструмент, на котором установлена режущая вставка по п. 1, причем режущая вставка установлена на режущем инструменте под положительным осевым передним углом.