Результат интеллектуальной деятельности: ЗАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО С НЕЗАВИСИМО УПРУГИМИ ЗАЖИМНЫМИ ПАЛЬЦАМИ ДЛЯ ЗАЖИМАНИЯ РЕЖУЩЕЙ ПЛАСТИНЫ В ДЕРЖАВКЕ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к зажимному устройству для закрепления режущей пластины в державке и для использования, в целом, в металлообработке и для токарных и фрезерных операций, в частности.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В области применения зажимных устройств для закрепления режущих пластин в державках известны зажимные устройства штифтового типа, которые предоставляют средство закрепления режущей пластины в гнезде под пластину державки и позволяют снимать режущую пластину и заменять ее без удаления каких-либо дополнительных компонентов.

В патенте США US3314126 раскрыт запирающий механизм штифтового типа для съемного закрепления индексируемой твердосплавной пластины в державке, где один вариант осуществления включает в себя Г-образный запирающий элемент и винт. Пластину располагают в выемке державки, имеющую базовую поверхность и торцевую стенку, продолжающуюся под прямым углом к поверхности. Г-образный запирающий элемент имеет вертикальную ножку, представляющую собой зажимной штифт, продолжающийся над базовой поверхностью и в центральное отверстие пластины, и горизонтальную ножку, взаимодействующую с частью винта уменьшенного диаметра. Вращение винта в одном направлении побуждает к поворотному действию запирающего элемента, при котором зажимной штифт взаимодействует с центральным отверстием, прижимая таким образом пластину к торцевой стенке державки. Это зажимное усилие направлено исключительно в направлении торцевой стенки.

Этот запирающий механизм штифтового типа не создает никакой составляющей зажимного усилия в направлении базовой поверхности и зависит в своем действии от сил трения между вертикальной ножкой и твердосплавной пластиной, а также между твердосплавной пластиной и торцевой стенкой для предотвращения любого подъемного или направленного вверх движения пластины.

В патенте США US3908255 раскрыто зажимное устройство штифтового типа для съемного закрепления режущей пластины в хвостовике державки, содержащее плечо углового рычага и зажимной винт. Плечо углового рычага, расположенное в выемке ниже места нахождения пластины, имеет первый хвостовик, представляющий собой зажимной штифт, продолжающийся вертикально через центральное отверстие пластины, и второй хвостовик, продолжающийся по горизонтали в том же направлении, что и нижняя опорная поверхность места нахождения пластины. Зажимной штифт включает в себя верхний выступ и средний выступ, каждый поперечно продолжающийся в направлении второго хвостовика. Вращение зажимного винта с целью сдвинуть второй хвостовик вниз побуждает к одновременному вращению и скольжению плеча рычага, посредством которого верхний выступ отжимается к верхней стороне режущей пластины и средний выступ отжимается к внутренней стороне центрального отверстия. Верхний выступ прикладывает вертикальное зажимное усилие к режущей пластине в направлении нижней опорной поверхности и средний выступ прикладывает поперечное зажимное усилие к режущей пластине в направлении боковой опорной поверхности.

Вертикальное зажимное усилие прикладывается в одной точке на верхней стороне режущей пластины.

Задачей настоящего изобретения является предложение усовершенствованного зажимного устройства штифтового типа.

Кроме того, задачей настоящего изобретения является предложение усовершенствованного зажимного устройства штифтового типа, в котором зажимной штифт имеет по меньшей мере две верхних зажимных области, находящихся в зажимном контакте с режущей пластиной для получения повышенной стабильности.

Еще одной задачей настоящего изобретения является предложение усовершенствованного зажимного устройства штифтового типа, в котором каждая из по меньшей мере двух верхних зажимных областей располагается на независимо упругих зажимных пальцах для достижения повышенной стабильности с учетом возможных несовершенств или неточностей режущей пластины на зажимаемых участках поверхности.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно настоящему изобретению предлагается зажимное устройство для закрепления режущей пластины в державке и содержащее зажимной рычаг и исполнительный элемент,

зажимной рычаг, содержащий первый и второй элемент, продолжающиеся от центрального колена; причем

первый элемент имеет зажимной концевой участок с по меньшей мере двумя независимо упругими зажимными пальцами; и

второй элемент функционально соединен с исполнительным элементом,

при этом:

по меньшей мере два независимо упругих зажимных пальца разделены по меньшей мере одним зажимным пазом, и

каждый из по меньшей мере двух независимо упругих зажимных пальцев имеет верхнюю зажимную область, находящуюся в зажимном контакте с режущей пластиной, и ось вращения при упругой деформации, и

по меньшей мере один зажимной паз имеет по меньшей мере одну ширину паза, по существу параллельную по меньшей мере двум осям вращения при упругой деформации.

