ИНДЕКСИРУЕМОЕ ОТРЕЗНОЕ ЛЕЗВИЕ С ОКРУЖНЫМИ КАНАЛАМИ ДЛЯ ОХЛАЖДАЮЩЕГО АГЕНТА Российский патент 2025 года по МПК B23B27/04 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[001] Предмет настоящего изобретения относится к индексируемому отрезному лезвию (также называемому "лезвием" в дальнейшем) и к державке для лезвия (также называемой "державкой" в дальнейшем), а также к инструментальному узлу, содержащему как лезвие, так и державку, все из которых выполнены с возможностью отрезания. Более конкретно, настоящее изобретение относится к индексируемым отрезным лезвиям, имеющим множество каналов для охлаждающего агента, каждый из которых выполнен с возможностью подавать охлаждающий агент в соответствующее гнездо под режущую пластину.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[002] Как следует из названия, отрезные лезвия могут считаться имеющими форму "лезвия", что означает то, что они имеют форму тонкого ножа или пластины, для входа на относительно большую глубину внутри металлической обрабатываемой детали для операций отрезания. Другими словами, толщина лезвия, измеренная перпендикулярно к первой и второй сторонам, безусловно является наименьшим размером лезвия.

[003] Наиболее традиционные, общераспространенные отрезные лезвия являются удлиненными.

[004] Следует понимать, что компоненты, выполненные с возможностью отрезания, могут использоваться для операций нарезания канавок относительно меньшей глубины; тем не менее, обратное может быть истинным в некоторых случаях.

[005] Вследствие сложности при подаче охлаждающего агента в режущую пластину, которая расположена в тонкой щели (отрезаемой обрабатываемой детали), становится распространенным выполнение отрезного лезвия с внутренними проходами для охлаждающего агента.

[006] Настоящее изобретение представляет собой улучшение предыдущего изобретения заявителя, описанного в US 2019/0240741. При этом изобретение не ограничено четырехсторонним индексируемым отрезным лезвием, показанным на фиг. 18B-20B, и, безусловно также является применимым, например, по меньшей мере, к трехстороннему индексируемому лезвию на фиг. 21A-23D. Четырехстороннее индексируемое отрезное лезвие упоминается, поскольку сложность с каналом для охлаждающего агента, разрешаемая в настоящей заявке, упоминается со ссылкой на вариант осуществления на фиг. 18B-20B.

[007] Со ссылкой на этот вариант осуществления, описывается вращательно симметричное отрезное лезвие и державка для него. Лезвие содержит один канал для охлаждающего агента в расчете на гнездо под режущую пластину. Каждый канал для охлаждающего агента содержит входное отверстие для лезвия и выходное отверстие для лезвия.

[008] Входное отверстие для лезвия предпочтительно не расположено в центральной оси индексирования (или, другими словами, разнесено от центральной оси индексирования), с тем обеспечивать большую глубину резания для индексируемого отрезного лезвия. Следует понимать, что, хотя отрезные лезвия могут выглядеть визуально аналогичными вращающимся разрезающим дискам, последние используют все свои режущие пластины в одной операции и не индексируются в державке для того, чтобы переводить новое гнездо под режущую пластину в активное положение для станочной обработки.

[009] В частности, выходное отверстие для лезвия представляет собой единственное выходное отверстие, предусмотренное для посадочного места под режущую пластину, и направляется выше передней поверхности режущей пластины, удерживаемой посредством посадочного места под режущую пластину.

[0010] Хотя общеизвестно выполнение двух выходных отверстия для лезвия в расчете на посадочное место под режущую пластину в удлиненных отрезных лезвиях, вследствие четырехсторонней вращательной симметрии отрезного лезвия считается целесообразным выполнять только одно выходное отверстие для лезвия (и в некоторых случаях, одно выходное отверстие, направленное выше передней поверхности, представляет собой предпочтительный вариант осуществления, как описано в US 2013/0236253, поданном настоящим заявителем). Следует отметить, что более одного выходного отверстия не предусмотрено вследствие определенного числа сложностей, которые преодолеваются в настоящем изобретении.

[0011] Одна такая сложность заключается в том, что когда имеется несколько гнезд под режущую пластину, и входное отверстие для лезвия, связанное с каждым гнездом, расположено в нецентральном местоположении (или, по меньшей мере, в местоположении, которое не находится в секции лезвия, идентичной секции выпускного отверстия для лезвия или вблизи от него), прямой маршрут одного канала от входного отверстия для лезвия до выходного отверстия для лезвия перегораживается посредством другого канала, имеющего аналогичный путь.

[0012] Другая сложность заключается в недостатке пространства, требуемого для дополнительных каналов для охлаждающего агента.

[0013] Для порядка, следует отметить, что настоящее изобретение относится к каналам для охлаждающего агента для индексируемого отрезного лезвия, и признаки относительно других компонентов и все не связанные с охлаждающим агентом признаки, раскрытые в US 2019/0240741, содержатся в данном документе путем ссылки.

[0014] Следует отметить, что различные каналы для охлаждающего агента описываются в других публикациях.

[0015] USP 10661352 раскрывает отрезное лезвие с тремя каналами для охлаждающего агента для одного гнезда под режущую пластину.

[0016] В частности, USP 10661352 представляет собой удлиненное отрезное лезвие (отрезное лезвие наиболее распространенное формы в наше время), которое не имеет идентичных пространственных ограничений, по меньшей мере, трехсторонних или четырехсторонних индексируемых лезвий, упомянутых выше в отношении US 2019/0240741, вследствие более крупной конструкции и меньшего числа гнезд под режущую пластину, и в силу этого каждое гнездо под режущую пластину может легко содержать два (или даже три) выходных отверстия для лезвия, связанные с ним.

[0017] Следует понимать, что проблемы, преодолеваемые посредством настоящего изобретения, в частности, возникают в отрезных лезвиях с относительно высоким числом гнезд под режущую пластину для лезвия данного размера. Как видно, отрезное лезвие, раскрытое в USP 10661352, не имеет значительного сдерживающего влияния по пространству относительно числа каналов для охлаждающего агента и удлиненной формы отрезного лезвия (поскольку отсутствует сложность каналов, пересекающих другие в прямом пути, как указано в US 2019/0240741).

[0018] Еще один другой аспект настоящего изобретения относится к предпочтительной форме поперечного сечения, разработанной для каналов для охлаждающего агента, производимых посредством аддитивного изготовления, при этом форма, в частности, является предпочтительной для индексируемых отрезных лезвий.

[0019] В USP 10661352, хотя круглые каналы в поперечном сечении, выполняемые посредством традиционных способов изготовления, описываются в связи с большинством вариантов осуществления, следует отметить, что в процессах аддитивного изготовления, возможны другие поперечные сечения, к примеру, многоугольные или овальные.

[0020] Аналогично, в DE 20 2018 105 949, показывается конструкция, демонстрирующая овальное поперечное сечение.

[0021] Также в данной области техники аддитивного изготовления общеизвестно производить каналы для охлаждающего агента с каплевидной формой (т.е. содержащие круглую нижнюю кромку и верхнюю перевернутую V-образную кромку, при этом назначение верхней кромки заключается в том, чтобы уменьшать падение верхней стороны в ходе изготовления).

[0022] Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить новое и улучшенное индексируемое отрезное лезвие.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0023] В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предложено индексируемое отрезное лезвие, содержащее:

противоположные первую и вторую стороны лезвия;

периферийную кромку лезвия, соединяющую первую и вторую стороны лезвия;

центральную ось индексирования, продолжающуюся через центр первой и второй сторон лезвия;

первое, второе и третье гнезда под режущую пластину, расположенные вдоль периферийной кромки лезвия; и

первый, второй и третий каналы для охлаждающего агента;

при этом первый канал для охлаждающего агента содержит первое впускное отверстие, по меньшей мере, одно первое выпускное отверстие, открывающееся к первому гнезду под режущую пластину, и первый участок канала, продолжающийся между первым впускным отверстием и, по меньшей мере, одним первым выпускным отверстием;

при этом второй канал для охлаждающего агента содержит второе впускное отверстие, по меньшей мере, одно второе выпускное отверстие, открывающееся ко второму гнезду под режущую пластину, и второй участок канала, продолжающийся между вторым впускным отверстием и, по меньшей мере, одним вторым выпускным отверстием; и

при этом третий канал для охлаждающего агента содержит третье впускное отверстие, по меньшей мере, одно третье выпускное отверстие, открывающееся к третьему гнезду под режущую пластину, и третий участок канала, продолжающийся между третьим впускным отверстием и, по меньшей мере, одним третьим выпускным отверстием;

при этом:

по меньшей мере, одно первое выпускное отверстие содержит первое переднее выпускное отверстие, открывающееся к передней стороне первого гнезда под режущую пластину, и первое заднее выпускное отверстие, открывающееся к задней стороне первого гнезда под режущую пластину; и

первое впускное отверстие расположено дальше от самой дальней точки первого гнезда под режущую пластину, чем, по меньшей мере, одно из (a) второго впускного отверстия и (b) центральной оси индексирования.

[0024] Настоящее изобретение обеспечивает возможность, в первый раз, двух выпускных отверстий в одном гнезде под режущую пластину, несмотря на ограничивающее влияние по пространству в виде наличия, по меньшей мере, трехсторонней индексируемости. Это также учитывает то, что предпочтительная большая глубина отрезания является возможной, поскольку первое впускное отверстие относительно дистанцируется, по меньшей мере, от одного первого выпускного отверстия.

[0025] Для порядка, следует подчеркнуть, что другие аспекты, изложенные ниже, являются предпочтительными даже без ограничения, по меньшей мере, трехсторонней индексируемостью (или, другими словами, по меньшей мере, тремя гнездами под режущую пластину, предпочтительно, но необязательно равномерно разнесенными вокруг центральной оси индексирования). Тем не менее, следует понимать, что упомянутые нижеприведенные аспекты также предпочтительно могут иметь трехстороннюю индексируемость (т.е. три гнезда под режущую пластину) или более.

[0026] Один способ заключается в том, что первое впускное отверстие может дистанцироваться дальше от самой дальней точки первого гнезда под режущую пластину, чем второе впускное отверстие. Таким образом, даже если второе впускное отверстие и соответствующий второй канал для охлаждающего агента перегораживают прямой путь, по меньшей мере, в одно из двух выпускных отверстий первого канала для охлаждающего агента, предпочтительная относительно большая глубина отрезания может достигаться. Другими словами, второй канал для охлаждающего агента может перегораживать прямой путь от первого впускного отверстия, по меньшей мере, до одного, по меньшей мере, из одного первого выпускного отверстия.

[0027] Альтернативно или дополнительно, первое впускное отверстие может дистанцироваться дальше от самой дальней точки первого гнезда под режущую пластину, чем центральная ось индексирования, продолжающаяся через центр первой и второй сторон лезвия, аналогично обеспечивая возможность достижения относительно большой глубины отрезания.

[0028] Следует понимать, что чрезвычайно затруднительно или непрактично иметь несколько поворотов для пути для охлаждающего агента (которые впоследствии требуют заделки высверленных входных отверстий и т.д.) при использовании традиционных способов станочной обработки. Настоящее изобретение использует конфигурацию с расположенными друг в друге каналами для охлаждающего агента.

[0029] Хотя наличие нескольких каналов для охлаждающего агента, продолжающихся параллельно или по существу параллельных, в частности, под основным прихватом гнезда под режущую пластину, в которых прикладывается основная сила станочной обработки, приводит к риску чрезмерного ослабления конструкции лезвия, тестирование выявляет, что примерно проиллюстрированная конструкция является достаточно сильной для операции отрезания.

