Резец с механическим креплением режущей пластины Советский патент 1992 года по МПК B23B27/16 

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано на машиностроительных заводах.

Изобретение предназначено для усовершенствования инструмента с механическим креплением неперетачиваемых твердосплавных и керамических пластин с центральным отверстием.

Известен инструмент с креплением многогранной неперетачиваемой пластины. В данной конструкции узла крепления неперетачиваемая пластина с центральным отверстием прижимается к державке с помощью прижимного винта с резьбовой частью, которая ввинчивается в соответствующее резьбовое отверстие корпуса. Ось отверстия державки и зажимного винта составляет с осью центрального отверстия пластины некоторый угол меньше 90°. Прижимной винт имеет цилиндрическую форму и головку с конической поверхностью, имеющей эксцентриситет относительно оси самого винта или отверстия державки.

Недостатком указанной конструкции механического крепления следует считать то, что надежность прижима пластины к опорным поверхностям державки определяется прочностью резьбы штифта, а усилие поджима зависит от величины эксцентриситета головки, от величины эксцентриситета головки и от величины прикладываемого станочником при креплении пластины ручного усилия, которое зависит от многих случайных причин. Другим недостатком конструкции следует считать то, что за счет некоторого наклона оси штифта относительно горизонтальной опорной поверхности образуется точечная зона контактирования головки с поверхностью центрального отверстия режущей пластины, посредством которой передается усилие закрепления пластины, что приводит к появлению концентраторов по поверхности отверстия пластины и к возможным ее перекосам на опорной поверхности державки.

(Л

С

vi о

4Ь 00

Јь О

Известен инструмент с механическим креплением неперетачиваемой пластины. В данной конструкции крепления режущей пластины и корпусе инструмента применяется центральное отверстие, имеющее двухстороннюю коническую форму.

Режущая пластина устанавливается в гнездо, образованное поверхностями опорной планки и корпусом. Прижимной штифт соединен посредством резьбы с пальцем, имеющем возможность перемещения вдоль наклонного отверстия. При ввинчивании винта, соединенного с пальцем также резь- бой; благодаря наклонному расположению отверстия, палец перемещается вместе со штифтом и направлении опорных поверхностей пластины.

Недостатками указанной конструкции крепления режущих пластин следует считать:

-угол крепления пластин требует применения дополнительно доработанных пластин, т.к. стандартные твердосплавные пластины с центральными отверстиями не имеют двухстороннюю коническую форму отверстия;

-усилие прижима пластины к опорным поверхностям передается непосредственно через резьбовые соединения пар, пространственно расположенных в разных сечениях, что значительно снижает жесткость прижимного усилия и надежность крепления;

-усилие поджима пластины к опорным поверхностям зависит не только от прочности резьбовых соединений узла крепления, но и от усилия зажима, которое обеспечивается непосредственно станочником.

Известен резец с механическим креплением режущей пластины, содержащий державку с гнездом для режущей пластины, закрепляемой с помощью штифта, в канавке на головке которого размещен упругий элемент, взаимодействующий с боковой поверхностью отверстия в режущей пластине.

Недостатком указанного технического решения, следует считать то, что упругий элемент контактирует с отверстием пластины по точечной зоне, что приводит к появлению концентраторов в этой зоне пластины и к возможным ее перекосам при поджиме к опорным поверхностям гнезда державки. Последнее обстоятельство также отрицательно влияет на надежность крепления пластины и соответственно на снижение ее стойкости.

Целью изобретения является повышение стойкости за счет увеличения надежности крепления режущей пластины.

Указанная цель достигается тем, что в резце с механическим креплением режущей пластины, содержащем державку с гнездом для режущей пластины, закрепляемой с помощью штифта, в канавке на головке которого размещен упругий элемент, взаимодействующий с боковой поверхностью отверстия в режущей пластине, упругий элемент выполнен в виде пружины,

0 конец которой жестко заделан в державке. При этом канавка на головке штифта выполнена винтовой для взаимодействия с витками упомянутой пружины, а на конце штифта, противоположном головке, выполнен бур5 тик для взаимодействия с опорной поверхностью, выполненной на державке.

На фиг.1 показан резец сверху (вид на режущую пластину); на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.З - схема действующих сил

0 в зоне контактирования головки штифта с поверхностью центрального отверстия режущей пластины.

Неперетачиваемая четырехгранная режущая пластина 2 размещена в гнезде де5 ржавки 1, образованном вертикальными а и горизонтальной б опорными поверхностями, Данные опорные поверхности могут быть выполнены как взаимно перпендикулярными, как это представлено на фиг. 1 и 2,

0 так и с возможностью установки пластин, имеющих наклонные поверхности для образования заднего угла режущего лезвия. Оси центрального отверстия е режущей пластины 2 и отверстия в державки 1 выпол5 нены перпендикулярно опорной поверхности б. Режущая пластина 2 может быть размещена на твердосплавной опорной пластине 3. Штифт 4 размещенный в полости отверстия в державки 1, имеет

0 возможность поворота вокруг своей оси, которое достигается за счет выполнения посадки H/h, Головка штифта 4, размещенная в центральном отверстии е режущей пластины 2, выполнена с винтовыми канавками

5 д, дно которых может быть выполнено в поперечном сечении либо по радиусу, как это показано на фиг.2 и 3, либо сочетанием прямолинейного участка с наклонными боковыми линиями поверхностей. На поверх0 ности винтовых канавок д размещена винтовая пружина 5, величина диаметра проволоки которой несколько меньше величины двойного радиуса дна винтовых канавок д, т.е. витки винтовой пружины 5