Кроме того, согласно настоящему изобретению предлагается способ зажимания режущей пластины в державке посредством зажимного устройства, содержащего зажимной рычаг и исполнительный элемент, причем

зажимной рычаг включает в себя первый и второй элементы, продолжающиеся от центрального колена; при этом

первый элемент, имеющий зажимной концевой участок с по меньшей мере двумя независимо упругими зажимными пальцами, разделенными по меньшей мере одним зажимным пазом, и каждый из по меньшей мере двух независимо упругих пальцев имеет верхнюю зажимную область и ось вращения при упругой деформации, и по меньшей мере один зажимной паз имеет по меньшей мере одну ширину паза, по существу параллельную по меньшей мере двум осям вращения при упругой деформации, и

второй элемент функционально соединен с исполнительным элементом, причем

способ содержит этапы, на которых:

располагают режущую пластину в гнезде под пластину державки так, что первый элемент продолжается через центральное отверстие режущей пластины; и

приводят в действие исполнительный элемент до тех пор, пока два независимо упругих зажимных пальца не приложат верхних зажимных усилий к режущей пластине.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для лучшего понимания изобретение будет описано, только в качестве примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых штрихпунктирные линии представляют границы разреза для местного вида элемента:

на фиг. 1 показан общий вид зажимного устройства согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 2 показан вид сверху зажимного устройства на фиг. 1;

на фиг. 3 показан с разделением на детали перспективный вид зажимного устройства, показанного на фиг. 1 и 2;

на фиг. 4 показан вид в поперечном разрезе зажимного устройства, показанного на фиг. 2, выполненном по линии IV-IV;

на фиг. 5 показан вид в поперечном разрезе зажимного устройства, показанного на фиг. 2, выполненном по линии V-V;

на фиг. 6 показан общий вид зажимного рычага зажимного устройства, показанного на фиг. 1 и 2.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг. 1-3 показано зажимное устройство 20 для съемного закрепления режущей пластины 22 в державке 24, которое может быть использовано в операциях металлообработки, таких как токарная обработка и фрезерование, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.

Зажимное устройство 20 содержит зажимной рычаг 26 державки, расположенный в выемке 28 под рычаг гнезда 30 под пластину державки 24, и исполнительный элемент 32, смежный с гнездом 30 под пластину.

Как показано на фиг. 4, зажимной рычаг 26, который может быть изготовлен из стали, имеет первый и второй элементы 34, 36, продолжающиеся от центрального колена 38. Центральное колено 38 имеет точку 40 опоры в контакте с боковой стенкой 42 выемки 28 под рычаг, и первый элемент 34, который фактически является зажимным штифтом, продолжается от базовой поверхности 44 выемки 28 под рычаг и имеет дистальный зажимной концевой участок 46.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения зажимной рычаг 26 может по существу иметь Г-образную форму со вторым элементом 36, продолжающимся от центрального колена 38 под приблизительно прямым углом к первому элементу 34.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения точка 40 опоры выполнена с возможностью скольжения вдоль боковой стенки 42 в первом направлении D1 к базовой поверхности 44.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 3 и 4, первый элемент 34 имеет такие форму и размеры, при которых он может продолжаться через центральное отверстие 48 зажатой режущей пластины 22, причем центральное отверстие 48 продолжается между противоположными верхней и нижней поверхностями 50, 52 и имеет центральную ось А1, по существу параллельную первому направлению D1. Первый элемент 34 может также продолжаться через центральное отверстие 54 опорной пластины 56, расположенной под нижней поверхностью 52 режущей пластины 22 в гнезде 30 под пластину.

Второй элемент 36 функционально соединен с исполнительным элементом 32 при подвергаемой воздействию поверхности 90 второго элемента 36, примыкающего к исполнительной поверхности 92 исполнительного элемента 32 для приведения в действие зажимного рычага 26. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 3 и 4, исполнительный элемент 32 может иметь форму зажимного винта 58, имеющего ось А2 винта, в целом параллельную первому направлению D1, которое сопряжено с резьбовым отверстием 60 в державке 24. Приведение в действие исполнительного элемента 32 побуждает зажимной рычаг 26 вращаться вокруг точки 40 опоры и в некоторых вариантах осуществления может побуждать точку 40 опоры скользить вдоль боковой стенки 42 в первом направлении D1.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения второй элемент 36 может включать в себя упругий язычковый участок 62, контактирующий с базовой поверхностью 44 выемки 28 под рычаг, которая препятствует скольжению точки 40 опоры вдоль боковой стенки 42 в первом направлении D1 до приведения в действие исполнительного элемента 32.

Как показано на фиг. 5 и 6, зажимной концевой участок 46 имеет два независимо упругих зажимных пальца 64, 66, разделенных зажимным пазом 68, продолжающихся в нем, где в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения ширина W1 паза может быть в целом перпендикулярной первому направлению D1.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 2, плоскость Р1 паза, продольно делящая пополам зажимной паз 68, содержит ось А2 винта.

Как показано на фиг. 5 и 6, два независимо упругих зажимных пальца имеют каждый верхнюю зажимную область 70, 72, в зажимном контакте с режущей пластиной 22, и оси R1, R2 вращения при упругой деформации, где ширина W1 паза в целом является параллельной двум осям R1, R2 вращения при упругой деформации.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения верхние зажимные области 70, 72 разделяются зажимным пазом 68 и две оси R1, R2 вращения при упругой деформации располагаются и продолжаются вблизи с концом 74 зажимного паза 68.