[0030] В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предложено индексируемое отрезное лезвие, содержащее: противоположные первую и вторую стороны лезвия; периферийную кромку лезвия, соединяющую первую и вторую стороны лезвия; первое и второе гнезда под режущую пластину, расположенные вдоль периферийной кромки лезвия; и первый и второй каналы для охлаждающего агента; при этом первый канал для охлаждающего агента содержит: первое впускное отверстие; по меньшей мере, одно первое выпускное отверстие, открывающееся к первому гнезду под режущую пластину; первый участок канала, продолжающийся от первого впускного отверстия, по меньшей мере, в одно открывающееся первое выпускное отверстие; при этом второй канал для охлаждающего агента содержит: второе впускное отверстие; по меньшей мере, одно второе выпускное отверстие, открывающееся ко второму гнезду под режущую пластину; второй участок канала, продолжающийся от второго впускного отверстия, по меньшей мере, в одно открывающееся второе выпускное отверстие; при этом путь канала первого участка канала содержит: первое положение вблизи первого впускного отверстия, в котором путь канала продолжается в первом направлении, которое находится в большей степени в направлении первого гнезда под режущую пластину, чем от него; второе положение дальше вдоль пути канала от первого впускного отверстия, чем первое положение, в котором путь канала продолжается во втором направлении в большей степени в направлении от первого гнезда под режущую пластину, чем к нему; и третье положение дальше вдоль пути канала от первого впускного отверстия, чем второе положение, в которой путь канала продолжается в третьем направлении в большей степени в направлении первого гнезда под режущую пластину, чем от него.

[0031] Из чертежей следует понимать, что в доступной ограниченной области крутой поворот требуется для канала для охлаждающего агента, чтобы как обходить другое перегораживание каналов для охлаждающего агента, так и направляться в релевантную зону резания (т.е. в обрабатываемой детали или режущей пластине).

[0032] Следует понимать, что предшествующие известные каналы для охлаждающего агента обычно имеют самое большее только поворот немного более чем на 90°. Это обусловлено тем, что более крутой поворот вызывает более серьезное падение давления, что является невыгодным, и в силу этого известна необходимость его не допускать.

[0033] Следует понимать, что крутой поворот, образованный во втором или третьем аспекте, альтернативно может задаваться как разворот. При проведении мнимых линий вдоль двух плеч U-образной формы в конечном участке поворота, ведущем в третье положение, крутой поворот образует острый угол α0, который удовлетворяет условию: α0<80°, предпочтительно, α0<70°, более предпочтительно, α0<60°, и еще более предпочтительно, α0<50°, поскольку второе значение оставляет наиболее компактную форму (требуемую для ограниченного пространства, но не для потока охлаждающего агента). Тем не менее, чтобы уменьшать падение давления, по-прежнему предпочтительно, если α0>20°, более предпочтительно, α0>30°.

[0034] Тем не менее, считается, что такое падение давления по-прежнему должно подавать большее количество охлаждающего агента в режущую пластину или обрабатываемую деталь, чем отсутствие всего выпускного отверстия для охлаждающего агента. Дополнительно, чтобы смещать упомянутое падение давления, разработано увеличенное поперечное сечение в крутом повороте, как описано ниже.

[0035] Как упомянуто выше, также более затруднительно производить крутой поворот (текущий поворот в действительности может считаться двумя близкорасположенными характерными поворотами) в традиционных способах изготовления (например, поскольку также требуются несколько операций заделки, таких как сварка).

[0036] Хотя пример, показанный на чертежах, показывает крутой поворот под гнездом под режущую пластину (т.е. связанный с подканалом, подающим охлаждающий агент к задней стороне гнезда), каналы могут быть противоположно расположенными друг в друге (не показано) для альтернативного образования крутого поворота в передней стороне гнезда. Другими словами, каналы могут продолжаться от впускных отверстий в направлении против часовой стрелки вместо примерно проиллюстрированного направления по часовой стрелке (по-прежнему с обходом смежного (во вращательном смысле) впускного отверстия для охлаждающего агента посредством продолжения между смежным впускным отверстием для охлаждающего агента и периферийной кромкой лезвия до последующего достижения гнезда под режущую пластину). Даже если показанный предпочтительный пример имеет крутой поворот в задней стороне гнезда под режущую пластину, который больше влияет на силы резания, предпочтительно, если предусмотрена более эффективная подача охлаждающего агента в передней стороне и в гнезде под режущую пластину, и в силу этого данная компоновка является предпочтительной. Тем не менее, противоположно расположенная друг в друге компоновка также представляет собой осуществимую возможность.

[0037] Другой способ, которым может выражаться изобретение, заключается в высоком числе характерных поворотов, которые имеет путь.

[0038] Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предложено индексируемое отрезное лезвие, содержащее: противоположные первую и вторую стороны лезвия; периферийную кромку лезвия, соединяющую первую и вторую стороны лезвия; первое и второе гнезда под режущую пластину, расположенные вдоль периферийной кромки лезвия; и первый и второй каналы для охлаждающего агента; при этом первый канал для охлаждающего агента содержит: первое впускное отверстие; по меньшей мере, одно первое выпускное отверстие, открывающееся к первому гнезду под режущую пластину; первый участок канала, продолжающийся от первого впускного отверстия, по меньшей мере, в одно открывающееся первое выпускное отверстие; при этом второй канал для охлаждающего агента содержит: второе впускное отверстие; по меньшей мере, одно второе выпускное отверстие, открывающееся ко второму гнезду под режущую пластину; второй участок канала, продолжающийся от второго впускного отверстия, по меньшей мере, в одно открывающееся второе выпускное отверстие; при этом путь канала первого участка канала содержит: первый характерный поворот, образующий первый угол α1 части канала, удовлетворяющий условию: 25°<α1<155°; второй характерный поворот, образующий второй угол α2 части канала, удовлетворяющий условию: 25°<α2<155°; третий характерный поворот, образующий третий угол α3 части канала, удовлетворяющий условию: 25°<α3<155°; и четвертый характерный поворот, образующий четвертый угол α4 части канала, удовлетворяющий условию: 25°<α4<155°, при этом: вдоль пути канала, второй характерный поворот расположен ниже первого характерного поворота, третий характерный поворот расположен ниже второго характерного поворота, и четвертый характерный поворот расположен ниже третьего характерного поворота.

[0039] Из вышеприведенного следует понимать, что в этом аспекте, конечный "крутой поворот" или "разворот" альтернативно может задаваться как два смежных характерных поворота (при этом "характерные повороты" в настоящей заявке задаются как образующие угол, больший 25°, предпочтительно, больший 45° и меньший 155°).

[0040] Между смежными поворотами может быть предусмотрено непрерывное криволинейное соединение.

[0041] В отличие от больших поворотов, показанных в предшествующем уровне техники, крутой поворот может иметь чрезвычайно небольшой радиус R кривизны менее 5 мм (R<5 мм), предпочтительно, R<3,5 мм, и наиболее предпочтительно, R<2 мм. Следует понимать, что эти предпочтения являются предпочтительными только вследствие необходимости решать проблемы, связанные с пространственными ограничениями, и не являются предпочтительными с точки зрения падения давления.

[0042] Первый угол α1 части канала предпочтительно удовлетворяет условию: 70°<α1<130°, предпочтительно, 80°<α1<120°, более предпочтительно, 90°<α1<110°.

[0043] Второй угол α2 части канала предпочтительно удовлетворяет условию: 110°<α2<155°, предпочтительно, 125°<α2<150°, более предпочтительно, 130°<α2<150°.

[0044] Третий угол α1 части канала предпочтительно удовлетворяет условию: 90°<α3<155°, предпочтительно, 105°<α3<140°, более предпочтительно, 115°<α3<135°.

[0045] Четвертый угол α4 канала предпочтительно удовлетворяет условию: 70°<α4<130°, предпочтительно, 80°<α4<120°, более предпочтительно, 90°<α4<110°.

[0046] Как показано на фиг. 6 в US 2019/0240741, общая сила FC резания на режущей пластине и в силу этого на гнезде под режущую пластину, удерживающем режущую пластину, направлена в большей степени в направлении вниз, чем в направлении назад.

[0047] Следует понимать, что в качестве одного способа достижения обеспечения охлаждающего агента в обе стороны гнезда под режущую пластину для индексируемого отрезного лезвия для ограниченного пространства, необходимо обеспечивать несколько расположенных в близких слоях каналов для охлаждающего агента даже под гнездом под режущую пластину, в который направлена упомянутая сила.

[0048] Таким образом, в соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения предложено индексируемое отрезное лезвие, содержащее: противоположные первую и вторую стороны лезвия; периферийную кромку лезвия, соединяющую первую и вторую стороны лезвия; и первое и второе гнезда под режущую пластину, расположенные вдоль периферийной кромки лезвия; при этом первое гнездо под режущую пластину расположено вдоль периферийной кромки лезвия и содержит основной прихват, вспомогательный прихват, расположенный напротив основного прихвата, и конец щели, соединяющий основной прихват и вспомогательный прихват; основной прихват образует базовую плоскость и имеют самую переднюю точку, дальнюю от конца щели; базовая плоскость образует: направление назад, образованное от самой передней точки к лезвию; направление вперед, противоположное по отношению к направлению назад; направление вверх, перпендикулярное направлениям вперед и назад и проходящее от основного прихвата и лезвия; и направление вниз, противоположное по отношению к направлению вверх; и при этом: диапазон θ углов силы имеет вершину в самой передней точке и образуется между направлением вниз и направлением назад и удовлетворяет условию: 50°>θ>10°; и мнимая наклонная линия L1, продолжающаяся от самой передней точки в пределах диапазона θ углов силы, пересекает, по меньшей мере, два канала для охлаждающего агента.

[0049] Следует понимать, что вследствие вышеуказанных проблем ослабления уже тонкого отрезного лезвия, альтернативное определение, относительно не угла силы, а местоположения нескольких путей для охлаждающего агента относительно гнезда под режущую пластину аналогично является необоснованным (с увеличением близости к гнезду под режущую пластину становится еще более необоснованным).

[0050] Таким образом, в соответствии с пятым аспектом настоящего изобретения предложено индексируемое отрезное лезвие, содержащее: противоположные первую и вторую стороны лезвия; периферийную кромку лезвия, соединяющую первую и вторую стороны лезвия; и первое и второе гнезда под режущую пластину, расположенные вдоль периферийной кромки лезвия; при этом первое гнездо под режущую пластину расположено вдоль периферийной кромки лезвия и содержит основной прихват, вспомогательный прихват, расположенный напротив основного прихвата, и конец щели, соединяющий основной прихват и вспомогательный прихват; основной прихват образует базовую плоскость и имеют самую переднюю точку, дальнюю от конца щели; базовая плоскость образует: направление назад, образованное от самой передней точки к лезвию; направление вперед, противоположное по отношению к направлению назад; направление вверх, перпендикулярное направлениям вперед и назад и проходящее от основного прихвата и лезвия; и направление вниз, противоположное по отношению к направлению вверх; и при этом: первое гнездо под режущую пластину имеет самую заднюю точку; и только в направлении вниз между первой мнимой направленной вниз линией L2, продолжающейся от самой задней точки, и вперед относительно первой мнимой направленной вниз линии L2, образуется область, содержащая, по меньшей мере, два различных канала для охлаждающего агента.

[0051] Во время разработки индексируемого отрезного лезвия настоящего изобретения разработана предпочтительная форма поперечного сечения канала для охлаждающего агента.

[0052] В соответствии с шестым аспектом настоящего изобретения предложено индексируемое отрезное лезвие, содержащее: противоположные первую и вторую стороны лезвия; периферийную кромку лезвия, соединяющую первую и вторую стороны лезвия; первое и второе гнезда под режущую пластину, расположенные вдоль периферийной кромки лезвия; и первый канал для охлаждающего агента; при этом первый канал для охлаждающего агента содержит: первое впускное отверстие; по меньшей мере, одно первое выпускное отверстие, открывающееся к первому гнезду под режущую пластину; участок канала, продолжающийся от первого впускного отверстия, по меньшей мере, в одно открывающееся первое выпускное отверстие; при этом: по меньшей мере, участок участка канала содержит форму поперечного сечения, содержащую: противоположные первую и вторую боковые кромки, продолжающиеся вдоль первой и второй сторон лезвия; первую прямую верхнюю кромку, продолжающуюся от первой боковой кромки под первым тупым углом β1, внутренним по отношению к участку канала; вторую прямую верхнюю кромку, продолжающуюся от второй боковой кромки под вторым тупым углом β2, внутренним по отношению к участку канала; первую прямую нижнюю кромку, продолжающуюся от противоположной стороны первой боковой кромки к первой верхней кромке, под третьим тупым углом β3, внутренним по отношению к участку канала; вторую прямую нижнюю кромку, продолжающуюся от противоположной стороны второй боковой кромки ко второй верхней кромке, под четвертым тупым углом β4, внутренним по отношению к участку канала; при этом первая и вторая верхние кромки соединены в верхней угловой кромке; и первая и вторая нижние кромки соединены в нижней угловой кромке.

