Режущий инструмент и режущая пластина для него
Изобретение относится к области сборного режущего инструмента для использования при операциях обработки с направлением движения подачи вниз и под углом к оси инструмента. Инструмент имеет ось вращения и содержит корпус и, по крайней мере, одну режущую пластину, установленную на корпусе в гнезде, которое включает продольно расположенную внутреннюю стенку, совпадающую по направлению с осью вращения режущего инструмента, по крайней мере, часть внутренней стенки составляет радиальную опорную поверхность гнезда, заднюю стенку, примыкающую к внутренней стенке и перпендикулярную к ней, нижнюю стенку, примыкающую к внутренней стенке и задней стенке и перпендикулярную к ним, торцовый конец нижней стенки выступает вперед по отношению к центральной части корпуса, через которую проходит ось вращения, резьбовое отверстие, проходящее вниз от нижней стенки, передний выступ, выходящий вверх от нижней стенки и расположенный внутрь и назад от периферии корпуса. Передний выступ имеет фронтальную поверхность, перпендикулярную нижней стенке гнезда, заднюю поверхность и верхнюю поверхность, соединяющую между собой фронтальную поверхность и заднюю поверхность. Режущая пластина включает верхнюю поверхность, нижнюю поверхность и боковую поверхность, расположенную между верхней и нижней поверхностями, центральное сквозное отверстие, расположенное между верхней поверхностью и нижней поверхностью, паз, выполненный на нижней поверхности и имеющий дальнюю боковую стенку, удаленную от оси сквозного отверстия и перпендикулярную к нижней поверхности, ближнюю боковую стенку, приближенную к оси сквозного отверстия, и верхнюю поверхность, соединяющую между собой дальнюю боковую стенку и ближнюю боковую стенку. При этом в собранном состоянии в соответствующем гнезде корпуса режущая пластина закреплена посредством крепежного винта, проходящего через сквозное отверстие и взаимодействующего с резьбовым отверстием, нижняя поверхность режущей пластины взаимодействует с нижней стенкой гнезда, радиальная опорная поверхность, выполненная на боковой стенке режущей пластины, прилегающей к внутренней стенке гнезда, взаимодействует с радиальной опорной поверхностью гнезда, фронтальная поверхность переднего выступа взаимодействует с дальней боковой стенкой паза, а задняя часть режущей пластины установлена с зазором относительно задней стенки гнезда. Технический результат: повышение надежности закрепления режущей пластины под действием сил резания, направленных радиально наружу. 2 н. и 32 з.п. ф-лы, 12 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к режущему инструменту и режущей пластине для него для использования в частности при операциях обработки с направлением движения подачи вниз и под углом к оси инструмента.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Режущие инструменты для операций обработки с направлением движения подачи вниз и под углом к оси инструмента известны. Такими режущими инструментами являются обычно концевые фрезы и торцовые фрезы. В этих режущих инструментах, по крайней мере, одна режущая пластина установлена и закреплена в гнезде, расположенном в передней части инструмента. Во время операции резания, когда боковая режущая кромка является главной режущей кромкой, радиальные силы резания, действующие на режущую пластину, направлены в основном радиально внутрь и посредством этого поджимают режущую пластину к радиальной опорной поверхности. Таким образом, силы резания способствуют закреплению режущей пластины в гнезде. Аналогично, когда торцовая режущая кромка является главной режущей кромкой, осевые силы резания, воздействующие на нее, направлены в основном в осевом направлении назад и посредством этого поджимают режущую пластину к осевой опорной поверхности. В этом случае также силы резания способствуют закреплению режущей пластины в гнезде.
Когда выполняются операции обработки, связанные с направлением движения подачи вниз и под углом к оси инструмента, режущая пластина использует внутреннюю режущую кромку, на которую силы резания действуют в осевом направлении назад и в радиальном направлении наружу.
Составляющая сил резания, направленная в радиальном направлении наружу, стремится вытолкнуть режущую пластину из гнезда, ограничивая посредством этого подачу и глубину резания режущей пластины.
Известны режущие инструменты для улучшения закрепления режущей пластины, имеющие выступы, взаимосвязанные с пазами между нижней поверхностью режущей пластины и нижней опорной поверхностью гнезда. Пример такого режущего инструмента показан в патенте США №5,542,795, автор Mitchell.
