Результат интеллектуальной деятельности: РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ И РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА ДЛЯ НЕГО

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к металлическим режущим инструментам для нарезания канавки, отрезания и обтачивания, имеющим режущую пластину, закрепляемую с возможностью удаления на нем с помощью винта.

Уровень техники изобретения

US7094006 раскрывает режущий инструмент, в котором режущая пластина имеет две упорные поверхности, поперечные двум боковым поверхностям, и гнездо для пластины имеет две боковые стенки, поперечные основной стенке. Когда режущую пластину закрепляют в гнезде для пластины, первая упорная поверхность упирается в первую боковую стенку гнезда для пластины, вторая упорная поверхность упирается во вторую боковую стенку гнезда для пластины, и боковая поверхность режущей пластины упирается в основную стенку гнезда для пластины. Первая боковая стенка вытянута в форме, проходящей продольно назад от переднего конца режущего инструмента. Первая боковая стенка размещена на нижнем опорном элементе в форме относительно тонкой узкой полосы корпуса инструмента.

Способы крепления пластины, которые не требуют нижнего опорного элемента, относящегося к типу, описанному выше, используют специально выполненные выступы (или углубления), проходящие от хвостовика инструмента, стыкуясь с соответственными углублениями (выступами) в основании режущей пластины, как описано, например, в DE0220050116610U1 и ЕР1657012. ЕР1657012 раскрывает способ крепления с помощью приподнятого утолщения, имеющего шипы, ориентированные вокруг отверстия винта в форме двойной Y. Тогда как пластина находится в закрепленном положении, утолщения и шипы режущей пластины упираются в соответствующие углубления в гнезде для пластины. Упорные поверхности, описанные в DE022005016610U1 и ЕР1657012, имеют непараллельную ориентацию относительно оси отверстия винта. Это позволяет силам резания, воздействующим на режущую пластину и, в конечном счете, на упорные поверхности иметь элемент в направлении оси отверстия винта. Известны автоматические машины швейцарского типа, требующие использования небольших режущих инструментов, закрепляемых с высокой точностью в машине. В этой области точность расположения режущей кромки достигается либо точной стыковкой (которая, вероятнее всего, достигается с помощью довольно дорогой шлифовки упорных поверхностей), либо шлифовкой режущего участка. Достижение точной стыковки в некоторой степени затруднительно, когда упорные поверхности создают формованием в пресс-форме и спеканием (без шлифовки), как описано, например, в DE022005016610U1.

В связи с этим задачей настоящего изобретения является обеспечение нового режущего инструмента и режущей пластины, в результате имеющей упорную конфигурацию, которая значительно сокращает или преодолевает вышеупомянутые недостатки.

Сущность изобретения

В соответствии с настоящим изобретением обеспечена индексируемая режущая пластина, содержащая:

первую и вторую боковые поверхности и периферийную поверхность, продолжающуюся между ними;

два режущих участка, размещенных на противоположных концах режущей пластины;

отверстие пластины, открывающееся наружу к боковым поверхностях, причем отверстие пластины имеет ось S отверстия пластины, вокруг которой режущая пластина имеет 180° вращательную симметрию;

две главные упорные поверхности, проходящие от второй боковой поверхности и размещенные на противоположных сторонах отверстия пластины, причем каждая главная упорная поверхность находится ближе к одному режущему участку, чем к другому режущему участку;

первую и вторую вспомогательные упорные поверхности, продолжающиеся от второй боковой поверхности, причем на виде сверху второй боковой поверхности первая и вторая вспомогательные упорные поверхности поперечны двум главным упорным поверхностям; и

две основные упорные поверхности, разнесенные от второй боковой поверхности и отвернутые от нее, причем каждая основная упорная поверхность связана с одной главной упорной поверхностью и одной вспомогательной контактной поверхностью; причем:

упорные поверхности организованы в первое и второе множество упорных поверхностей пластины, имеющих частично совпадающий состав, причем только одно множество способно функционировать в заданное время, при этом первое множество содержит две основные упорные поверхности, две главные упорные поверхности и первую вспомогательную упорную поверхность, второе множество содержит две основные упорные поверхности, две главные контактные поверхности и вторую вспомогательную упорную поверхность.