[0053] Хотя известен каплеобразный канал для охлаждающего агента, т.е. имеющий сходящиеся прямые верхние кромки для того, чтобы уменьшать сплющивание верхней стороны канала для охлаждающего агента, настоящая форма также обеспечивает идентичный эффект даже с несколькими каналами для охлаждающего агента, в которых отсутствует очевидная верхняя кромка вследствие пути с большим поворотом. Хотя канал может изменяться в различных своих участках, предпочтительно, если форма поперечного сечения остается однородной, по меньшей мере, в большей части канала, чтобы не допускать падения давления в максимально возможной степени.

[0054] В публикациях, упомянутых выше, также использована овальная форма. Хотя такая форма, возможно, должна обеспечивать большую площадь поперечного сечения, чем вышеуказанная образованная форма, и по идее, это должно обеспечивать лучший поток охлаждающего агента, обнаружено, что прямые верхние и нижние кромки могут быть еще более предпочтительными, поскольку обнаружено, что поверхностная отделка каналов улучшена по сравнению с верхней или нижней криволинейной кромкой, в силу чего прямые кромки являются предпочтительными даже с уменьшенной площадью поперечного сечения (относительно овальной формы).

[0055] Предпочтения для формы поперечного сечения являются следующими.

[0056] Первая и вторая боковые кромки продолжаются параллельно с первой и второй сторонами лезвия.

[0057] Первая и вторая боковые кромки длиннее каждой из первой и второй верхних кромок.

[0058] Первая и вторая боковые кромки длиннее каждой из первой и второй нижних кромок.

[0059] Форма поперечного сечения является удлиненной в направлении, параллельном первой и второй сторонам лезвия.

[0060] Форма поперечного сечения является зеркально-симметричной относительно первой средней плоскости, перпендикулярной и продолжающейся через середину первой и второй боковых кромок.

[0061] Форма поперечного сечения является зеркально-симметричной относительно второй средней плоскости, параллельной и продолжающейся через середину первой и второй боковых кромок.

[0062] Участок канала имеет заданную форму поперечного сечения вдоль своей большей части.

[0063] Второй канал для охлаждающего агента содержит второе впускное отверстие, по меньшей мере, одно второе выпускное отверстие, открывающееся ко второму гнезду под режущую пластину, и второй участок канала, продолжающийся между вторым впускным отверстием, по меньшей мере, в одно второе выпускное отверстие; второй участок канала имеет заданную форму поперечного сечения вдоль своей большей части.

[0064] Третий канал для охлаждающего агента содержит третье впускное отверстие, по меньшей мере, одно третье выпускное отверстие, открывающееся к третьему гнезду под режущую пластину, и третий участок канала, продолжающийся между третьим впускным отверстием, по меньшей мере, в одно третье выпускное отверстие; третий участок канала имеет заданную форму поперечного сечения вдоль своей большей части.

[0065] По меньшей мере, в одном первом выпускном отверстии, форма поперечного сечения первого выпускного отверстия содержит более короткие первую и вторую боковые кромки, чем предыдущая часть участка канала.

[0066] По меньшей мере, в одном первом выпускном отверстии, форма поперечного сечения первого выпускного отверстия содержит более короткие первую и вторую боковые кромки, чем первая и вторая верхние кромки.

[0067] По меньшей мере, в одном первом выпускном отверстии, форма поперечного сечения первого выпускного отверстия содержит более короткие первую и вторую боковые кромки, чем первая и вторая нижние кромки.

[0068] В частности, предпочтения по выпускным отверстиям еще больше уменьшают поток охлаждающего агента по сравнению с овальной формой и при этом являются желательными для целей конструктивной прочности.

[0069] Верхние и нижние угловые кромки имеют вогнутую форму.

[0070] Дополнительная связанная разработка проведена для индексируемых отрезных лезвий с точки зрения ориентированной формы впускных отверстий. Чтобы упрощать изготовление для того, чтобы обеспечивать возможность печати без учета конкретной индексируемой ориентации, все впускные отверстия имеют аналогичную ориентацию.

[0071] Таким образом, в соответствии с седьмым аспектом настоящего изобретения предложено индексируемое отрезное лезвие, содержащее: противоположные первую и вторую стороны лезвия; периферийную кромку лезвия, соединяющую первую и вторую стороны лезвия; первое, второе и третье гнезда под режущую пластину, расположенные вдоль периферийной кромки лезвия; и первый, второй и третий каналы для охлаждающего агента; при этом первый канал для охлаждающего агента содержит первое впускное отверстие, по меньшей мере, одно первое выпускное отверстие, открывающееся к первому гнезду под режущую пластину, и первый участок канала, продолжающийся между первым впускным отверстием, по меньшей мере, в одно первое выпускное отверстие; при этом второй канал для охлаждающего агента содержит второе впускное отверстие, по меньшей мере, одно второе выпускное отверстие, открывающееся ко второму гнезду под режущую пластину, и второй участок канала, продолжающийся между вторым впускным отверстием, по меньшей мере, в одно второе выпускное отверстие; и при этом третий канал для охлаждающего агента содержит третье впускное отверстие, по меньшей мере, одно третье выпускное отверстие, открывающееся к третьему гнезду под режущую пластину, и третий участок канала, продолжающийся между третьим впускным отверстием, по меньшей мере, в одно третье выпускное отверстие; при этом: первое, второе и третье впускные отверстия открываются к одной или обеим из первой и второй сторон лезвия, и каждое впускное отверстие содержит пару сходящихся прямых верхних впускных кромок, все из которых ориентированы в идентичном направлении.

[0072] Хотя предпочтительно, если другие отверстия в первой и второй сторонах лезвия имеют предпочтительные, но не только, круглые формы поперечного сечения, как показано, не требуется учитывать этот фактор для впускных отверстий, поскольку они не требуют пропускания винта через себя.

[0073] Хотя все впускные отверстия могут иметь, содержать стандартную каплевидную форму, четырехсторонний многоугольник с прямыми краями (другими словами, повернутый на 45° квадрат) является предпочтительным для четырехстороннего индексируемого лезвия. Аналогично, треугольная форма (предпочтительно равносторонняя) является предпочтительной для трехстороннего индексируемого лезвия.

[0074] Снова ссылаясь на крутой поворот, упомянутый во втором и третьем аспектах, разработан предпочтительный способ компенсировать ограничение для потока текучей среды.

[0075] А именно, в соответствии с восьмым аспектом настоящего изобретения предложено отрезное лезвие, содержащее: противоположные первую и вторую стороны лезвия; периферийную кромку лезвия, соединяющую первую и вторую стороны лезвия; по меньшей мере, первое гнездо под режущую пластину; и первые каналы для охлаждающего агента; при этом первый канал для охлаждающего агента содержит первое впускное отверстие, по меньшей мере, одно первое выпускное отверстие, открывающееся к первому гнезду под режущую пластину, и первый участок канала, продолжающийся между первым впускным отверстием, по меньшей мере, в одно первое выпускное отверстие; при этом: первый участок канала содержит криволинейный поворот, которому предшествует предшествующая часть канала и после которого следует последующая часть канала; при этом площадь поперечного сечения поворота, измеренная перпендикулярно к пути для охлаждающего агента через криволинейный поворот, больше площади поперечного сечения предшествующей части канала, измеренной перпендикулярно к пути для охлаждающего агента через предшествующую часть канала.

[0076] Таким образом, увеличенное поперечное сечение в криволинейном компенсирует недостаток крутого поворота.

[0077] Предпочтительно, площадь поперечного сечения поворота также может быть больше площади поперечного сечения последующей части канала, измеренной перпендикулярно к пути для охлаждающего агента через последующую часть канала.

[0078] В общем, следует понимать, что настоящее изобретение направлено на отрезные лезвия, которые имеют одно активное гнездо под режущую пластину во время операции станочной обработки, а не на вращающиеся инструменты, которые используют множество режущих пластин во время данной операции.

[0079] В соответствии с девятым аспектом настоящего изобретения предложено индексируемое отрезное лезвие, содержащее: противоположные первую и вторую стороны лезвия; периферийную кромку лезвия, соединяющую первую и вторую стороны лезвия; центральную ось индексирования (AI), продолжающуюся через центр первой и второй сторон лезвия; по меньшей мере, первое, второе и третье гнезда под режущую пластину, расположенные вдоль периферийной кромки лезвия, и, по меньшей мере, первых, второй и третий каналов для охлаждающего агента, при этом каждый канал для охлаждающего агента образует путь канала из соответствующего впускного отверстия в соответствующее одно из гнезд под режущую пластину, и при этом каждый канал для охлаждающего агента содержит переднее выпускное отверстие, открывающееся к передней стороне его соответствующего гнезда под режущую пластину, заднее выпускное отверстие, открывающееся к его соответствующему гнезду под режущую пластину, и части канала, соединяющие его соответствующее впускное отверстие с передним и задним выпускными отверстиями; при этом: в поперечном сечении отрезного лезвия между первой и второй сторонами, мнимая радиальная линия (LR), продолжающаяся от центральной оси (A1) к любой части периферийной кромки лезвия, пересекает, по меньшей мере, два из каналов для охлаждающего агента.

[0080] Таким образом, в соответствии с десятым аспектом настоящего изобретения предложен инструментальный узел, содержащий индексируемое отрезное лезвие согласно любому из предыдущих аспектов и державку лезвия, выполненную с возможностью удерживания отрезного лезвия таким образом, что только одно из гнезд под режущую пластину отрезного лезвия располагается с возможностью активного использования.

[0081] Державка лезвия может любым из признаков, известных в державках лезвия предшествующего уровня техники, и наиболее предпочтительно, имеет тип, описанный в US 2019/0240741.

[0082] Хотя основные изобретаемые признаки настоящего изобретения описываются в отдельных вышеприведенных аспектах, следует понимать, что комбинация любого из основных изобретаемых признаков (как проиллюстрировано на чертежах) также является возможной.

[0083] В кратком изложении основных признаков, отрезное лезвие согласно настоящему изобретению может иметь одно или более из следующего: (a) первое впускное отверстие, расположенное относительно удаленно от самой дальней точки гнезда под режущую пластину; (b) крутой поворот; (c) более одного канала для охлаждающего агента в пути силы резания или, альтернативно, под гнездом под режущую пластину; (d), по меньшей мере, одну и предпочтительно все формы поперечного сечения участка канала, содержащие прямосходящиеся прямые верхние и нижние кромки; (e) все впускные отверстия, имеющие прямосходящиеся прямые верхние кромки, ориентированные в идентичном направлении.

[0084] Ниже описываются предпочтительные признаки для всех вышеприведенных аспектов.

[0085] Следует понимать, что предусмотрена более широкая применимость настоящего изобретения, не ограничиваясь, для неудлиненного (с регулярной формой, например, треугольного) квадрата и т.д. Другими словами, отрезное лезвие может быть индексируемым вокруг центральной оси индексирования, продолжающейся через центр его первой и второй сторон. Тем не менее, следует понимать, что настоящее изобретение является применимым к любому отрезному лезвию без достаточного пространства для требуемых каналов для охлаждающего агента. Например, один очевидный случай, когда настоящее изобретение может быть предпочтительным для удлиненного прямоугольного (стандартной формы) отрезного лезвия, представляет собой случай, в котором отрезное лезвие имеет четыре гнезда под режущую пластину и в силу этого требует относительно большого числа каналов для охлаждающего агента.

[0086] Аналогично, поскольку изобретение является более широко применимым в лезвиях с ограниченным пространством, следует понимать, что предусмотрена более широкая применимость для трехсторонних индексируемых лезвий (т.е. с тремя гнездами под режущую пластину), чем для двухсторонних индексируемых лезвий. Это, по аналогичной причине, обусловлено тем, что лезвие с тремя гнездами под режущую пластину требует большего пространства для каналов для охлаждающего агента, чем лезвие аналогичного размера с двумя гнездами под режущую пластину. Аналогичным образом, настоящее изобретение является более предпочтительным в четырехсторонних индексируемых лезвиях, чем в трехсторонних индексируемых лезвиях, и т.д.

