Результат интеллектуальной деятельности: СБОРНЫЙ РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к сборному режущему инструменту, имеющему сменный адаптер, съемно закрепленный на державке и в котором может быть съемно зажата режущая пластина.

Уровень техники

Такие сборные металлорежущие инструменты являются хорошо известными, в частности применительно к операциям отрезания, нарезанию канавок и торцевого точения.

В патенте США 5112164 описан сборный металлорежущий инструмент, в котором плоский адаптер прикреплен к боковой поверхности державки на его дистальном конце посредством крепежных винтов. Обеспечен зажимной винт, имеющий прижимную часть для упругого перемещения первого зажимного прихвата ко второму зажимному прихвату. Зажимные прихваты выполнены за одно целое с адаптером и образуют между ними приемную щель для приема режущей пластины. Утонченная часть служит для соединения первого зажимного прихвата с остальной частью адаптера. Адаптер установлен посредством крепежных винтов только на одной боковой поверхности державки, и вставка зажимного винта в выровненные приемные отверстия под винт дополнительно зажимает адаптер относительно державки и прикладывает результирующее усилие к первому зажимному прихвату таким образом, чтобы повернуть его вокруг утонченной части адаптера ко второму зажимному прихвату, тем самым зажимая режущую пластину между зажимными прихватами.

В заявке на патент США 20080003068 описан элемент головки, установленный на дистальной части державки, имеющий первый прихват и второй прихват, противоположные друг другу, для образования гнезда для установки пластины, зажимающего пластину. Элемент головки прикреплен посредством крепежных винтов к двум приемным поверхностям державки, продолжавшимся перпендикулярно друг относительно друга. Зажимной винт расположен на дистальной части державки и наклонен относительно направления продолжения гнезда для монтажа пластины. Державка выполнена с резьбовым отверстием, взаимодействующим с зажимным винтом, первый прихват выполнен с проточкой, вмещающей прижимную часть зажимного винта, и центральная ось проточки и ось резьбового отверстия пересекаются друг с другом под наклоном.

Однако такие типы сборных режущих инструментов имеют недостаток, заключающийся в том, что адаптер удерживается на державке только посредством винтов без какой-либо другой формы соединения между адаптером и державкой. В случае незначительного ослабления зажимного винта или крепежных винтов в результате вибрации или невнимательности, и, с добавлением сил резания, действующих на адаптер посредством режущей пластины во время механической обработки, адаптер может стать частично или полностью отделенным от установочных стенок.

Задачей настоящего изобретения является создание сборного режущего инструмента, который, по существу, преодолевает вышеупомянутые недостатки. Эта задача достигается с помощью объекта, заявленного в формуле изобретения.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с настоящим изобретением предложен сборный режущий инструмент, содержащий державку, имеющую:

переднюю поверхность державки;

противоположные верхнюю и нижнюю поверхности державки и первую и вторую боковые поверхности державки, продолжающиеся между ними;

углубление, имеющее боковую поверхность углубления, образованную на первой боковой поверхности державки и продолжающуюся назад от передней поверхности державки, и верхнюю поверхность углубления, смежную боковой поверхностью углубления и образованную на верхней поверхности державки.

Сборный режущий инструмент дополнительно содержит адаптер, съемно закрепленный на державке, при этом адаптер включает в себя:

зажимную часть для пластины;

противоположные верхнюю и нижнюю поверхности адаптера и внутреннюю и наружную боковые поверхности адаптера, продолжающиеся между ними; и

боковую пластину адаптера, выступающую поперечно от внутренней боковой поверхности адаптера, при этом боковая пластина адаптера имеет заднюю поверхность боковой пластины адаптера, смежную внутренней боковой поверхности адаптера.

В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, внутренняя боковая поверхность адаптера опирается на боковую поверхность углубления, а задняя поверхность боковой пластины адаптера опирается на переднюю, поверхность державки на участке передней поверхности державки, который расположен смежно первой боковой поверхности державки.