В соответствии с некоторыми вариантами выполнения основные упорные поверхности параллельны второй боковой поверхности.

В соответствии с некоторыми вариантами выполнения главные и вспомогательные поверхности являются плоскими.

В соответствии с некоторыми вариантами выполнения главные и вспомогательные упорные поверхности перпендикулярны второй боковой поверхности.

В соответствии с некоторыми вариантами выполнения на виде сверху второй боковой поверхности главные упорные поверхности параллельны одна другой и продольной оси А1 пластины, причем продольная ось А1 пластины проходит через ось S отверстия пластины и через режущие участки.

В соответствии с некоторыми вариантами выполнения главные упорные поверхности обращены в противоположные направления.

В соответствии с некоторыми вариантами выполнения режущая пластина дополнительно содержит две опорные балки, выступающие от второй боковой поверхности, причем каждая опорная балка имеет образованную на ней одну основную упорную поверхность, одну главную упорную поверхность и одну вспомогательную упорную поверхность.

В соответствии с настоящим изобретением также обеспечена державка пластины, имеющая передний конец и содержащая:

гнездо для пластины у переднего конца, хвостовик, проходящий назад от гнезда для пластины, и первую и вторую поверхности державки, проходящие назад от переднего конца;

причем гнездо для пластины содержит:

основную поверхность, размещенную между второй поверхностью державки и воображаемой плоскостью М, проходящей через первую поверхность державки;

отверстие гнезда, открывающееся наружу к основной поверхности;

первую и вторую главные опорные поверхности, продолжающиеся от основной поверхности и размещенные на противоположных сторонах отверстия пластины, причем первая главная опорная поверхность находится ближе к переднему концу, чем вторая главная опорная поверхность; и

вспомогательную опорную поверхность, продолжающуюся от основной поверхности и размещенную дальше от переднего конца, чем первая главная опорная поверхность, причем вспомогательная опорная поверхность поперечна первой и второй главным опорным поверхностям.

В соответствии с некоторыми вариантами выполнения основная поверхность, первая и вторая главные опорные поверхности и вспомогательная опорная поверхность являются плоскими.

В соответствии с некоторыми вариантами выполнения первая и вторая главные опорные поверхности и вспомогательная опорная поверхность перпендикулярны основной поверхности.

В соответствии с некоторыми вариантами выполнения отверстие гнезда имеет ось Р отверстия гнезда; и на виде сверху основной поверхности первая и вторая главные опорные поверхности параллельны друг другу и размещены на обеих сторонах продольной оси А2 державки, причем продольная ось А2 державки проходит через ось Р отверстия гнезда и через хвостовик.

В соответствии с некоторыми вариантами выполнения первая и вторая главные опорные поверхности обращены в противоположные направления.

В соответствии с некоторыми вариантами выполнения первая и вторая главные опорные поверхности размещены на продольном выступе, выступающем от основной поверхности.

В соответствии с некоторыми вариантами выполнения базовая поверхность содержит:

верхнюю основную опорную поверхность на одной стороне продольного выступа; и

нижнюю основную опорную поверхность на противоположной стороне продольного выступа.

В соответствии с некоторыми вариантами выполнения только верхняя основная опорная поверхность, нижняя основная опорная поверхность, первая и вторая главные опорные поверхности и вспомогательная опорная поверхность выполнены с возможностью поддерживать упорные поверхности, образованные на режущей пластине, когда режущая пластина крепится в гнезде для пластины.

В соответствии с настоящим изобретением также обеспечен режущий инструмент, содержащий:

державку пластины и индексируемую режущую пластину, закрепленную в гнезде для пластины державки пластины;

причем:

две основные упорные поверхности стыкуются с основной поверхностью державки пластины;

первая из двух главных упорных поверхностей упирается в первую главную опорную поверхность;

вторая из двух главных упорных поверхностей упирается во вторуюй главную опорную поверхность; и

одна из вспомогательных упорных поверхностей упирается со вспомогательной опорной поверхностью.