[0087] Для индексируемости, гнезда под режущую пластину предпочтительно одинаково разнесены в угловом направлении вокруг периферийной кромки отрезного лезвия.

[0088] Поскольку изобретение является более широко применимым в лезвиях с ограниченным пространством, следует понимать, что для чрезвычайно больших лезвий, существует меньшая потребность в таком изобретении. Тем не менее, простое увеличение размера лезвия является проблематичным, поскольку СNС-станки имеют ограниченное пространство, и увеличенный размер лезвия требует большей державки лезвия или большего нависания, при этом оба из этого является невыгодным. Тем не менее, в качестве определенной количественной перспективы, мнимая описанная окружность C, при виде сбоку лезвия, имеет диаметр D, удовлетворяющий условию: D<90 мм, предпочтительно, D<80 мм, более предпочтительно, D<70 мм, и наиболее предпочтительно, D<60 мм.

[0089] Аналогично, крутой поворот является, в частности, применимым в пределах небольшого расстояния до соответствующего гнезда под режущую пластину. В качестве определенной перспективы, длина LP гнезда под режущую пластину может задаваться от его самой передней точки до самой задней точки. От самой передней точки, второе положение (в котором канал начинает продолжаться во втором направлении в большей степени в направлении от первого гнезда под режущую пластину, чем к нему) находится в пределах длины LS до второго положения, удовлетворяющей условию: LS<3LP, предпочтительно, LS<2LP, и наиболее предпочтительно, LS<1,5LP. Как альтернативно задано, в количественном отношении, длина LS до второго положения может удовлетворять условию: LS<15 мм, предпочтительно, LS<10 мм, и наиболее предпочтительно, LS<7,5 мм.

[0090] Аналогично, ограниченное пространство для канала для охлаждающего агента или определенного числа каналов для охлаждающего агента в пределах небольшого расстояния до соответствующего гнезда под режущую пластину может задаваться следующим образом. От самой передней точки до ближайшей точки ближайшего канала для охлаждающего агента, образуется ближайшая длина LC, удовлетворяющая условию: LC<3LP, предпочтительно, LC<2LP, и наиболее предпочтительно, LC<1,5LP. Как альтернативно задано, в количественном отношении, ближайшая длина LC может удовлетворять условию: LC<15 мм, предпочтительно, LC<10 мм, и наиболее предпочтительно, LC<7,5 мм.

[0091] От ближайшего канала в гнездо под режущую пластину до смежного канала, промежуточное расстояние LI (измеряемое вдоль идентичной линии от самой передней точки до ближайшей точки ближайшего канала для охлаждающего агента, но только начинающегося на другой стороны канала для охлаждающего агента относительно ближайшей точки и продолжающего в ближайшую точку смежного канала): LI<LP, предпочтительно, LI<0,5LP, и наиболее предпочтительно, LI<0,25LP. Как альтернативно задано, в количественном отношении, промежуточная длина LI может удовлетворять условию: LI<5 мм, предпочтительно, LI<2,5 мм, и наиболее предпочтительно, LI<1.25 мм.

[0092] В предыдущих параграфах, описываются различные способы (габаритный размер отрезного лезвия, близость канала или крутого поворота к гнезду под режущую пластину и т.д.) для того, чтобы пояснять ограничивающее влияние по пространству отрезного лезвия относительно каналов для охлаждающего агента.

[0093] Еще один другой способ задания ограниченного пространства затрагивает индексируемость отрезного лезвия. Индексируемое отрезное лезвие, согласно любому из аспектов, может разделяться на мнимые секторы S. Секторы S задаются как равные в числе числу N гнезд под режущую пластину отрезного лезвия (S=N). Секторы задаются посредством обозначения мнимых секторных плоскостей PS через центральную ось IA индексирования с угловым разнесением, равным 360°/S, при этом плоскости равномерно разнесены между гнездами под режущую пластину. Таким образом, например, квадратное отрезное лезвие с четырьмя равномерно разнесенными гнездами под режущую пластину в каждом углу должно разделяться посредством двух мнимых перпендикулярных секторных плоскостей на четыре по существу квадратных сектора в каждом углу при виде сбоку. Дополнительный пример должен заключаться в том, что треугольное отрезное лезвие с тремя равномерно разнесенными гнездами под режущую пластину в каждом углу должно разделяться на три сектора в каждом углу. При рассмотрении двухсторонней индексируемой формы (двух гнезд под режущую пластину), к примеру, традиционного удлиненного отрезного лезвия с двумя равномерно разнесенными гнездами под режущую пластину (т.е. расположенными в диагонально противоположных гнездах), имеется два сектора. Тем не менее, во втором примере, одна мнимая секторная плоскость между двумя гнездами под режущую пластину может проводиться по длине вдоль удлинения лезвия или перпендикулярно удлинению лезвия (при виде сбоку основных поверхностей). В таких случаях, ориентация мнимой секторной плоскости для целей настоящего изобретения должна выбираться в качестве варианта, в котором секторная плоскость продолжается ближе к гнезду под режущую пластину, чем происходит в альтернативной ориентации. Причина этого заключается в том, что это приводит к секторам, которые более сужаются, по меньшей мере, на одной стороне гнезда под режущую пластину, затрудняя продолжение каналов для охлаждающего агента вдоль этой стороны (и в силу этого более широкую применимость для настоящего изобретения). Соответственно, для упомянутого традиционного удлиненного лезвия, мнимая секторная плоскость продолжается параллельно с направлением удлинения лезвия.

[0094] В предпочтительных вариантах осуществления, впускное отверстие канала для охлаждающего агента расположено в другом секторе, по меньшей мере, относительно одного его выпускного отверстия.

[0095] В предпочтительных вариантах осуществления, крутой поворот (или разворот) канала для охлаждающего агента полностью расположен в идентичном секторе, по меньшей мере, с одним его выпускным отверстием. Как альтернативно задано, в предпочтительных вариантах осуществления, второе и третье положение канала для охлаждающего агента полностью расположены в идентичном секторе, по меньшей мере, с одним его выпускным отверстием. Как альтернативно задано, в предпочтительных вариантах осуществления, характерный третий и четвертый поворот канала для охлаждающего агента полностью расположены в идентичном секторе, по меньшей мере, с одним его выпускным отверстием.

[0096] В предпочтительных вариантах осуществления, по меньшей мере, два различных канала (т.е. начинающихся в различных впускных отверстиях) продолжаются рядом друг с другом. Это обусловлено доступной ограниченной областью. Продолжение (LE) двух по существу параллельных участков двух различных каналов может составлять, по меньшей мере, 10% от соответствующей длины стороны BLS лезвия (т.е. длины лезвия параллельной с удлинением параллельных участков), так что следующее условие удовлетворяется: LE>0,1LS. Предпочтительно, LE>0,3LS, и наиболее предпочтительно, LE>0,5LS.

[0097] Крайний внешний канал (т.е. канал ближе к периферийной кромке лезвия) затем может поворачивать вблизи аналогичного поворота крайнего внутреннего канала (по существу, в направлении гнезда под режущую пластину, с которым крайний внутренний канал имеет соответствующее выпускное отверстие). Крайний внешний канал затем может поворачиваться снова таким образом, что он перенаправляется обратно в гнездо под режущую пластину, с которым он имеет соответствующий выпускной канал.

[0098] В предпочтительных вариантах осуществления, мнимая наклонная линия L1 пересекает, по меньшей мере, два канала для охлаждающего агента в идентичном секторе с соответствующим гнездом под режущую пластину.

[0099] В предпочтительных вариантах осуществления, только в направлении вниз между первой мнимой направленной вниз линией L2, продолжающейся от самой задней точки, и вперед относительно первой мнимой направленной вниз линии L2, образуется область, содержащая, по меньшей мере, два различных канала для охлаждающего агента.

[00100] Относительно диапазона θ углов силы, следует понимать, что точное направление силы на режущей пластине изменяется с относительным перемещением режущей пластины, входящей в обрабатываемую деталь. Тем не менее, она, в общем, направляется так, как задано выше (т.е. между направлением вниз в самой передней точке в направлении назад и удовлетворяет условию: 50°>θ>10°). Тем не менее, положение, по меньшей мере, двух каналов может более точно задаваться в рамках условия: 40°>θ>15°, или еще более точно, 30°>θ>15°.

[00101] Следует понимать, что с пространственными ограничениями, мнимая наклонная линия L1 предпочтительно может пересекать, по меньшей мере, три канала для охлаждающего агента или, по меньшей мере, даже четыре канала для охлаждающего агента.

[00102] Относительно каналов, пересекающих либо мнимую наклонную линию L1, либо первую мнимую направленную вниз линию L2, предпочтительно, если, по меньшей мере, два смежных канала продолжаются в идентичном базовом направлении в точке пересечения. Другими словами, предпочтительно, если, по меньшей мере, два смежных канала продолжаются по существу параллельно друг другу в области пересечения. Другими словами, смежные каналы на пересечении могут иметь мнимые продолжающиеся линии E1, E2, продолжающиеся параллельно пути для охлаждающего агента на пересечении и образующие угол γ, удовлетворяющий условию: γ<45°, предпочтительно, γ<30°, и наиболее предпочтительно, γ<15°.

[00103] Хотя в показанном примере, предусмотрена центральная проточка, показанная для не связанных с охлаждающим агентом целей, следует отметить, что хотя противоположное по-прежнему представляет собой вариант, в предпочтительных вариантах осуществления, впускные отверстия для охлаждающего агента должны формироваться отдельно от центральной проточки (и в силу этого не открываются ко внутренней кромке центральной проточки).

[00104] В предпочтительных вариантах осуществления, канал для охлаждающего агента содержит одну начальную часть канала, которая затем разделяется на множество следующих частей канала. Следует понимать, что одна начальная часть канала требует меньшего пространства, чем два параллельных участка канала, и в силу этого данная конфигурация является предпочтительной. Предпочтительно, начальная часть канала имеет длину LCP более чем в 20% от общей длины LOC канала для охлаждающего агента от его впускного отверстия до ближайшего выпускного отверстия (LCP>0,2LOC), более предпочтительно, LCP>0,4LOC. Тем не менее, предпочтительно, если следующие части канала содержат терминальные линейные участки, чтобы направлять охлаждающий агент надлежащим образом. Соответственно, разделение предпочтительно не проводится чрезвычайно близко к выпускным отверстиям. Таким образом, предпочтительно, если: LCP<0,8LOC, и более предпочтительно, если LCP<0,65LOC.

[00105] Более конкретно, каждая из двух следующих частей канала может продолжаться из начальной части канала, по меньшей мере, в одно открывающееся выпускное отверстие. По меньшей мере, одно открывающееся выпускное отверстие может представлять собой переднее выпускное отверстие, открывающееся к передней стороне гнезда под режущую пластину, и заднее выпускное отверстие, открывающееся к задней стороне того же гнезда под режущую пластину. Следующая часть канала, продолжающаяся в переднее выпускное отверстие, может называться "передней частью канала". Следующая часть канала, продолжающаяся в заднее выпускное отверстие, может называться "задней частью канала".

[00106] Хотя любая форма лезвия является возможной, предпочтительно, если периферийная кромка лезвия, при виде сбоку лезвия (например, фиг. 3A), содержит прямые примыкающие участки для устойчивого монтажа.

[00107] Хотя любое гнездо под режущую пластину является осуществимым, даже гнездо, которое использует зажим или винт для тонких отрезных лезвий предпочтительно, если используется упругое гнездо под режущую пластину, которое является, в общем, более узким, чем предшествующие упомянутые типы. Упругие гнезда под режущую пластину могут иметь любую известную конфигурацию. Обычно, каждое гнездо под режущую пластину в данном документе может содержать основной прихват (т.е. расположенный ниже режущей пластины или, другими словами, на противоположной стороне режущей пластины относительно передней поверхности режущей пластины) и вспомогательный прихват. Вспомогательный прихват, примерно проиллюстрированный на чертежах в данном документе, продолжается позади режущей пластины и может задаваться как расположенный сзади относительно основного прихвата. Другая известная конфигурация представляет собой конфигурацию, в которой вспомогательный прихват расположен выше относительно основного прихвата.

[00108] Лезвие может содержать дополнительные гнезда под режущую пластину. Например, четвертое гнездо под режущую пластину, расположенное вдоль периферийной кромки лезвия; и четвертый канал для охлаждающего агента, образующий путь канала из соответствующего впускного отверстия в четвертое гнездо под режущую пластину.