В этом патенте раскрыта фреза, способная выполнять операции с осевым и радиальным движениями подачи и движением подачи вниз и под углом к оси инструмента. Фреза содержит корпус 12, имеющий гнезда под пластины 26. Каждое гнездо 26 включает нижнюю стенку 28, боковую стенку 30 и верхнюю стенку 31. На нижней стенке 28 каждого гнезда 26 выполнены продольно ориентированный паз или выборка 32 для взаимодействия с соответствующей формы выступом 50, расположенным на нижней поверхности каждой пластины 36 и ориентированным вдоль продольной оси 50а. Паз и выступ являются средством для улучшения осевого и радиального базирования режущей пластины 36. Когда режущая пластина закреплена в гнезде посредством крепежного винта 53, последний поджимает ее вниз и внутрь к нижней 28 и боковой 30 стенкам гнезда и соответствующим образом базирует режущую пластину 36 в гнезде 26.
Фреза по патенту США 5,542,795 имеет ряд недостатков. Первый состоит в понимании того, что для возможности вставления выступа 50 в паз 32 последний должен быть слегка шире, чем ширина выступа. Второй: для того, чтобы иметь возможность и гарантировать взаимодействие боковой стороны 41а пластины с боковой стенкой 30 гнезда, боковая стенка выступа 50 должна быть расположена с зазором к боковой стенке 32. Любое выполнение пластины и гнезда под нее с жесткими допусками является непроизводительным и дорогостоящим.
Когда режущая пластина по патенту США 5,542,795 нагружается в процессе обработки с направлением движения подачи вниз и под углом к оси инструмента силами резания, направленными радиально наружу, конфигурация выступа и паза не может предотвратить приложение изгибающего момента к крепежному винту 53 вследствие того, что линия действия направленных радиально наружу сил резания, воздействующих на рабочую режущую кромку, расположенную под углом к оси, проходит на расстоянии от опорной поверхности, противодействующей этим силам, а именно: от задней части паза 32, расположенной позади крепежного винта 53. Таким образом, даже если выступ 50 помогает закреплять режущую пластину, он не может предотвратить ее небольшое смещение в радиальном направлении наружу в результате небольшого изгиба крепежного винта, когда режущая пластина нагружается большими силами резания, направленными радиально наружу.
Задачей настоящего изобретения является создание режущего инструмента, в котором вышеупомянутые недостатки были бы значительно уменьшены или преодолены.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с настоящим изобретением режущий инструмент (10) с осью вращения (А) содержит корпус (12) и, по крайней мере, одну режущую пластину (14), установленную в соответствующем гнезде (16), образованном в передней части корпуса;
гнездо (16) включает продольно расположенную внутреннюю стенку (20), совпадающую по направлению с осью вращения (А) режущего инструмента, по крайней мере, часть внутренней стенки (20) составляет радиальную опорную поверхность (22) гнезда, заднюю стенку (24), примыкающую к внутренней стенке (20) и перпендикулярную к ней, нижнюю стенку (26), примыкающую к внутренней стенке (20) и задней стенке (24) и перпендикулярную к ним, торцовый конец (28) нижней стенки (26) выступает вперед по отношению к центральной части (30) корпуса (12), через которую проходит ось вращения (А) режущего инструмента, и резьбовое отверстие (36), проходящее вниз от нижней стенки (26);
передний выступ (40) выполнен на нижней стенке (26) и расположен внутрь и назад от периферии (44) корпуса (12), передний выступ (40) имеет фронтальную поверхность (46), перпендикулярную нижней стенке (26) гнезда (16), заднюю поверхность (48) и верхнюю поверхность (50), соединяющую между собой фронтальную поверхность (46) и заднюю поверхность (48);
режущая пластина (14) включает верхнюю поверхность (58), нижнюю поверхность (60) и боковую поверхность (62), расположенную между верхней и нижней поверхностями, центральное сквозное отверстие (64) с осью (66), расположенное между верхней поверхностью (58) и нижней поверхностью (60), паз (74), выполненный на нижней поверхности (60) и имеющий дальнюю боковую стенку (76), удаленную от оси (66) сквозного отверстия и перпендикулярную к нижней поверхности (60), ближнюю боковую стенку (78), приближенную к оси (66) сквозного отверстия, и верхнюю поверхность (80), соединяющую между собой дальнюю боковую стенку (76) и ближнюю боковую стенку (78);
в собранном состоянии в соответствующем гнезде (16) режущая пластина (14) закреплена посредством крепежного винта (38), проходящего через сквозное отверстие (64) и взаимодействующего с резьбовым отверстием (36), нижняя поверхность режущей пластины взаимодействует с нижней стенкой (26) гнезда (16), радиальная опорная поверхность (84), выполненная на боковой стенке (62) режущей пластины, прилегающей к внутренней стенке (20) гнезда (16), взаимодействует с радиальной опорной поверхностью (22) гнезда, фронтальная поверхность (46) переднего выступа (40) взаимодействует с дальней боковой стенкой (76) паза (74), а задняя часть (67) режущей пластины (14) установлена с зазором относительно задней стенки (24) гнезда (16).