В соответствии с некоторыми вариантами выполнения основная поверхность содержит верхнюю основную опорную поверхность и нижнюю основную опорную поверхность;

первая из двух основных упорных поверхностей упирается верхнюю основную опорную поверхность; и

вторая из двух основных упорных поверхностей упирается с нижней основной опорной поверхностью.

Краткое описание чертежей

Для лучшего понимания настоящего изобретения и чтобы показать, как на практике оно может выполняться, далее будет выполнена ссылка на сопровождающие чертежи, в которых

Фиг.1 представляет собой вид в изометрии собранного режущего инструмента согласно вариантам выполнения настоящего изобретения;

Фиг.2 представляет собой разобранный вид в изометрии режущего инструмента на фиг.1;

Фиг.3 представляет собой вид сбоку режущего инструмента, показанного на фиг.1;

Фиг.4 представляет собой вид в изометрии режущей пластины на фиг.3;

Фиг.5 представляет собой вид сбоку хвостовика, показанного на фиг.1; и

Фиг.6 представляет собой вид в изометрии хвостовика на фиг.5.

Следует принять во внимание, что для простоты и ясности иллюстрации элементы, показанные на чертежах, не обязательно изображены в масштабе. Например, размеры некоторых элементов могут быть увеличены относительно других элементов для ясности или некоторые физические компоненты могут быть включены в функциональный блок или элемент. Дополнительно, где рассмотрено соответственно, ссылочные позиции могут повторяться среди чертежей для обозначения соответствующих или аналогичных элементов.

Подробное описание изобретения

В следующем далее описании будут описаны различные аспекты настоящего изобретения. В целях пояснения специальные конфигурации и детали объясняются для того, чтобы обеспечивать исчерпывающее понимание настоящего изобретения. Однако, к тому же, специалисту в области техники будет очевидно, что настоящее изобретение может быть осуществлено на практике без специальных деталей, представленных здесь. Более того, хорошо известные признаки могут быть исключены или упрощены для того, чтобы делать ясным настоящее изобретение.

На фиг.1 и 2 показаны соответственно вид в изометрии и разобранный вид в изометрии режущего инструмента 10 в соответствии с вариантами выполнения изобретения. Режущий инструмент 10 включает державку 12 для пластины и индексируемую режущую пластину 14, закрепляемую с возможностью удаления в державке 12 для пластины с помощью винта 16.

Режущая пластина обычно изготавливается из очень твердого и износостойкого материала, например цементированного карбида, либо прессованием в пресс-форме, либо литьевым формованием и спеканием порошков карбида в растворе. Цементированный карбид может быть, например, карбидом вольфрама. Режущая пластина может иметь или не иметь покрытие.

На фиг.2, 3 и 4 показана режущая пластина 14 на виде в изометрии и виде сбоку. Режущая пластина 14 имеет в общем параллельные первую и вторую боковые поверхности 18, 20 и периферийную поверхность 22, проходящую между ними. Режущая пластина 14 имеет просверленное отверстие 24 пластины, открывающееся наружу к первой и второй боковым поверхностям 18, 20, и ось S отверстия пластины, вокруг которой режущая пластина имеет вращательную симметрию 180°. Ось S отверстия пластины перпендикулярна первой и второй боковым поверхностям 18, 20. Режущая пластина 14 имеет два режущих участка 26 на ее противоположных концах и зажимной участок 27, размещенный между режущими участками 26. Режущая пластина имеет продольную ось А1 пластины, проходящую через режущие участки 26 и ось S отверстия пластины. Каждый режущий участок 26 имеет наклонную поверхность 28 и рельефную поверхность 29, которые встречаются у режущей кромки 30. Зажимной участок 27 может иметь, согласно вариантам выполнения изобретения, первую и вторую опорные балки 32', 32'', выступающие от второй боковой поверхности 20 и размещенные на каждой стороне отверстия гнезда. Каждая опорная балка 32', 32'' имеет основную упорную поверхность 34, которая, согласно некоторым вариантам выполнения, может быть параллельна второй боковой поверхности 20. Каждая опорная балка 32', 32'' имеет главную упорную поверхность 36 и по меньшей мере одну соответственную вспомогательную упорную поверхность 38', 38'', каждая из которых поперечна связанной главной упорной поверхности 36. Согласно некоторым вариантам выполнения главные и вспомогательные упорные поверхности 36, 38', 38'' являются плоскими и перпендикулярными второй боковой поверхности 20. Согласно некоторым вариантам выполнения изобретения главные упорные поверхности 36 параллельны одна другой и обращены в противоположные направления.