[00109] Относительно впускных отверстий, предпочтительно, если они содержат впускной резервуар с большим поперечным сечением, чем следующий участок канала.

[00110] Относительно участка канала, смежного с выпускными отверстиями, предпочтительно, если они содержат терминальный линейный участок, чтобы обеспечивать то, что охлаждающий агент продолжает перемещение по требуемому пути после выхода из лезвия.

[00111] Каждый из признаков, описанных выше относительно первого канала для охлаждающего агента, дополнительно может применяться к одному или более других каналов для охлаждающего агента, предпочтительно, ко всем другим каналам для охлаждающего агента.

[00112] Каналы для охлаждающего агента могут быть аналогичными или идентичными для каждого гнезда под режущую пластину.

[00113] В качестве общих сведений, хотя любой поворот в канале для охлаждающего агента может измеряться на каждой стороне (например, на одной стороне угол может составлять 150°, и при измерении на другой стороне угол отражения должен составлять 210°), следует отметить, что все углы для поворотов, упомянутых в описании изобретения, должны измеряться на стороне, которая меньше 180°.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[00114] Для лучшего понимания предмета изобретения настоящей заявки, а также для того, чтобы показывать то, как оно может осуществляться на практике, далее следует обратиться к прилагаемым чертежам, на которых:

Фиг. 1A является видом спереди отрезного инструментального узла согласно настоящему изобретению;

Фиг. 1B является видом сверху инструментального узла на фиг. 1A;

Фиг. 1C является видом сбоку инструментального узла на фиг. 1A;

Фиг. 1D является видом снизу инструментального узла на фиг. 1A;

Фиг. 1E является видом сзади инструментального узла на фиг. 1A;

Фиг. 2A является видом спереди державки лезвия, показанного на фиг. 1A;

Фиг. 2B является видом сверху державки лезвия на фиг. 2A;

Фиг. 2C является видом сбоку державки лезвия на фиг. 2A;

Фиг. 2D является видом снизу державки лезвия на фиг. 2A;

Фиг. 2E является видом сзади державки лезвия на фиг. 2A;

Фиг. 3A является видом сбоку отрезного лезвия, показанного на фиг. 1A;

Фиг. 3B является концевым видом отрезного лезвия, показанного на фиг. 3A;

Фиг. 4 является увеличенным видом участка, обозначенного как "IV" на фиг. 3B;

Фиг. 5 является увеличенным видом, соответствующим направлению, обозначенному как "V" на фиг. 3A;

Фиг. 6 является видом в сечении вдоль линии VI-VI на фиг. 3B (даже если традиционные заштрихованные линии не показаны для наглядности);

Фиг. 6B является участком вида в сечении, показанного на фиг. 6 (даже если традиционные заштрихованные линии не показаны для наглядности); и

Фиг. 7 является увеличенным видом в сечении вдоль линии VII-VII на фиг. 6.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[00115] Ссылаясь на фиг. 1A-2E, инструментальный узел 10 содержит державку 12 инструментов и отрезное лезвие 14, установленное на державке 12 инструментов, и выполнен с возможностью удерживать одну режущую пластину 16 в активном первом гнезде 18A под режущую пластину (ссылаясь на фиг. 3A, в этом примере отрезное лезвие 14 содержит первое, второе, третье и четвертое гнезда 18A, 18B, 18C, 18D под режущую пластину, при этом первое гнездо 18A под режущую пластину является активным).

[00116] Державка 12 инструментов содержит удлиненный хвостовик 19 инструмента, имеющий ось AS хвостовика, задающую направления DTF, DTR перемещения вперед и назад инструмента.

[00117] Перпендикулярно направлениям DTF, DTR перемещения вперед и назад инструмента идут направления DTU, DTD перемещения вверх и вниз инструмента.

[00118] Перпендикулярно направлениям DTF, DTR, DTU, DTD перемещения вперед, назад, вверх и вниз инструмента идут первое боковое и второе боковое направления DTS1, DTS2 перемещения инструмента.

[00119] Державка 12 инструментов дополнительно содержит головку 20 инструмента, которая содержит гнездо 22 лезвия (фиг. 2C), в котором отрезное лезвие 14 зажимается через первый и второй винты 24A, 24B.

[00120] Головка 20 инструмента также обычно может содержать вогнутую переднюю поверхность 26. Следует понимать, что обрабатываемая деталь (не показана) не может отрезаться до глубины, большей глубины, образованной посредством кривизны вогнутой передней поверхности 26. Тем не менее, вогнутая передняя поверхность 26 обеспечивает конструктивную опору для тонкого отрезного лезвия 14.

[00121] Гнездо 22 лезвия содержит периферийную стенку 28 державки (опорные поверхности которой представляют собой участок 28A задней стенки и участок 28B нижней стенки), которая продолжается в первом боковом направлении DTS1 перемещения инструмента из боковой поверхности 30 гнезда для гнезда 22 для лезвия.

[00122] Боковая поверхность 30 гнезда образуется с выпускным отверстием 32 для охлаждающего агента в державке для подачи охлаждающего агента из державки 12 в лезвие 14.

[00123] Боковая поверхность 30 гнезда дополнительно может формироваться с гнездом 36 для уплотнительного кольца, резьбовой уплотнительной проточкой 34 и уплотнительным кольцом (не показано), установленным в гнезде 36 для уплотнительного кольца и окружающим выпускное отверстие 32 для охлаждающего агента в державке и уплотнительную проточку 34.

[00124] Возвращаясь к фиг. 1C, резьбовой уплотнительный элемент 38 может продолжаться через лезвие 14 и закрепляться на уплотнительной проточке 34, чтобы предотвращать простое прохождение охлаждающего агента, выходящего из державки 12, через впускное отверстие лезвия (не показано на фиг. 1C) из выпускного отверстия 32 для охлаждающего агента в державке.

[00125] Как отмечено на фиг. 1A, режущая пластина 16 содержит переднюю поверхность 16B и переднюю заднюю поверхность 16A, продолжающуюся вниз из нее (а также боковые задние поверхности, например, одну боковую заднюю поверхность, обозначенную как 16C, показанную на фиг. 1C). Соответственно, первое гнездо 18A под режущую пластину имеет переднюю сторону 16D, расположенную вблизи передней поверхности 16B, либо, как альтернативно задано, расположенную рядом или выше по отношению к ней. Первое гнездо 18A под режущую пластину также имеет заднюю сторону 16E вблизи передней задней поверхности 16B, либо, как альтернативно задано, расположенную ниже по отношению к передней поверхности 16A.

[00126] Предпочтительно, режущая пластина 16 образуется с конструкцией 16F для стружкозавивания (фиг. 1B).

[00127] Как отмечено на фиг. 1B, ширина CW резания режущей пластины для ее режущей кромки 40 превышает ширину BW лезвия для лезвия.

[00128] Общая сила FC резания схематично показывается со стрелкой на режущей пластине 16, при этом такая сила прикладывается посредством обрабатываемой детали к пластине 16 и, как следствие, продолжает прикладываться к лезвию 14 в направлении DTD перемещения вниз инструмента и в направлении DTR перемещения назад инструмента (в большей степени в направлении DTD перемещения вниз инструмента, чем в направлении DTR перемещения назад инструмента).

[00129] В частности, если конструкция, содержащая выпускное отверстие 32 для охлаждающего агента в державке, должна продолжаться дальше в одном или обоих из направления DTF перемещения вперед инструмента и направления DTU перемещения вверх инструмента, чем вогнутая передняя поверхность 26, то это должно уменьшать возможности в отношении глубины резания инструментального узла 10, поскольку обрабатываемой детали должен препятствовать любой выступ, продолжающийся мимо вогнутой передней поверхности 26. Соответственно, предпочтительно, если впускное отверстие (например, первое впускное отверстие 58A, показанное на фиг. 3A) для лезвия 14 расположено не по центру. С другой стороны, если показанное выпускное отверстие 32 для охлаждающего агента в державке должно позиционироваться с возможностью подачи охлаждающего агента в центр лезвия (не показано), габаритный размер лезвия должен быть меньше показанного размера, за счет этого уменьшая его возможности в отношении глубины. Тем не менее, следует понимать, что это представляет собой вариант, и в силу этого конкретные аспекты настоящего изобретения не ограничены расположенным не по центру впускным отверстием для лезвия. Тем не менее, расположенное не по центру впускное отверстие для лезвия (расположено разнесенным дальше от активного гнезда под режущую пластину) имеет преимущества, упомянутые выше.

[00130] Вышеприведенное описание державки 12 инструментов и вспомогательных устройств (винтов, уплотнений и т.д.) является аналогичным описанию, приведенному в US 2019/0240741, и дополнительные сведения предоставляются в нем и содержатся в данном документе путем ссылки.

[00131] Ссылаясь на фиг. 3A и 3B, ниже описываются примерные признаки настоящего изобретения в связи с примерным лезвием 14, показанным на чертежах.

[00132] Отрезное лезвие 14 содержит первую и вторую боковые поверхности 42A, 42B и периферийную кромку 44 лезвия.

[00133] Периферийная кромка 44 лезвия содержит первую, вторую, третью и четвертую периферийные подкромки 44A, 44B, 44C, 44D, продолжающиеся между первым, вторым, третьим и четвертым гнездами 18A, 18B, 18C, 18D под режущую пластину. Максимальное расстояние между противоположными периферийными подкромками образует длину стороны BLS лезвия.

[00134] Предпочтительно, периферийные подкромки 44A, 44B, 44C, 44D содержат прямые несущие поверхности (т.е. как показано при виде сбоку отрезного лезвия, к примеру, на фиг. 1C).

[00135] Примерное показанное отрезное лезвие 14 имеет регулярную форму, которая в этом случае представляет собой базовую квадратную форму. Мнимая описанная окружность C, показанная на фиг. 1C, касается периферийной кромки 44 лезвия для лезвия 14, мнимая описанная окружность C имеет диаметр D.

[00136] Отрезное лезвие 14 является вращательно симметричным вокруг центральной оси AI индексирования. Более конкретно, четырехстороннее индексируемое отрезное лезвие 14 является вращательно-симметричным на 90°.

[00137] Соответственно, чтобы упрощать пояснение, признаки путей для охлаждающего агента и гнезд под режущую пластину и всех других признаков могут описываться в отношении одной части лезвия просто для наглядности, но следует понимать, что каждая вращательно-симметричная соответствующая часть также содержит идентичный признак.

[00138] Тем не менее, следует понимать, что хотя каналы для охлаждающего агента настоящего примера являются идентичными, небольшие отклонения в пути также являются возможными (в частности, за счет гибкости аддитивного изготовления, также называемого "трехмерной печатью"), и в силу этого их идеальная идентичность не имеет важности. Кроме того, как видно на фиг. 6, поясненном ниже, каналы для охлаждающего агента придерживаются окружного пути из своих соответствующих впускных отверстий в свои соответствующие гнезда под режущую пластину, в которые подается охлаждающий агент.

[00139] Первое гнездо 18A под режущую пластину содержит основной прихват 46, вспомогательный прихват 48 и конец 50 щели.

[00140] Основной прихват 46 образует базовую плоскость PB и содержит самую переднюю точку 52, дальнюю от конца 50 щели.

[00141] Направление DBR перемещения назад лезвия образуется вдоль базовой плоскости PB от самой передней точки 52 к лезвию 14. В этом неограничивающем примере, направление DBR перемещения назад лезвия, более конкретно, направляется к этому участку лезвия позади соответствующего второго прихвата 48. Относительно направления DBR перемещения назад лезвия, задаются направления DBF, DBU, DBD перемещения вперед, вверх и вниз лезвия (все произвольно задаются в этом примере относительно первого гнезда 18A под режущую пластину).

[00142] В направлении DBR перемещения назад лезвия от самой передней точки 52, самая задняя точка 54 образуется, в этом примере, на конце 50 щели; тем не менее, для другого типа гнезда под режущую пластину, это может не иметь место.

[00143] Ссылаясь теперь на фиг. 6, в дальнейшем описывается примерная внутренняя охлаждающая конструкция.

[00144] Показаны первый, второй, третий и четвертый каналы 56, 58, 60, 62 для охлаждающего агента.