В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, если смотреть снизу на державку, участок передней поверхности державки образует внутренний острый угол α с первой боковой поверхностью державки, а если смотреть снизу на адаптер, задняя поверхность боковой пластины адаптера образует острый угол α с внутренней боковой поверхностью адаптера.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, резьбовые отверстия под крепежные винты расположены на боковой поверхности углубления и на участке передней поверхности державки, смежном первой боковой поверхности державки, а приемные отверстия под крепежные винты расположены на боковых поверхностях адаптера и на передней поверхности боковой пластины. Резьбовое отверстие под зажимной винт расположено на верхней поверхности углубления, а приемное отверстие под зажимной винт расположено на верхней поверхности адаптера.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, резьбовое отверстие под зажимной винт наклонено под острым углом β относительно линии, перпендикулярной относительно верхней поверхности адаптера.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, верхняя поверхность адаптера образует верхнюю поверхность верхней пластины адаптера, которая выступает поперечно от внутренней боковой поверхности адаптера.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, нижняя поверхность адаптера опирается на основную поверхность углубления.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, основная поверхность углубления содержит две опорные поверхности, и нижняя поверхность адаптера опирается на две опорные поверхности.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, зажимная часть адаптера содержит верхний и нижний зажимные прихваты, образующие между ними гнездо под пластину, в котором удерживается режущая пластина.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для лучшего понимания настоящего изобретения и для того, чтобы показать, как оно может быть осуществлено на практике, далее будет сделана ссылка на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 представляет собой вид в перспективе сборного режущего инструмента, показывающий первую боковую поверхность державки в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг.2 представляет собой вид сбоку сборного режущего инструмента, показанного на фиг.1;

Фиг.3 представляет собой вид в перспективе сборного режущего инструмента, показанного на фиг.1, показывающий вторую боковую поверхность державки;

Фиг.4 представляет собой вид в перспективе державки в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг.5 представляет собой вид в перспективе адаптера, взятый с внешней боковой поверхности адаптера в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг.6 представляет собой вид в перспективе адаптера, показанного на фиг.5, взятый с внутренней боковой поверхности адаптера;

Фиг.7 представляет собой вид с нижней стороны адаптера, показанного на фиг.5;

Фиг.8 представляет собой вид с пространственным разнесением элементов сборного режущего инструмента, показанного на фиг.1;

Фиг.9 представляет собой вид спереди сборного режущего инструмента, показанного на фиг.1;

Фиг.10 представляет собой вид снизу сборного режущего инструмента, показанного на фиг.1;

Фиг.11 представляет собой вид снизу державки, показанной на фиг.4; и

Фиг.12 представляет собой вид снизу адаптера, показанного на фиг.5.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Со ссылкой на фиг.1-3 показан сборный режущий инструмент 20 в соответствии с настоящим изобретением. Сборный режущий инструмент 20 может применяться для операций обработки металлов резанием, таких как операции отрезания, нарезания канавок и торцевого точения. Сборный режущий инструмент 20 включает в себя державку 22, имеющую продольную ось А и по существу четырехугольную столбчатую форму, и адаптер 24, съемно закрепленный на державке 22 для съемного удержания режущей пластины 26 в зажимной части 28 адаптера 24. Державка 22 имеет противоположные, по существу параллельные, верхнюю и нижнюю поверхности 30, 32 державки и первую и вторую боковые поверхности 34, 36 державки, продолжающиеся между ними. Противоположные задняя и передняя поверхности 38, 40 державки продолжаются между первой и второй боковыми поверхностями 34, 36 державки. Державка 22 включает в себя хвостовик 42, смежный задней поверхности 38 державки, и установочную часть 44, смежную передней поверхности 40 державки.

Далее будет сделана ссылка на фиг.4. Державка 22 содержит углубление 46, образованное на первой боковой поверхности 34 державки на установочной части 44 и продолжающееся назад от передней поверхности 40 державки. Углубление 46 имеет боковую поверхность 48 углубления, продолжающуюся назад от передней поверхности 40 державки к задней поверхности 50 углубления вдоль первой боковой поверхности 48 державки. Верхняя поверхность 52 углубления образована на верхней поверхности 30 державки смежно и перпендикулярно относительно боковой поверхности 48 углубления. Верхняя поверхность 52 углубления параллельна основной поверхности 54 углубления. Основная поверхность 54 углубления продолжается от боковой поверхности 48 углубления к первой боковой поверхности 34 державки. Задняя поверхность 50 углубления изогнута и соединена с основной поверхностью 54 углубления посредством дугообразной поверхности 56.