На фиг.5 и 6 показана державка 12 пластины на соответственном виде сбоку и виде в изометрии. Державка 12 пластины имеет гнездо 44 для пластины, смежное с передним концом 51, и хвостовик 46, проходящий назад от гнезда 44 пластины. Державка 12 пластины имеет переднюю поверхность 48 державки на переднем конце 51 державки 12 пластины с противоположными первой и второй поверхностями 50, 52 державки и противоположными верхней и нижней поверхностями 54, 56 державки, проходящими назад от передней поверхности 48 державки. Державка пластины имеет продольную ось А2 державки, определяющую направление спереди-назад державки пластины и проходящую через хвостовик 46 и ось Р отверстия гнезда. В соответствии с некоторыми вариантами выполнения верхняя и нижняя поверхности 54, 56 державки перпендикулярны первой и второй поверхностям 50, 52 державки соответственно.

Гнездо 44 для пластины, открывающееся наружу к верхней и нижней поверхностям 54, 56 державки и к первой и передней поверхностям 50, 48 державки. Гнездо 44 для пластины включает основную поверхность 58, продольный выступ 60 и отверстие 62 гнезда, имеющее ось Р отверстия гнезда и открывающееся наружу к основной поверхности 58. Согласно некоторым вариантам выполнения основная поверхность 58 является плоской и параллельной первой и второй поверхностям 50, 52 державки. Основная поверхность 58 размещена между второй поверхностью 52 державки и воображаемой плоскостью М, проходящей через первую поверхность 50 державки. Основная поверхность 58 может содержать верхнюю основную опорную поверхность 58а на одной стороне продольного выступа 60 и смежную с верхней поверхности 54 державки, и нижнюю основную опорную поверхность 58b на противоположной стороне продольного выступа 60 и смежную с нижней поверхностью 56 державки.

Продольный выступ 60 выступает от основной поверхности 58 и продолжается назад от переднего конца гнезда 44 для пластины. Согласно некоторым вариантам выполнения отверстие 62 гнезда делит продольный выступ 60 на передний и задний выступы 64, 66. Передний и задний выступы 64, 66 имеют переднюю и заднюю поверхности 68, 70 выступа соответственно. Передний и задний выступы 64, 66 имеют первую и вторую главные опорные поверхности 72, 74 соответственно с первой (или передней) главной опорной поверхностью 72, находящейся ближе к переднему концу, чем вторая (или задняя) главная опорная поверхность 74. В соответствии с вариантами выполнения изобретения задний выступ 64 имеет вспомогательную опорную поверхность 76, размещенную назад и вверх от оси Р отверстия гнезда на виде сверху основной поверхности 58. Согласно некоторым вариантам выполнения первая и вторая главные опорные поверхности 72, 74 параллельны одна другой, обращены в противоположные направления и поперечны вспомогательной опорной поверхности 76. Первая и вторая главные опорные поверхности 72, 74 и вспомогательная опорная поверхность 76 могут быть перпендикулярны основной поверхности 58.