[00145] Для наглядности, некоторые признаки в дальнейшем описываются только относительно других каналов для охлаждающего агента, но следует понимать, что они применяются к каждому каналу для охлаждающего агента.

[00146] Первый канал 56 для охлаждающего агента содержит первое впускное отверстие 56A, по меньшей мере, одно первое выпускное отверстие 56B, открывающееся к первому гнезду 18A под режущую пластину, и первый участок 56C канала, продолжающийся от первого впускного отверстия 56A, по меньшей мере, в одно первое выпускное отверстие 56B (в этом случае обозначенное как 56B1). В качестве пояснения, первый участок 56C канала представляет собой полное продолжение первого канала 56 для охлаждающего агента, продолжающегося между его первым впускным отверстием 56A и, по меньшей мере, одним первым выпускным отверстием 56B, 56B1.

[00147] В качестве конкретного представления, в показанном примере, по меньшей мере, одно первое выпускное отверстие 56B содержит первое переднее выпускное отверстие 56B1, открывающееся к передней стороне 16D первого гнезда 18A под режущую пластину, и первое заднее выпускное отверстие 56B2, открывающееся к задней стороне 16E первого гнезда 18A под режущую пластину.

[00148] Аналогично: второй канал 58 для охлаждающего агента содержит второе впускное отверстие 58A, по меньшей мере, одно второе выпускное отверстие 58B (в этом примере представляющее собой второе переднее выпускное отверстие 58B1 и второе заднее выпускное отверстие 58B2), открывающееся ко второму гнезду 18B под режущую пластину, и второй участок 58C канала; третий канал 60 для охлаждающего агента содержит третье впускное отверстие 60A, по меньшей мере, одно третье выпускное отверстие 60B (в этом примере представляющее собой третье переднее выпускное отверстие 60B1 и третье заднее выпускное отверстие 60B2), открывающееся к третьему гнезду 18C под режущую пластину, и третий участок 60C канала; и четвертый канал 62 для охлаждающего агента содержит четвертое впускное отверстие 62A, по меньшей мере, одно четвертое выпускное отверстие 62B (в этом примере представляющее собой четвертое переднее выпускное отверстие 62B1 и четвертое заднее выпускное отверстие 62B2), открывающееся к четвертому гнезду 18D под режущую пластину, и четвертый участок 62C канала.

[00149] Возвращаясь к фиг. 3A следует понимать, что как внешне, так и внутренне первое, второе, третье и четвертое впускные отверстия 56A, 58A, 60A, 62A, каждое впускное отверстие содержит пару сходящихся прямых верхних впускных кромок 56D1, 56D2, 58D1, 58D2, 60D1, 60D2, 62D1, 62D2, все из которых ориентированы в идентичном направлении. А именно, первое впускное отверстие 56A содержит первую пару сходящихся прямых верхних впускных кромок 56D1, 56D2; второе впускное отверстие 58A содержит вторую пару сходящихся прямых верхних впускных кромок 58D1, 58D2; третье впускное отверстие 60A содержит третью пару сходящихся прямых верхних впускных кромок 60D1, 60D2; и четвертое впускное отверстие 62A содержит четвертую пару сходящихся прямых верхних впускных кромок 62D1, 62D2. В качестве конкретного представления относительно направления, в настоящем примере, каждая пара сходится в комбинированном направлении DBU перемещения вверх лезвия и направлении DBF перемещения вперед лезвия. В качестве конкретного представления, первое, второе, третье и четвертое впускные отверстия 56A, 58A, 60A, 62A содержат вершину (а именно, первую вершину 56E, вторую вершину 58E, третью вершину 60E и четвертую вершину 62E на скрещивании каждой пары прямых верхних впускных кромок 56D1, 56D2, 58D1, 58D2, 60D1, 60D2, 62D1, 62D2).

[00150] В этом примере первое, второе, третье и четвертое впускные отверстия 56A, 58A, 60A, 62A представляют собой четырехсторонние многоугольники с прямыми краями, каждый из которых дополнительно содержит пару сходящихся прямых нижних впускных кромок 56F1, 56F2, 58F1, 58F2, 60F1, 60F2, 62F1, 62F2. А именно, первое впускное отверстие 56A содержит первую пару сходящихся прямых нижних впускных кромок 56F1, 56F2; второе впускное отверстие 58A содержит вторую пару сходящихся прямых нижних впускных кромок 56F1, 56F2; третье впускное отверстие 60A содержит третью пару сходящихся прямых нижних впускных кромок 56F1, 56F2; и четвертое впускное отверстие 62A содержит четвертую пару сходящихся прямых нижних впускных кромок 56F1, 56F2.

[00151] Следует понимать, что лезвие 16 предпочтительно печатается (т.е. во время аддитивного изготовления) в ориентации, которая составляет 45° по отношению к ориентации, показанной на фиг. 3A, и предпочтительно любое из первого, второго, третьего и четвертого гнезд 18A, 18B, 18C, 18D под режущую пластину может представлять собой самое верхнее гнездо под режущую пластину во время печати.

[00152] При использовании в качестве примера, первое впускное отверстие 56A первого канала для охлаждающего агента расположено дальше от самой дальней точки 52 первого гнезда 18A под режущую пластину, чем центральная ось AI индексирования (при этом длина от самой дальней точки 52 до центральной оси AI индексирования обозначается как LD1). Это обеспечивает большую глубину резания для лезвия 14, чем если первое впускное отверстие 56A для лезвия расположено в центральной оси AI индексирования, и во втором случае, максимальная глубина отрезания (ограниченная посредством державки 12) должна составлять длину LD1 (или еще меньше, поскольку впускное отверстие для лезвия имеет площадь). В показанном примере, глубина отрезания находится ближе к длине LD2 (хотя в определенной степени меньше вследствие конструкции державки 12; при этом длина от самой дальней точки 52 до первого впускного отверстия 56A обозначается как LD2). Независимо, возможности в отношении глубины отрезания лезвия 14 больше длины LD1.

[00153] Аналогично, следует отметить, что первое впускное отверстие 56A расположено дальше от самой дальней точки 52 первого гнезда 18A под режущую пластину, чем второе впускное отверстие 58A, т.е. второе впускное отверстие 58A находится ближе к самой дальней точке 52, чем первое впускное отверстие 56A. Это обеспечивает идентичное более значительное преимущество глубины, как описано выше (при этом длина LD3 от самой дальней точки 52 до второго впускного отверстия 58A существенно меньше глубины отрезания, возможной для лезвия 14), но такая конструкция обеспечивает дополнительное преимущество показанной компоновки с расположенными друг в друге каналами для охлаждающего агента (т.е. с каналами, окружающими друг друга для того, чтобы поступать в требуемое гнездо под режущую пластину, без перегораживания посредством другого канала для охлаждающего агента). Фактически, как видно на фиг. 3A, первое впускное отверстие 56A расположено дальше от самой дальней точки 52 первого гнезда 18A под режущую пластину, чем все другие впускные отверстия 58A, 60A, 62A.

[00154] Возвращаясь теперь в фиг. 6, первый канал 56 для охлаждающего агента продолжается в направлении по часовой стрелке, окружающем место за пределами, по меньшей мере, участка второго канала 58 для охлаждающего агента. Аналогично, второй канал 58 для охлаждающего агента продолжается в направлении по часовой стрелке, окружающем место за пределами третьего канала 60 для охлаждающего агента, и т.д. Таким образом, как видно на фиг. 6B, в поперечном сечении лезвия между первой и второй боковыми поверхностями 42A, 42B, мнимая радиальная линия LR, продолжающаяся от центральной оси A1 к любой части периферийной кромки 44 лезвия, пересекает, по меньшей мере, два из каналов для охлаждающего агента. Как упомянуто выше, упомянутое заворачивание или вложение альтернативно может осуществляться в направлении против часовой стрелки.

[00155] Также ссылаясь на фиг. 6B, с использованием четвертого канала 62 для охлаждающего агента в качестве примера, следует отметить, что четвертый участок 62C канала может содержать одну начальную часть 62G канала, которая разделяется на множество следующих частей 62H канала (при этом следующие части канала в этом примере содержат первую следующую часть 62H1 канала, соединенную с четвертым передним выпускным отверстием 62B1, и вторую следующую часть 62H2 канала, соединенную с четвертым задним выпускным отверстием 62B2).

[00156] Начальная часть 62G канала имеет длину LCP (измеряемую от кромки четвертого впускного отверстия 62A до начала первого поворота T1 четвертого участка 62C канала). В частности и предпочтительно, длина LCP начальной части канала является достаточно большой, поскольку альтернатива вписывания двух параллельных каналов (не показаны) в идентичную перегруженную область является относительно более проблематичной в доступном ограниченном пространстве (т.е. если имеются полностью отдельные каналы из четвертого впускного отверстия 62A в соответствующее четвертое переднее выпускное отверстие 62B1 и четвертое заднее выпускное отверстие 62B2).

[00157] Тем не менее, чтобы подавать охлаждающий агент в две стороны четвертого гнезда под режущую пластину, четвертый участок 62C канала разделяется на упомянутые две следующих части 62H1, 62H2 канала.

[00158] Более короткая из двух следующих частей 62H канала, которая в этом примере представляет собой первую следующую часть 62H1 канала, образует длину LOC, которая схематично показывается в качестве суммы длины LOC1 первого сектора первой следующей части канала и длины LOC2 второго сектора первой следующей части канала.

[00159] Дополнительно следует отметить, что предпочтительно как первая следующая часть 62H1 канала, так и вторая следующая часть 62H2 канала имеют соответствующие первый и второй терминальные линейные участки 62I1, 62I2, смежные и открывающиеся к четвертому переднему выпускному отверстию 62B1 и к четвертому заднему выпускному отверстию 62B2.

[00160] Теперь также ссылаясь на фиг. 6, относительно пути канала (в общем, обозначаемого как "62J") четвертого канала 62 для охлаждающего агента, сначала следует отметить, что начальная часть 62G канала продолжается от первого положения 62K1 (с учетом главного базового пути начальной части 62G канала, а не меньшего участка 62K3 (фиг. 6B), выходящего из четвертого впускного отверстия 62A, продолжающегося в немного отличающемся направлении) вблизи четвертого впускного отверстия 62A, в первом направлении D1, которое образуется в большей степени в направлении четвертого гнезда 18D под режущую пластину, чем от него. В качестве пояснения, первое направление D1 продолжается в комбинации направления DBR перемещения назад лезвия и направления DBU перемещения вверх лезвия.

[00161] Относительно первой следующей части 62H1 канала четвертого канала для охлаждающего агента в местоположении, в котором начальная часть 62G канала разделяется на две следующих части 62H1, 62H2 канала, имеется характерный первый поворот T1 четвертого канала 62 для охлаждающего агента. В настоящем контексте, "характерный поворот" между двумя примыкающими секциями пути для охлаждающего агента представляет собой поворот, который совершает, по меньшей мере, поворот на 25° (т.е. ≥25°).

[00162] В характерном первом повороте T1, первая следующая часть 62H1 канала четвертого канала для охлаждающего агента имеет некрутой поворот (т.е. поворот больше 90°, еще больше 110° и, в этом примере, образует первый угол μ1 первой части канала в 123°, измеренный со смежными прямыми линиями, проведенными в качестве пунктирных линий через прямые участки четвертого участка 62 канала;, предстоящие углы должны измеряться аналогичным образом) и второй меньший поворот (в этом примере, второй угол μ2 первой части канала =155°), приводящий к первому терминальному линейному участку 62I1.

[00163] Еще в частности, в характерном первом повороте T1 четвертого канала 62 для охлаждающего агента, относительно второй следующей части 62H2 канала четвертого канала для охлаждающего агента, которая представляет собой часть канала, расположенную дальше от четвертой периферийной подкромки 44D лезвия, чем первая следующая часть 62H1 канала, характерный первый поворот T1 является более крутым (т.е. поворот составляет гораздо меньше 110°, еще меньше 100° и, в этом примере, образует первый угол α1 второй части канала в 96°).

[00164] Следует понимать, что поскольку первый угол α1 части канала меньше первого угла μ1 первой части канала, это вызывает относительно большее падение давления во второй следующей части 62H2 канала, чем в первой следующей части 62H1 канала.