Далее будет сделана ссылка на фиг.5-7. Адаптер 24 имеет противоположные верхнюю и нижнюю поверхности 58, 60 адаптера и внутреннюю и наружную боковые поверхности 62, 64 адаптера. Верхняя поверхность 58 адаптера также образует верхнюю поверхность верхней пластины 66 адаптера, которая выступает поперечно от внутренней боковой поверхности 62 адаптера. Адаптер 24 имеет боковую пластину 68 адаптера, которая выступает поперечно от внутренней боковой поверхности 62 адаптера и от верхней поверхности 58 адаптера, и переднюю пластину 70 адаптера, которая выступает вперед и поперечно от боковой пластины 68 адаптера. Боковая пластина 68 адаптера имеет переднюю поверхность 72 боковой пластины адаптера, смежную передней пластине 70 адаптера, и заднюю поверхность 74 боковой пластины адаптера, смежную внутренней боковой поверхности 62 адаптера. Нижняя часть 76 боковой пластины 68 адаптера продолжается за нижнюю поверхность 60 адаптера.

Зажимная часть 28 адаптера 24 включает в себя противоположные верхний и нижний зажимные прихваты 78, 80, образующие между ними гнездо 82 под пластину, в котором удерживается режущая пластина 26. Нижний зажимной прихват 80 выполнен в виде верхней части передней пластины 70 адаптера, и верхний зажимной прихват 78 продолжается вперед от боковой и верхней пластин 70, 66 адаптера. Узкая щель 84 продолжается назад через адаптер 24 от заднего конца 86 гнезда 82 под пластину к соединительной части 88. Соединительная часть 88 соединяется между верхним и нижним прихватами 78, 80, которые образованы за одно целое в виде части адаптера 24. Соединительная часть 88 служит для упругого соединения верхнего и нижнего зажимных прихватов 78, 80. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, верхний зажимной прихват 78 имеет форму V-образного выступа 90, выступающего вниз, и нижний зажимной прихват 80 имеет форму V-образного выступа 92, выступающего вверх, для жесткого размещения режущей пластины 26. Режущая пластина 26 имеет ответную форму с верхней и нижней поверхностями 94, 96, имеющими форму V-образных углублений 98, чтобы размещаться и опираться на V-образные выступы 90, 92 зажимных прихватов 78, 80.

Далее будет сделана ссылка на фиг.8. Резьбовые и безрезьбовые приемные отверстия под крепежные и зажимной винты выполнены соответственно в державке 22 и адаптере 24 для размещения крепежных винтов и зажимного винта, соответственно. Резьбовые отверстия 100, 102 под первый и второй крепежные винты расположены на боковой поверхности 48 углубления и продолжаются поперечно в нее. Резьбовое отверстие 104 под третий крепежный винт расположено на передней поверхности 40 державки и продолжается поперечно в нее. Более конкретно, резьбовое отверстие 104 под третий крепежный винт расположено на участке 106 передней поверхности державки, который расположен смежно первой боковой поверхности 34 державки. Резьбовое отверстие 108 под зажимной винт расположено на верхней поверхности 52 углубления и наклонено под острым углом β относительно линии В, перпендикулярной относительно верхней поверхности 52 углубления, в плоскости, перпендикулярной относительно продольной оси А державки. Угол β, предпочтительно, составляет от около 5° до 45°, и более предпочтительно, около 25°. Приемные отверстия 110, 112 под первый и второй крепежные винты расположены на боковых поверхностях 62, 64 адаптера, продолжаясь поперечно от внешней боковой поверхности 64 адаптера к внутренней боковой поверхности 62 адаптера. Приемное отверстие 114 под третий крепежный винт расположено на и продолжается поперечно от передней поверхности 72 боковой пластины адаптера к задней поверхности 74 боковой пластины адаптера. Приемное отверстие 116 под зажимной винт расположено на и продолжается от верхней поверхности 58 адаптера через верхнюю пластину 66 адаптера.