Когда режущая пластина 14 находится в прочно закрепленном положении в гнезде 44 для пластины (смотри фиг.1) винтом 16, размещенным в отверстии 24 пластины и завинченным в отверстие 62 гнезда, две основные упорные поверхности 34 режущей пластины 14 стыкуются с основной поверхностью 58 державки 12 пластины на верхней и нижней основных опорных поверхностях 58а, 58b, одна из вспомогательных упорных поверхностей 38 упирается во вспомогательную опорную поверхность 76, главная упорная поверхность 36 первой опорной балки 32' упирается в первую главную опорную поверхность 72 на переднем выступе 64, и главная упорная поверхностью 36 второй опорной балки 32'' упирается во вторую главную опорную поверхность 74 заднего выступа 66.

В соответствии с некоторыми вариантами выполнения настоящего изобретения, когда режущая пластина 14 прочно крепится в гнезде 44 для пластины, передняя и задняя поверхности 68, 70 выступа не стыкуются с какой-либо поверхностью режущей пластины 14.

Таким образом, может быть видно в показанном варианте выполнения на режущей пластине упорные поверхности 34, 36, 38', 38'' организованы в первые и вторые множества упорных поверхностей пластины, имеющих частично совпадающий состав, причем только одно множество способно функционировать в заданное время. Первое множество упорных поверхностей пластины содержит две основные упорные поверхности 34, две главные упорные поверхности 36 и первую вспомогательную упорную поверхность 38'. Второе множество упорных поверхностей пластины содержит две основные упорные поверхности 34, две главные упорные поверхности 36 и вторую вспомогательную поверхность 38''. При этом державка 12 пластины имеет единственное множество опорных поверхностей державки, которое содержит основную поверхность 58 (которая может включать отдельные верхнюю и нижнюю основные опорные поверхности 58а, 58b), первую главную опорную поверхность 72, вторую главную опорную поверхность 74 и вспомогательную опорную поверхность 76.

Другое положение режущей пластины 14, называемое установленным положением, представляет собой положение, в котором режущая пластина 14 установлена в гнезде 44 для пластины и винт 16 размещен в отверстии 24 пластины частично завинченным в отверстии 62 гнезда, но не затянутым. В установленном положении отверстие 62 гнезда и отверстие 24 пластины эксцентричны в направлении спереди-назад. Когда винт 16 затягивается, режущая пластина 14 толкается назад, заставляя вспомогательную упорную поверхность 38 скользить по вспомогательной опорной поверхности 76 до тех пор, пока они не достигнут полной стыковки. Затягивание винта 16 создает силу зажима F1, перпендикулярную вспомогательной опорной поверхности 76 (показанную иллюстративно на фиг.5). Так как вспомогательная опорная поверхность 76 поперечна первой и второй главным опорным поверхностям 72, 74, сила прижатия F1 создает направленный по часовой стрелке крутящий момент Т (смотри фиг.1 и 5) на режущей пластине 14 относительно оси S отверстия пластины, который вращает режущую пластину 14 в направлении по часовой стрелке. Крутящий момент Т создает в свою очередь перпендикулярные упорные силы F2 и F3 на первой и второй главных опорных поверхностях 72, 74 соответственно (показанные иллюстративно на фиг.5). Режущие силы, прикладываемые к режущей пластине 14, действуют с возможностью увеличения сил F2 и F3, тем самым увеличивая прижатие режущей пластины 14 в гнезде 44 для пластины. В результате, согласно некоторым вариантам выполнения, режущие силы не ослабляют винт 16. Другими словами, даже когда режущие силы прикладываются к режущей пластине 14, винт 16 не поддается действию дополнительных сил, отличных от силы прижатия или сил сдвига, созданных затягиванием винта 16.

Тогда как настоящее изобретение описано со ссылкой на один или более специальных вариантов выполнения, описание предназначено быть иллюстративным в целом и не должно подразумеваться ограничивающим изобретение показанными вариантами выполнения. Понятно, что специалистами в области техники могут находиться различные преобразования, особо не представленные здесь, все же они находятся в пределах объема охраны изобретения.