Предпочтительно, передний выступ (40) выполнен заодно с нижней стенкой (26) гнезда (16).
Как правило, передний выступ (40) ограничивает прилегающее резьбовое отверстие (36).
Как правило, передний внутренний конец (32) проходит внутрь и назад от ее торцового конца (28) в направлении к центральной части (30) под вторым острым углом (θ) по отношению к оси вращения (А), второй угол (θ) выбран из диапазона от 20° до 60°.
В соответствии со специфическим вариантом настоящего изобретения второй угол (θ) равен 45°.
Как правило, передний выступ (40) расположен внутрь и назад от периферии (44) корпуса (12) под третьим острым углом (δ) по отношению к переднему внутреннему концу (32) нижней стенки (26), третий угол (δ) выбран из диапазона от 0° до 20°.
В соответствии со специфическим вариантом настоящего изобретения третий угол (δ) равен 15°.
Как правило, передний выступ (40) расположен внутрь и назад от периферии (44) корпуса (12) под острым суммарным четвертым углом (λ) по отношению к оси вращения (А), четвертый угол (λ) выбран из диапазона от 20° до 80°.
В соответствии со специфическим вариантом настоящего изобретения четвертый угол (λ) равен 60°.
В случае необходимости задняя поверхность (48) переднего выступа (40) расположена под наружным тупым пятым углом (β) по отношению к прилегающей части нижней стенки (26) гнезда (16).
Предпочтительно, в гнезде (16) выполнен задний выступ (42), расположенный параллельно переднему выступу (40).
В основном задний выступ (42) имеет фронтальную поверхность (52), перпендикулярную нижней стенке (26) гнезда (16), заднюю поверхность (54), перпендикулярную нижней стенке (26) гнезда (16), и верхнюю поверхность (56), соединяющую между собой фронтальную и заднюю поверхности (52, 54) заднего выступа (42) и параллельную нижней стенке (26) гнезда (16).
Предпочтительно, передний выступ (40) и задний выступ (42) выходят одинаково вверх от нижней стенки (26) гнезда (16).
Как правило, верхняя часть внутренней стенки (20) гнезда (16) выполнена плоской и составляет радиальную опорную поверхность (22).
В основном пересечение между верхней поверхностью (58) и боковой поверхностью (62) режущей пластины (14) определяет режущие кромки, каждая из режущих кромок непрерывно соединена с примыкающими режущими кромками.
Преимущественно, каждой режущей кромке соответствует передняя поверхность (63), передние поверхности (63) выполнены позитивными и расположены непрерывно вокруг периферии верхней поверхности (58).
Как правило, сквозное отверстие (64) расположено перпендикулярно к верхней поверхности (58) и нижней поверхности (60) режущей пластины (14).
Предпочтительно, режущая пластина (14) выполнена со 180° поворотной симметрией вокруг оси (66) сквозного отверстия (64).
Как правило, на виде сверху режущая пластина (14) выполнена в основном в форме параллелограмма, определяющей пару длинных режущих кромок (68), пару коротких режущих кромок (70), поперечно направленных к и отходящих от длинных режущих кромок (68) и пару закругленных режущих кромок (72), каждая из закругленных режущих кромок (72) расположена между длинной режущей кромкой (68) и короткой режущей кромкой (70).
Предпочтительно, на нижней поверхности (60) режущей пластины (14) выполнены два идентичных параллельных паза (74), расположенных симметрично по отношению к оси (66) сквозного отверстия (64).
Если необходимо, ближняя боковая стенка (78) паза (74) выполнена наклонной под внутренним тупым девятым углом (γ) по отношению к нижней поверхности (60) режущей пластины.