Следует понимать, что в описании и в формуле изобретения для настоящего изобретения термин «независимо упругий» используется для описания признаков двух зажимных пальцев 64, 66, у которых первое верхнее зажимное усилие UF1, которое прилагается к режущей пластине 22 первым зажимным пальцем 64, не зависит от второго верхнего зажимного усилия UF2, которое прилагается к режущей пластине 22 вторым зажимным пальцем 66, причем зажимные пальцы 64, 66 прилагают верхние зажимные усилия UF1, UF2 на разнесенные друг от друга зажимные поверхности, образованные на режущей пластине 22. Эта независимая упругость достигается с помощью двух зажимных пальцев 64, 66, разделенных зажимным пазом 68 так, что каждый зажимной палец 64, 66 выполнен с возможностью изгибания или частичного вращения независимо от своей соответствующей оси R1, R2 вращения при упругой деформации при первоначальном приложении верхних зажимных усилий UF1, UF2 к режущей пластине 22.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения изгиб или частичное вращение зажимных пальцев 64, 66 может привести к отклонению верхних зажимных областей 70, 72 на величину до 0,01 мм относительно их соответствующих осей R1, R2 вращения.

Применение двух независимо упругих зажимных пальцев 64, 66 обладает тем преимуществом, что каждый зажимной палец 64, 66 может эффективно прилагать свое соответствующее верхнее зажимное усилие UF1, UF2 к режущей пластине 22, как показано на фиг. 4 и 5, даже если режущая пластина 22 имеет неровности на зажимаемых участках поверхности и/или неточности, вызванные установкой или заменой режущей пластины 22. В некоторых вариантах осуществления, несмотря на независимую упругость соответствующих зажимных пальцев 64, 66, верхние зажимные усилия UF1, UF2 ориентированы по существу параллельно друг другу.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 5 и 6, две верхних зажимных области 70, 72 могут быть плоскими, поперечными относительно первого направления D1, и находящимися в зажимном контакте с верхней поверхностью 50 режущей пластины 22.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 4-6, оси R1, R2 вращения при упругой деформации могут быть соосными.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 4 и 6, первый элемент 34 может также включать в себя зажимной средний участок 76 между зажимным концевым участком 46 и центральным коленом 38, где зажимной средний участок 76 имеет поперечную зажимную область 78 в зажимном контакте с режущей пластиной 22, прилагая поперечное зажимное усилие LF1. Поперечная зажимная область 78 может находиться в зажимном контакте с центральным отверстием 48 режущей пластины 22 и поперечная зажимная плоскость Р2, тангенциальная относительно поперечной зажимной области 78, может быть по существу параллельной первому направлению D1.

Способ использования зажимного устройства 20 для закрепления режущей пластины в державке 24 может быть описан в виде следующих этапов.

Первый этап включает в себя то, что помещают режущую пластину 22 в гнезде 30 под пластину над выемкой 28 под рычаг, так что нижняя поверхность пластины 52 обращена в первом направлении D1 и первый элемент 34 зажимного рычага 26 продолжается через центральное отверстие 48 пластины.

На этом первом этапе в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения упругий язычковый участок 62 препятствует скольжению точки 40 опоры вдоль боковой стенки 42 в первом направлении D1 и выполнен так, что первый элемент 34 продолжается от центрального колена 38 в направлении, по существу противоположном первому направлению D1, способствуя таким образом установке режущей пластины 22.

Кроме того, на этом первом этапе два независимо упругих зажимных пальца 64, 66 не прилагают верхних зажимающих усилий UF1, UF2 к режущей пластине 22, и в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения верхние зажимные области 70, 72 могут лежать в одной плоскости.

Второй этап включает в себя приведение в действие исполнительного элемента 32 до тех пор, пока два независимо упругих зажимных пальца 64, 66 прилагают верхние зажимные усилия UF1, UF2 к режущей пластине 22.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения приведение в действие исполнительного элемента 32 может включать в себя то, что вращают зажимной винт 58 в одном направлении вокруг оси А2 винта, которое может выполняться до тех пор, пока зажимной средний участок 76 не приложит поперечное зажимное усилие LF1 к режущей пластине 22.

На этом втором этапе приложение верхних зажимных усилий сопровождают независимым изгибанием двух независимо упругих зажимных пальцев 64, 66 вокруг их соответствующих осей R1, R2 вращения, что зависит от неровностей или неточностей на участках поверхности зажимаемой режущей пластины 22, которые могут привести к тому, что верхние зажимные области 70, 72 могут не лежать в одной плоскости в зажимном контакте с режущей пластиной 22.

На этом втором этапе в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 5, верхние зажимные усилия UF1, UF2 могут быть обращены в целом в первом направлении D1 к верхней поверхности 50 режущей пластины 22.

Кроме того, на этом втором этапе в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 4, поперечное зажимное усилие LF1 может быть направлено в целом перпендикулярно к первому направлению D1 в направлении центрального отверстия 48 режущей пластины 22.

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