Адаптер 24 закрепляется на державке 22 посредством крепежных винтов 118, 120, 122 и зажимного винта 124. Первый и второй крепежные винты 118, 120 взаимодействуют по резьбе с резьбовыми отверстиями 100, 102 под первый и второй крепежные винты посредством приемных отверстий 110, 112 под первый и второй крепежные винты, а третий крепежный винт 122 взаимодействует по резьбе с резьбовым отверстием 104 под третий крепежный винт посредством приемного отверстия 114 под крепежный винт. Зажимной винт 124 взаимодействует по резьбе с резьбовым отверстием 108 под зажимной винт посредством приемного отверстия 116 под зажимной винт. Эта конструкция увеличивает жесткость фиксации адаптера 24 на державке 22, по сравнению с предшествующим уровнем техники.

Как видно на фиг.9, зажимной винт 124 наклонен на тот же самый острый угол β, что и резьбовое отверстие 108 под зажимной винт относительно линии В, перпендикулярной относительно верхней поверхности 52 углубления, в плоскости, перпендикулярной относительно продольной оси А державки. Действие зажимного винта 124 заключается в прикладывании направленного вниз поворотного усилия на верхний зажимной прихват 78 вокруг соединительной части 88 до жесткого зажатия режущей пластины 26 относительно нижнего зажимного прихвата 80. Другое действие зажимного винта 124 заключается в усилении фиксации адаптера 24 на державке 22, посредством зажатия внешней боковой поверхности 64 адаптера относительно боковой поверхности 48 углубления и нижней поверхности 60 адаптера относительно основной поверхности 54 углубления.

Когда адаптер 24 удерживается в державке 22 (показано, например, на фиг.2 и 10), внутренняя боковая поверхность 62 адаптера опирается на боковую поверхность 48 углубления, задняя поверхность 74 боковой пластины адаптера опирается на участок 106 передней поверхности державки, смежный первой боковой поверхности 34 державки, и нижняя поверхность 60 адаптера опирается на основную поверхность 54 углубления. Верхняя пластина 66 адаптера не опирается на верхнюю поверхность 52 углубления. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, основная поверхность 54 углубления имеет две опорные поверхности 126, которые упираются в нижнюю поверхность 60 адаптера. Участок 106 передней поверхности державки, смежный первой боковой поверхности 34 державки, может иметь три опорные поверхности 128, которые упираются в заднюю поверхность 74 боковой пластины адаптера, две в нижней части участка 106 передней поверхности державки и одну в верхней части участка 106 передней поверхности державки, смежно-резьбовому отверстию 104 под крепежный винт.

Как видно на виде снизу на державку 22 на фиг.11, участок 106 передней поверхности державки, смежный первой боковой поверхности 34 державки, образует внутренний острый угол α с первой боковой поверхностью 34 державки. Как видно на виде снизу на адаптер 24 на фиг.12, задняя поверхность 74 боковой пластины адаптера образует острый угол α с внутренней боковой поверхностью 62 адаптера. Угол α, предпочтительно, составляет от около 60° до 85°, и более предпочтительно, около 80°. Когда адаптер 24 удерживается в державке 22, взаимный наклон участка 106 передней поверхности державки, смежного первой боковой поверхности 34 державки, и передней поверхности 74 боковой пластины адаптера обеспечивает надежное удержание и стабильное соединение между адаптером 24 и державкой 22 против поперечных усилий резания, действующих на адаптер 24 через режущую пластину 26.

Благодаря взаимному наклону участка 106 передней поверхности державки, смежного первой боковой поверхности 34 державки, и передней поверхности 74 боковой пластины адаптера, обеспечены некоторые преимущества. Это уменьшает нагрузки, прикладываемые к адаптеру 24 во время механической обработки. Более того, только один крепежный винт 122 требуется для закрепления боковой пластины 68 адаптера относительно передней поверхности 40 державки, в противоположность вышеупомянутой заявке на патент США 20080003068, где требуются два крепежных винта. Результатом является меньшее производственное время и меньшее время наладки.

Хотя настоящее изобретение было описано с определенной степенью конкретности, следует понимать, что могут быть выполнены различные изменения и дополнения, не выходящие за рамки сущности или объема изобретения, определенного в формуле изобретения.