Также в соответствии с настоящим изобретением предложена режущая пластина (14), имеющая верхнюю поверхность (58), нижнюю поверхность (60) и боковую поверхность (62), расположенную между верхней и нижней поверхностями, центральное сквозное отверстие (64) с осью (66), расположенное между верхней поверхностью (58) и нижней поверхностью (60), на нижней поверхности (60) выполнены два идентичных параллельных паза (74), расположенных с противоположных сторон от сквозного отверстия (64), пазы (74) ориентированы поперечно по отношению к продольной оси (В) режущей пластины (14),
каждый из двух пазов имеет дальнюю боковую стенку (76), удаленную от оси (66) сквозного отверстия и перпендикулярную нижней поверхности (60) режущей пластины, ближнюю боковую стенку (78), приближенную к оси (66) сквозного отверстия и верхнюю поверхность (80), соединяющую между собой дальнюю боковую стенку (76) и ближнюю боковую стенку (78).
Если необходимо, ближняя боковая стенка (78) может быть выполнена наклонной под внутренним тупым девятым углом (γ) по отношению к нижней поверхности (60) режущей пластины.
В основном пересечение между верхней поверхностью (58) и боковой поверхностью (62) определяет режущие кромки, каждая из режущих кромок непрерывно соединена с примыкающими режущими кромками.
Преимущественно, каждой режущей кромке соответствует передняя поверхность (63), передние поверхности (63) выполнены позитивными и расположены непрерывно вокруг периферии верхней поверхности (58).
Как правило, сквозное отверстие (64) расположено перпендикулярно к верхней поверхности (58) и нижней поверхности (60).
Предпочтительно, режущая пластина выполнена со 180° поворотной симметрией вокруг оси (66) сквозного отверстия (64).
Как правило, на виде сверху режущая пластина выполнена в основном в форме параллелограмма, определяющей пару длинных режущих кромок (68), пару коротких режущих кромок (70), поперечно направленных к и отходящих от длинных режущих кромок (68) и пару закругленных режущих кромок (72), каждая из закругленных режущих кромок (72) расположена между длинной режущей кромкой (68) и короткой режущей кромкой (70).
Как правило также, короткие режущие кромки (70) наклонены под острым шестым углом (θ1) по отношению к продольной оси (В) режущей пластины (14), шестой угол (θ1) выбран из диапазона от 20° до 60°.
В соответствии со специфическим вариантом настоящего изобретения шестой угол (θ1) равен 45°.
Как правило, пазы (74) наклонены под острым седьмым углом (δ1) по отношению к коротким режущим кромкам (70), седьмой угол (δ1) выбран из диапазона от 0° до 20°.
В соответствии со специфическим вариантом настоящего изобретения седьмой угол (δ1) равен 15°.
Как правило, пазы (74) наклонены под острым суммарным восьмым углом (λ1) по отношению к продольной оси (В) режущей пластины (14), восьмой угол (λ1) выбран из диапазона от 20° до 80°.
В соответствии со специфическим вариантом настоящего изобретения восьмой угол (λ1) равен 60°.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для лучшего понимания настоящего изобретения и чтобы показать, как оно может быть выполнено на практике, отсылки будут сделаны на приложенные чертежи, на которых:
на фиг.1 показан вид в перспективе на режущий инструмент в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг.2 показан вид в перспективе на режущий инструмент на фиг.1, на котором одна режущая пластина представлена в разобранном состоянии;
на фиг.3 показан вид сверху на переднюю часть режущего инструмента на фиг.1;
на фиг.4 показан вид сверху на переднюю часть корпуса режущего инструмента на фиг.1;
на фиг.5 показан вид сбоку на переднюю часть режущего инструмента на фиг.1;
на фиг.6 показано поперечное сечение по линии VI-VI на фиг.3;
на фиг.7 показано поперечное сечение по линии VII-VII на фиг.4;
на фиг.8 показан вид снизу в перспективе на режущую пластину на фиг.1;
на фиг.9 показан вид сверху на режущую пластину на фиг.8;
на фиг.10 показан вид сбоку на режущую пластину на фиг.8;
на фиг.11 показан вид впереди на режущую пластину на фиг.8; и
на фиг.12 показан вид снизу на режущую пластину на фиг.8.