[00165] В частности, вторая следующая часть 62H2 канала имеет первую часть 62L подканала, продолжающуюся рядом и параллельно с начальной частью 58G канала первого канала для охлаждающего агента.

[00166] Первая часть 62L подканала четвертого канала для охлаждающего агента и начальная часть 58G канала первого канала для охлаждающего агента продолжаются рядом и параллельно друг с другом на значительную длину (называемую в данном документе "продолжением LE" (показано на фиг. 6) и измеряемую в месте, в котором две части являются параллельными).

[00167] Затем, во втором положении 62K2, которое также содержит характерный второй поворот T2 четвертого канала для охлаждающего агента (при рассмотрении длительного пути для охлаждающего агента вдоль второй следующей части 62H2 канала), путь канала продолжается во втором направлении D2 в большей степени в направлении от четвертого гнезда 18D под режущую пластину, чем к нему. В качестве пояснения, второе направление D2 продолжается в комбинации направления DBF перемещения вперед лезвия и направления DBU перемещения вверх лезвия. В этом положении, имеется характерный второй поворот T2, в котором второй угол α2 части канала составляет 139°).

[00168] Затем, в третьем положении 62K3, которое также содержит крутой третий поворот T3 четвертого канала 62 для охлаждающего агента, путь канала продолжается в третьем направлении D3 в большей степени в направлении четвертого гнезда 18D под режущую пластину, чем от него. Острый угол α0 крутого поворота образуется между прямым участком, непосредственно следующим после второго положения 62K2 и следующим после третьего положения 62K3, и составляет чрезвычайно крутой поворот T3 с острым углом α0 в 42°.

[00169] Вместо использования упомянутых пунктирных линий, альтернативное определение для угла крутого поворота, кратко упоминающее соответствующий участок второго канала для охлаждающего агента, может задаваться с точки зрения радиуса R (фиг. 6; для наглядности, обозначенный вблизи второго заднего выпускного отверстия 58B2).

[00170] Для наглядности, описание идентичной конструкции теперь продолжается со ссылкой на второй следующий канал 60H2 третьего канала 60 для охлаждающего агента, как показано в левом нижнем углу по фиг. 6B. Чтобы компенсировать чрезвычайно крутой поворот T3, увеличенное поперечное сечение второго следующего канала 60H2 показывается в области между вторым положением 60K2 и третьим положением 60K3 и обозначается в качестве 60M1 (в этом примере, показанная область представляет собой криволинейный поворот 60M1 между вторым положением 60K2 и третьим положением 60K3).

[00171] Более конкретно, криволинейному повороту 60M1 предшествует предшествующая часть 60M2 канала, и после него следует последующая часть 60M3 канала, при этом последние две части являются прямыми.

[00172] Возвращаясь к четвертому каналу 62 для охлаждающего агента, как показано на фиг. 6, при задание третьего поворота T3 по-другому, так называемый "крутой поворот" может рассматриваться как два смежных характерных подповорота, а именно, первый и второй подповороты T3A, T3B.

[00173] Первый подповорот T3A имеет третий угол α1 части канала в 125°.

[00174] Второй подповорот T3B имеет четвертый угол α4 части канала в 100°.

[00175] Для наглядности, описание продолжается со ссылкой на область второго гнезда 18B под режущую пластину на фиг. 6. В качестве перспективы близости крутого третьего поворота T3 к гнезду под режущую пластину (кратко упоминающей второе гнездо 18B под режущую пластину и второй канал 58 для охлаждающего агента, смежный с ним), можно отметить, что крутой поворот начинается во втором положении 58K2 (или во втором повороте T2). Расстояние длины LP гнезда под режущую пластину и длины LS до второго положения, измеряемое от самой передней точки 52 до второго положения 62K2, является относительно аналогичным (под "относительно аналогичный" подразумевается то, что длина LS до второго положения менее чем в два раза превышает размер длины LP гнезда под режущую пластину).

[00176] Аналогично, альтернативное определение этой близости может представлять собой ближайшую длину LC между самой передней точкой 52 и ближайшей точкой 58N ближайшего канала для охлаждающего агента (которая, в показанном примере, представляет собой вторую следующую часть 58H2 канала второго канала для охлаждающего агента).

[00177] Первое промежуточное расстояние LI1 между двумя каналами для охлаждающего агента, ближайшими ко второму гнезду 18B под режущую пластину (вдоль линии, показанной как продолжающаяся в ближайшую точку 58N), показывается и составляет 0,8 мм.

[00173] Второе промежуточное расстояние LI2 между вторым ближайшим каналом для охлаждающего агента (который в показанном примере представляет собой одну начальную часть 60G канала третьего выпускного отверстия для охлаждающего агента) и третьим ближайшим каналом для охлаждающего агента (который в показанном примере представляет собой одну начальную часть 62G канала четвертого выпускного отверстия для охлаждающего агента) показывается и составляет 1 мм.

[00174] Другими словами, расстояние между смежными каналами для охлаждающего агента примерно равно или меньше размера в поперечном сечении непосредственно каналов для охлаждающего агента. Другими словами, каналы для охлаждающего агента позиционируются близко относительно друг друга.

[00175] Как лучше всего видно на фиг. 1C, отрезное лезвие 14 может разделяться на равные секторы, в частности, в этом примере, на первый, второй, третий и четвертый секторы S1, S2, S3, S4, которые, в этом примере, могут считаться "квадрантами".

[00176] Ссылаясь теперь на фиг. 6 и первый канал 56 для охлаждающего агента, при этом его первое впускное отверстие 56A расположено в третьем секторе S3, следует отметить, что весь его крутой поворот находится в первом секторе S1.

[00177] В частности, третье впускное отверстие 60A также находится внутри первого сектора S1, при этом третьи выпускные отверстия 60B находятся в третьем секторе S3.

[00178] Диапазон θ углов силы, имеющий вершину в самой передней точке 52, примерно иллюстрируется относительно первого гнезда 18A под режущую пластину.

[00179] Сила, прикладываемая от обрабатываемой детали во время ее станочной обработки, переносится сначала на режущую пластину (фиг. 1C), а затем на гнездо под режущую пластину. Поскольку точное направление силы изменяется вследствие различных переменных, образованный диапазон углов силы представляет собой аппроксимацию, используемую для целей иллюстрации сил относительно лезвия 14.

[00180] На фиг. 6, мнимая наклонная линия L1 проведена от самой передней точки 52 и в пределах диапазона θ углов силы, чтобы показывать то, что она пересекает три канала для охлаждающего агента (а именно, вторую следующую часть 56H2 канала первого канала для охлаждающего агента, начальную часть 58G канала второго канала для охлаждающего агента и начальную часть 60G канала третьего канала для охлаждающего агента). Как подробнее показано вдоль этих пересекающихся каналов для охлаждающего агента, первая мнимая продолжающаяся линия E1 продолжается через вторую следующую часть 56H2 канала первого канала для охлаждающего агента, и вторая мнимая продолжающаяся линия E2 продолжается через начальную часть 58G канала второго канала для охлаждающего агента. Первая и вторая продолжающиеся линии E1, E2 проведены как продолжающиеся параллельно их соответствующим путям для охлаждающего агента в точке пересечения наклонной линии L1 и, как видно, формируют угол γ между продолжающимися линиями между собой.

[00181] Возвращаясь к области 58L, показанной, например, относительно второго гнезда 18B под режущую пластину, упомянутая область 58L образуется между первой мнимой направленной вниз линией L2 и самой задней точкой 54. Область 58L при рассмотрении области только в направлении вниз между ними (конечно, относительно гнезда под режущую пластину, при этом отметим, что направление вниз для второго гнезда 18B под режущую пластину, как показано в настоящем чертеже, представляет собой обозначенное направление DBR перемещения назад лезвия) в настоящем примере содержит два канала для охлаждающего агента в заданной области (а именно, вторую следующую часть 58H2 канала второго канала для охлаждающего агента и первую следующую часть 60H1 канала третьего канала для охлаждающего агента).

[00182] Ссылаясь на фиг. 7, показана первая форма 64 поперечного сечения второго канала 58 для охлаждающего агента вдоль начальной части 58G канала.

[00183] Дополнительно, показывается вторая форма 66 поперечного сечения первого канала 56 для охлаждающего агента вдоль второй следующей части 56H2 канала.

[00184] Относительно первой формы 64 поперечного сечения, она содержит: противоположные первую и вторую боковые кромки 64A, 64B; первую прямую верхнюю кромку 64C, продолжающуюся от первой боковой кромки 64A под первым тупым углом β1, внутренним по отношению к участку канала; вторую прямую верхнюю кромку 64D, продолжающуюся от второй боковой кромки 64B под вторым тупым углом β2, внутренним по отношению к участку канала; первую прямую нижнюю кромку 64E, продолжающуюся от противоположной стороны первой боковой кромки 64A под третьим тупым углом β3, внутренним по отношению к участку канала; вторую прямую нижнюю кромку 64F, продолжающуюся от противоположной стороны второй боковой кромки 64B, под четвертым тупым углом β4, внутренним по отношению к участку канала; первая и вторая верхние кромки 64C, 64D соединены в верхней угловой кромке 64G, которая имеет вогнутую форму; и при этом первая и вторая нижние кромки 64E, 64F соединены в нижней угловой кромке 64H, которая имеет вогнутую форму.

[00185] В частности, хотя первая и вторая боковые кромки 64A, 64B длиннее каждой из первой и второй верхних кромок 64C, 64D для первой формы поперечного сечения, первая и вторая боковые кромки 66A, 66B второй формы 66 поперечного сечения имеют практически идентичную длину с первой и второй верхними кромками 66C, 66D второй формы поперечного сечения. Хотя более удлиненная форма должна быть предпочтительной для потока охлаждающего агента, вследствие пространственных ограничений это не обеспечивается. Следует понимать, что поперечное сечение первой формы 64 поперечного сечения и второй формы 66 поперечного сечения может меняться местами. Тем не менее, предпочтительно, если начальная часть канала для охлаждающего агента имеет большую площадь поперечного сечения, чем множество следующих частей канала, поскольку охлаждающий агент должен разделяться между следующими частями канала.

[00186] Первая и вторая формы 64, 66 поперечного сечения являются удлиненными в направлениях DBU, DBD перемещения вверх и вниз лезвия.

[00187] Первая форма 64 поперечного сечения является зеркально-симметричной относительно первой средней плоскости PM1, перпендикулярной и продолжающейся через середину первой и второй боковых кромок 42A, 42B лезвия.

[00188] Первая форма 64 поперечного сечения (а также вторая форма 66 поперечного сечения) является зеркально-симметричной относительно второй средней плоскости PM2, параллельной и продолжающейся через середину первой и второй боковых кромок 42A, 42B лезвия.

[00189] Возвращаясь к фиг. 4, следует отметить, что первое переднее выпускное отверстие 56B1 уменьшено по заранее удлиненной площади поперечного сечения по существу до квадратной формы (повернутой на 45° относительно направлений DBU, DBD вверх и вниз и в силу этого также называемой "ромбовидной формой"). Хотя имеется запас для большего удлинения первого переднего выпускного отверстия, за счет этого предпочтительного увеличения площади поперечного сечения, менее удлиненное выпускное отверстие обеспечивает большую конструктивную прочность вышеуказанной области (с учетом существенного обеспечения материала 68 выше первого переднего выпускного отверстия 56B1).

[00190] Альтернативно, чтобы обеспечить аналогичную прочность, в первом заднем выпускном отверстии 56B2, показанном на фиг. 5, его форма по-прежнему является удлиненной, чтобы обеспечивать значительную площадь поперечного сечения и в силу этого поток охлаждающего агента. Тем не менее, удлиненная ромбовидная форма предусматривается. Другими словами, первое заднее выпускное отверстие 56B2 теперь содержит более короткие первую и вторую боковые кромки 70A, 70B (которые по существу представляют собой вогнуто криволинейные боковые кромки), чем предыдущая первая форма 64 поперечного сечения около начала первого канала для охлаждающего агента 58, как показано на фиг. 7. Это укорачивание аналогично должно обеспечивать большую конструктивную прочность в области выше, но обеспечивать дополнительный поток охлаждающего агента. В качестве описания ромбовидной формы первого заднего выпускного отверстия, первое заднее выпускное отверстие 56B2 содержит более короткие первую и вторую боковые кромки 70A, 70B, чем первая и вторая верхние кромки 70C, 70D, и более короткие первую и вторую боковые кромки 70A, 70B, чем первая и вторая нижние кромки 70E, 70F. В таком случае, предпочтительно, если первый, второй, третий и четвертый тупые углы β5, β6, β7, β8 попадают в пределы диапазона: 120°<β5, β6, β7, β8<170°, более предпочтительно, 130°<β5, β6, β7, β8<160°.