5 имеют возможность перемещения вдоль оси штифта 4. Один из концов ж винтовой пружины 5, прилегающей к горизонтальной опорной поверхности б, может быть жестко заделан любым известным способом в теле державки 1, например запрессован в

отверстие или в выполненном пазу (фиг.2). Штифт 4 с противоположного конца головки выподнен с буртом г, который размещен в выфрезерованной зенковке державки 1. Для сообщения штифту 4 вращательного движения вокруг его оси с торцов в его теле выполнены шестигранные полости под ключ. Выполнение шестигранных полостей с обоих торцов штифта 4 позволяет осуществлять его поворот непосредственно в рез- цедержателе на станке или в других эксплуатационных условиях резца. Размещение охватывающей винтовой пружины 5 в винтовых канавках д, а также жесткой заделки ее конца в державке 1 обеспечиза- ет не распадение этих элементов в процессе хранения и транспортировки резца.

Сборка резца осуществляется при довольно простых движениях собираемых элементов узла крепления пластин. Для это- го необходимо жестко заделать конец ж винтовой пружины 5 на державке 1 и установить штифт 4 в отверстие в державки 1 и далее завинтить его посредством винтовых канавок д в винтовую пружину 5 до контактирования бурта г штифта 4 с поверхностью зенкоаку державки 1 (фиг. 1 и 2). Затем размещают твердосплавную опорную пластину 3. Таким образом резец подготовлен к установке режущей пластины 2 центральным отверстием е на головку штифта 4 и к ее закреплению в гнезде, образованном опорными поверхностями и а державки 1,

Закрепление установленной режущей пластины в резце (г и 2) осуществляется следующим образом.

Поджим установленной на головке штифта 4 режущей пластины 2 к опорным поверхностям опорной пластины 3 и де- ржавки 1 осуществляется путем поворота штифта 4 относительно его оси с помощью шестигранного ключа, введенного в шестигранную полость. Поворот штифта 4 вызывает соответствующие изменения диаметральных размеров витков витой пружины 5. Это достигается за счет набегания дна винтовых канавок д штифта 4 на поверхность проволоки винтовой пружины 5, т.е. реализуется клиновой механизм закреп- ления пластины каждым витком пружины 5 (см.фиг.З). При этом зажимное усилие N на каждом витке распределяется равномерно за счет заделки одного конца ж винтовой пружины 5 и передачи сжимающего усилия по виткам пружины. В результате чего происходит замыкание силовой связи винтовых канавок д, проволоки пружины 5 с поверхностью е центрального отверстия режущей пластины 2. При дальнейшем повороте

ключа винтовые витки пружины 5 перемещают пластины 2 до полного контактирования ее опорных поверхностей с опорными поверхностями е и б образованного гнезда державки 1 резца. Поворот штифта 4 обуславливает возникновение сил трения F на поверхностях контактирования витой пружины 5 с поверхностью е центрального отверстия режущей пластины 2, посредством которых обеспечивается также ее надежный поджим к поверхности опорной пластины 2, размещенной на поверхности б гнезда державки 1, а продольное перемещение штифта 4 под действием этих сил F не происходит за счет выполнения бурта г у штифта 4,

Для снятия режущей пластины 2 с державки 1 необходимо повернуть штифт в противоположную сторону и тем самым преодолеть первоначальное усилие фиксации пластины 2. За счет упругих сил действующих з винтовой пружины 5 все элементы узла крепления возвращаются в первоначальное положение.

При этом режущая пластина при соответствующем подборе конструктивных параметров винтовых канавок д витой пружины может подскочить, что способствует облегченному ее снятию с резца.

Ожидаемый эффект от использования предложенного изобретения состоит в том, что выполнение винтовой пружины, размещенной на винтовых канавках штифта, обес - печивает в предложенной конструкции механического крепления режущей пластины существенное увеличение закрепляемого усилия, которое равномерно распределяется по поверхности центрального отверстия режущей пластины, что полностью устраняет точечный концентратор напряжений в самой пластине. Одновременно с этим достигается распределение зажимного усилия по составляющим, направленным к опорным поверхностям державки без перекосов режущей пластины.

Таким образом обеспечивается надежность закрепления режущей пластины в гнезде державки резца при довольно простом кинематическом движении руки станочника.

Формула изобретения

Резец с механическим креплением режущей пластины, содержащий державку с гнездом для режущей пластины, закрепляемой с помощью штифта, в канавке на головке которого размещен упругий элемент, взаимодействующий с боковой поверхностью отверстия в режущей пластине, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости за счет увеличения надежности

крепления режущей пластины, упругий эле-нугой пружины, а на конце штифта, протимент выполнен в виде пружины, конец кото-воположном головке, выполнен буртик для

рой жестко заделан в державке, при этомвзаимодействия с опорной поверхностью,

канавка на головке штифта выполнена вин-выполненной на державке,

товой для взаимодействия с витками упомя-5

Использование: металлообработка. Сущность изобретения: резец содержит державку с гнездом, в котором установлена режущая пластина, штифт и упругий элемент. Последний выполнен в виде пружины, конец которой заделан в державке. Витки пружины взаимодействуют с винтовой канавкой на головке штифта и боковой поверхностью отверстия в режущей пластине. На конце штифта, противоположном головке, выполнен буртик для взаимодействия с опорной поверхностью, выполненной на державке, 3 ил.

L. й-и

Фаг.1

1

.2

f

4

&

M

ер.

9«г.З