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Рассмотрим фиг.1-12. Как показано, режущий инструмент 10, имеющий ось вращения А, содержит корпус 12 и три режущие пластины 14, установленные в равномерно распределенных по периферии гнездах 16, выполненных на передней части корпуса 12. Каждое гнездо выполнено со впадиной для размещения стружки 18 и сквозным отверстием для охлаждения 19. В описанном варианте режущего инструмента 10 использованы три режущие пластины. Однако понятно, что изобретение равно применимо для любого режущего инструмента, использующего, по крайней мере, одну режущую пластину. Все режущие пластины 14 и гнезда 16 равны между собой, поэтому одна и одно из них будут описаны ниже.
Каждое гнездо 16 ограничено проходящей в продольном направлении внутренней стенкой 20, совпадающей по направлению с осью вращения А. Верхняя часть внутренней стенки 20 выполнена плоской и составляет радиальную опорную поверхность 22. Радиальная опорная поверхность 22 не формируется в виде сплошной плоской поверхности. Предпочтительно - из двух дискретных поверхностей, разделенных канавкой. В этом случае две дискретные поверхности могут быть плоскими и лежащими в одной плоскости или каждая из них может быть выпуклой. Задняя стенка 24 гнезда 16 выполнена примыкающей к внутренней стенке 20 и перпендикулярной к ней. Как будет объяснено ниже, задняя стенка 24 не составляет опорной поверхности.
Нижняя стенка 26 гнезда 16 расположена перпендикулярно к внутренней стенке 20 и задней стенке 24. Нижняя стенка 24 выполнена плоской и составляет тангенциальную опорную поверхность. На виде сбоку на корпус 12 нижняя стенка 26 расположена под острым первым углом α к оси вращения А. Торцовый конец 28 нижней стенки 26 выступает вперед по отношению к центральной части 30 корпуса 12, через которую проходит ось вращения А. Передний внутренний конец 32 нижней стенки 26 проходит назад и внутрь от торцового конца 28 в направлении к центральной части 30 под вторым острым углом θ по отношению к оси вращения А (показан на фиг.4 по отношению к прямой, параллельной оси А). Второй угол θ выбран из диапазона от 20° до 60°. В соответствии со специфическим вариантом настоящего изобретения шестой угол θ равен 45°. Передний конец 32 проходит в основном перпендикулярно к направлению 34 движения подачи вниз и под углом к оси инструмента, с которым предназначен работать режущий инструмент 10. Резьбовое отверстие 36 проходит вниз от стенки 26 и предназначено для размещения резьбовой части крепежного винта 38.
Передний выступ 40 и задний выступ 42, выполненные заодно с нижней стенкой 26, одинаково выступают от нее вверх. Выступы 40 и 42 расположены параллельно друг другу и проходят внутрь и назад от периферии 44 корпуса 12 под острым третьим углом δ по отношению к переднему внутреннему концу 32 приблизительно с противоположных сторон относительно резьбового отверстия 36. Третий угол δ выбран из диапазона от 0° до 20°. Следовательно, выступы 40 и 42 проходят внутрь и назад под острым четвертым суммарным углом λ=θ+δ по отношению к оси вращения А. Отсюда следует, что четвертый угол λ, выбран из диапазона от 20° до 80°. В соответствии со специфическим вариантом настоящего изобретения четвертый угол λ равен 60°. Величина третьего угла δ зависит от двух противоположных ограничений. Первое - чем меньше третий угол δ, тем лучше базирование режущей пластины в направлении вниз под углом к оси инструмента против действия сил резания, направленных радиально наружу. Второе - чем больше третий угол δ, тем выше точность осевого базирования режущей пластины в гнезде. Понятно, что величина третьего угла δ является конструктивным компромиссом между этими двумя противоположными ограничениями. В соответствии со специфическим вариантом настоящего изобретения третий угол δ равен 15°.
Передний выступ 40 имеет фронтальную поверхность 46, перпендикулярную нижней стенке 26, заднюю поверхность 48 и верхнюю поверхность 50, соединяющую между собой фронтальную поверхность 46 и заднюю поверхность 48 и параллельную нижней стенке 26. Задняя поверхность 48 образует наружный тупой пятый угол β с примыкающей частью нижней стенки 26. Задний выступ 42 имеет фронтальную поверхность 52, перпендикулярную нижней стенке 26, заднюю поверхность 54, перпендикулярную нижней стенке 26, и верхнюю поверхность 56, соединяющую между собой фронтальную и заднюю поверхности 52 и 54 и параллельную нижней стенке 26.