Изобретение относится к индексируемым отрезным лезвиям, имеющим множество каналов для охлаждающего агента, каждый из которых выполнен с возможностью подавать охлаждающий агент в соответствующее гнездо под режущую пластину. Индексируемое отрезное лезвие имеет противоположные первую и вторую стороны лезвия, периферийную кромку лезвия, центральную ось индексирования и, по меньшей мере, первое, второе и третье гнезда под режущую пластину, расположенные вдоль периферийной кромки лезвия. Отрезное лезвие также имеет первый, второй и третий каналы для охлаждающего агента, каждый из которых образует путь для охлаждающего агента из соответствующего впускного отверстия в соответствующее одно из гнезд под режущую пластину. Каждый канал для охлаждающего агента включает в себя переднее выпускное отверстие, открывающееся к передней стороне его соответствующего гнезда под режущую пластину, и заднее выпускное отверстие, открывающееся к задней стороне того же гнезда под режущую пластину. Впускное отверстие, соответствующее данному каналу для охлаждающего агента, расположено дальше от гнезда под режущую пластину этого канала для охлаждающего агента, чем, по меньшей мере, одно из впускного отверстия, соответствующего другому каналу для охлаждающего агента, и центральной оси индексирования. Обеспечивается эффективное резание индексируемым отрезным лезвием. 23 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Индексируемое отрезное лезвие, содержащее: противоположные первую и вторую стороны лезвия; периферийную кромку лезвия, соединяющую первую и вторую стороны лезвия;

центральную ось индексирования, продолжающуюся через центр первой и второй сторон лезвия;

первое, второе и третье гнезда под режущую пластину, расположенные вдоль периферийной кромки лезвия; и

первый, второй и третий каналы для охлаждающего агента;

при этом первый канал для охлаждающего агента содержит первое впускное отверстие, по меньшей мере, одно первое выпускное отверстие, открывающееся к первому гнезду под режущую пластину, и первый участок канала, продолжающийся между первым впускным отверстием и, по меньшей мере, одним первым выпускным отверстием;

при этом второй канал для охлаждающего агента содержит второе впускное отверстие, по меньшей мере, одно второе выпускное отверстие, открывающееся ко второму гнезду под режущую пластину, и второй участок канала, продолжающийся между вторым впускным отверстием и, по меньшей мере, одним вторым выпускным отверстием; и

при этом третий канал для охлаждающего агента содержит третье впускное отверстие, по меньшей мере, одно третье выпускное отверстие, открывающееся к третьему гнезду под режущую пластину, и третий участок канала, продолжающийся между третьим впускным отверстием и, по меньшей мере, одним третьим выпускным отверстием;

при этом:

по меньшей мере, одно первое выпускное отверстие содержит первое переднее выпускное отверстие, открывающееся к передней стороне первого гнезда под режущую пластину, и первое заднее выпускное отверстие, открывающееся к задней стороне первого гнезда под режущую пластину; и

первое впускное отверстие расположено дальше от самой дальней точки первого гнезда под режущую пластину, чем, по меньшей мере, одно из (а) второго впускного отверстия и (b) центральной оси индексирования.

2. Индексируемое отрезное лезвие по п. 1, в котором второй канал для охлаждающего агента перегораживает прямой путь от первого впускного отверстия, по меньшей мере, до одного, по меньшей мере, из одного первого выпускного отверстия.

3. Индексируемое отрезное лезвие по п. 1 или 2, в котором первое впускное отверстие расположено дальше от самой дальней точки первого гнезда под режущую пластину, чем как второе впускное отверстие, так и центральная ось индексирования.

4. Индексируемое отрезное лезвие по любому из пп. 1-3, в котором первое впускное отверстие расположено дальше от самой дальней точки первого гнезда под режущую пластину, чем все другие впускные отверстия отрезного лезвия.

5. Индексируемое отрезное лезвие по любому из пп. 1-4, в котором путь канала первого участка канала содержит:

первое положение вблизи первого впускного отверстия, в котором путь канала продолжается в первом направлении, которое находится в большей степени в направлении первого гнезда под режущую пластину, чем от него;

второе положение дальше вдоль пути канала от первого впускного отверстия, чем первое положение, в котором путь канала продолжается во втором направлении в большей степени в направлении от первого гнезда под режущую пластину, чем к нему; и

третье положение дальше вдоль пути канала от первого впускного отверстия, чем второе положение, в котором путь канала продолжается в третьем направлении в большей степени в направлении первого гнезда под режущую пластину, чем от него.

6. Индексируемое отрезное лезвие по любому из пп. 1-5, в котором, по меньшей мере, первый канал для охлаждающего агента совершает крутой поворот вблизи открывающегося первого заднего выпускного отверстия, при этом крутой поворот образует острый угол α0 поворота.

7. Индексируемое отрезное лезвие по п. 6, в котором крутой поворот является U-образным и острый угол α0 удовлетворяет условию: 80°>α0>20°.

8. Индексируемое отрезное лезвие по п. 7, в котором крутой поворот удовлетворяет условию: 70°>α0>30°.

9. Индексируемое отрезное лезвие по любому из пп. 6-8, в котором крутой поворот имеет радиус R кривизны, удовлетворяющий условию R<5 мм.

10. Индексируемое отрезное лезвие по п. 9, в котором крутой поворот имеет радиус R кривизны, удовлетворяющий условию R<3,5 мм.

11. Индексируемое отрезное лезвие по любому из пп. 1-10, в котором все каналы отрезного лезвия расположены друг в друге, и либо все продолжаются из своих соответствующих впускных отверстий в направлении по часовой стрелке, либо, альтернативно, все продолжаются из своих соответствующих впускных отверстий в направлении против часовой стрелки.

12. Индексируемое отрезное лезвие по любому из пп. 1-11, в котором путь канала участка канала содержит:

первый характерный поворот, образующий первый угол α1 части канала, удовлетворяющий условию: 25°<α1<155°;

второй характерный поворот, образующий второй угол α2 части канала, удовлетворяющий условию: 25°<α2<155°;

третий характерный поворот, образующий третий угол α3 части канала, удовлетворяющий условию: 25°<α3<155°; и

четвертый характерный поворот, образующий четвертый угол α4 части канала, удовлетворяющий условию: 25°<α4<155°, при этом:

вдоль пути канала, второй характерный поворот расположен ниже первого характерного поворота, третий характерный поворот расположен ниже второго характерного поворота и четвертый характерный поворот расположен ниже третьего характерного поворота.

13. Индексируемое отрезное лезвие по п. 12, в котором первый угол α1 части канала удовлетворяет условию: 70°<α1<130°.

14. Индексируемое отрезное лезвие по п. 12 или 13, в котором второй угол α2 части канала удовлетворяет условию: 110°<α2<155°.

15. Индексируемое отрезное лезвие по любому из пп. 12-14, в котором третий угол α3 части канала удовлетворяет условию: 90°<α3<155°.

16. Индексируемое отрезное лезвие по любому из пп. 12-15, в котором четвертый угол α4 части канала удовлетворяет условию: 70°<α4<130°.

17. Индексируемое отрезное лезвие по любому из пп. 1-16, в котором: первое гнездо под режущую пластину содержит основной прихват, вспомогательный прихват, расположенный напротив основного прихвата, и конец щели, соединяющий основной прихват и вспомогательный прихват; при этом основной прихват образует базовую плоскость и имеет самую переднюю точку, дальнюю от конца щели; базовая плоскость задает: направление назад, образованное от самой передней точки к лезвию; направление вперед, противоположное по отношению к направлению назад; направление вверх, перпендикулярное направлениям вперед и назад и проходящее от основного прихвата и лезвия; и направление вниз, противоположное по отношению к направлению вверх; и при этом: диапазон θ углов силы имеет вершину в самой передней точке и задан между направлением вниз и направлением назад и удовлетворяет условию: 50°>θ>10°; и мнимая наклонная линия L1, продолжающаяся от самой передней точки в пределах диапазона θ углов силы, пересекает, по меньшей мере, два канала для охлаждающего агента.

18. Индексируемое отрезное лезвие по любому из пп. 1-17, в котором: первое гнездо под режущую пластину содержит основной прихват, вспомогательный прихват, расположенный напротив основного прихвата, и конец щели, соединяющий основной прихват и вспомогательный прихват; основной прихват задает базовую плоскость и имеют самую переднюю точку, дальнюю от конца щели; базовая плоскость образует: направление назад, образованное от самой передней точки к лезвию; направление вперед, противоположное по отношению к направлению назад; направление вверх, перпендикулярное направлениям вперед и назад и проходящее от основного прихвата и лезвия; и направление вниз, противоположное по отношению к направлению вверх; и при этом: первое гнездо под режущую пластину имеет самую заднюю точку; и только в направлении вниз между первой мнимой направленной вниз линией (L2), продолжающейся от самой задней точки, и вперед относительно первой мнимой направленной вниз линии L2 образуется область, содержащая, по меньшей мере, два различных канала для охлаждающего агента.

19. Индексируемое отрезное лезвие по любому из пп. 1-18, в котором: по меньшей мере, участок первого участка канала имеет форму поперечного сечения, содержащую: противоположные первую и вторую боковые кромки, продолжающиеся вдоль первой и второй сторон лезвия; первую прямую верхнюю кромку, продолжающуюся от первой боковой кромки под первым тупым углом β1, внутренним по отношению к участку канала; вторую прямую верхнюю кромку, продолжающуюся от второй боковой кромки под вторым тупым углом β2, внутренним по отношению к участку канала; первую прямую нижнюю кромку, продолжающуюся от противоположной стороны первой боковой кромки к первой верхней кромке, под третьим тупым углом β3, внутренним по отношению к участку канала; и вторую прямую нижнюю кромку, продолжающуюся от противоположной стороны второй боковой кромки ко второй верхней кромке, под четвертым тупым углом β4, внутренним по отношению к участку канала; при этом: первая и вторая верхние кромки соединены в верхней угловой кромке; и первая и вторая нижние кромки соединены в нижней угловой кромке.

20. Индексируемое отрезное лезвие по любому из пп. 1-19, в котором:

первое, второе и третье впускные отверстия открываются к одной или обеим из первой и второй сторон лезвия; и

каждое впускное отверстие содержит пару сходящихся прямых верхних впускных кромок, все из которых ориентированы в идентичном направлении.

21. Индексируемое отрезное лезвие по любому из пп. 1-20, в котором:

первый участок канала содержит криволинейный поворот, которому предшествует предшествующая часть канала и после которого следует последующая часть канала;

площадь поперечного сечения поворота, измеренная перпендикулярно к пути для охлаждающего агента через криволинейный поворот, больше площади поперечного сечения предшествующей части канала, измеренной перпендикулярно к пути для охлаждающего агента через предшествующую часть канала.

22. Индексируемое отрезное лезвие по п. 21, в котором площадь поперечного сечения поворота больше площади поперечного сечения последующей части канала, измеренной перпендикулярно к пути для охлаждающего агента через последующую часть канала.

23. Индексируемое отрезное лезвие по любому из пп. 1-22, дополнительно содержащее:

четвертое гнездо под режущую пластину, расположенное вдоль периферийной кромки лезвия; и

четвертый канал для охлаждающего агента, содержащий четвертое впускное отверстие, по меньшей мере, одно четвертое выпускное отверстие, открывающееся к четвертому гнезду под режущую пластину, и четвертый участок канала, продолжающийся между четвертым впускным отверстием и, по меньшей мере, одним четвертым выпускным отверстием.

24. Индексируемое отрезное лезвие по любому из пп. 1-23, дополнительно содержащее: в поперечном сечении отрезного лезвия между первой и второй сторонами, мнимую радиальную линию (LR), продолжающуюся от центральной оси (А1) к любой части периферийной кромки лезвия, пересекающую, по меньшей мере, два из каналов для охлаждающего агента.