Режущая пластина 14 имеет верхнюю поверхность 58, нижнюю поверхность 60 и боковую поверхность 62, расположенную между верхней и нижней поверхностями. Пересечение между верхней поверхностью 58 и боковой поверхностью 62 определяет режущие кромки. Каждая из режущих кромок непрерывно соединена с примыкающими режущими кромками и соответствует передней поверхности 63 на верхней поверхности 58. Предпочтительно, все передние поверхности 63 выполнены позитивными и расположены непрерывно вокруг периферии верхней поверхности 58. Позитивная в данном случае означает, что передняя поверхность расположена от режущей кромки в основном вниз по направлению к нижней поверхности, как показано на фиг.6. Центральное сквозное отверстие 64 с осью 66 расположено перпендикулярно между верхней поверхностью 58 и нижней поверхностью 60. Режущая пластина 14 выполнена со 180° поворотной симметрией вокруг оси 66 сквозного отверстия 64. На виде сверху режущая пластина выполнена в основном в форме параллелограмма, определяющей пару длинных режущих кромок 68, пару коротких режущих кромок 70, поперечно направленных к и отходящих от длинных режущих кромок 68 и пару закругленных режущих кромок 72. Каждая из закругленных режущих кромок 72 расположена между длинной режущей кромкой 68 и короткой режущей кромкой 70.
На нижней поверхности 60 режущей пластины 14 выполнены два идентичных параллельных паза 74, расположенных с противоположных сторон сквозного отверстия 64. Пазы 74 ориентированы в основном в том же направлении, как короткие кромки 70, и поперечно по отношению к продольной оси В режущей пластины 14. Как показано на фиг.12, ориентация коротких режущих кромок 70 и пазов 74 по отношению к продольной оси В режущей пластины 14 в основном соответствует ориентации переднего внутреннего конца 32 нижней стенки 26 и выступов 40 и 42 по отношению к оси вращения А.
Короткие режущие кромки 70 выполнены наклонными под острым шестым углом θ1 по отношению к продольной оси В режущей пластины 14. Шестой угол θ1 соответствует второму углу θ и выбран из диапазона от 20° до 60°. В соответствии со специфическим вариантом настоящего изобретения шестой угол θ1 равен 45°. Пазы 74 наклонены под острым седьмым углом δ1 по отношению к коротким режущим кромкам 70. Седьмой угол δ1 соответствует третьему углу δ и выбран из диапазона от 0° до 20°. В соответствии со специфическим вариантом настоящего изобретения седьмой угол δ1 равен 15°. Пазы 74 наклонены под острым суммарным восьмым углом λ1 по отношению к продольной оси В. Суммарный восьмой угол λ1 соответствует суммарному четвертому углу λ и выбран из диапазона от 20° до 80°. В соответствии со специфическим вариантом настоящего изобретения восьмой угол λ1 равен 60°.
Пазы 74 проходят между боковыми сторонами, соответствующими длинным режущим кромкам 68. Каждый паз 74 имеет по отношению к оси 66 дальнюю боковую стенку 76, перпендикулярную к нижней поверхности 60, и ближнюю боковую стенку 78, наклонную к нижней поверхности 60 под внутренним тупым девятым углом γ. Верхняя поверхность 80, параллельная нижней поверхности 60, соединяет между собой дальнюю боковую стенку 76 и ближнюю боковую стенку 78. Пространство между пазами, примыкающее к сквозному отверстию 64, образовано выборкой 82.
В собранном состоянии, когда режущая пластина 14 установлена в гнезде 16, она закрепляется крепежным винтом 38, проходящим через сквозное отверстие 64 и взаимодействующим с резьбовым отверстием 36. Нижняя поверхность 60, служащая тангенциальной опорной поверхностью, взаимодействует с нижней стенкой 26 гнезда. Боковая поверхность 84, служащая радиальной опорной поверхностью режущей пластины и соответствующая длинной режущей кромке, прилегающей к внутренней стенке 20 гнезда, взаимодействует с радиальной опорной поверхностью 22 гнезда. Задняя часть 67 режущей пластины 14 остается без опоры и имеет зазор по отношению к задней стенке 24 гнезда.
Как лучше видно на фиг.7, выступы 40 и 42 гнезда 16 взаимодействуют с соответствующими пазами 74 на нижней поверхности 60 режущей пластины. Однако только одна поверхность выступов 40 и 42 взаимодействует с режущей пластиной 14. Конкретно: фронтальная поверхность 46 переднего выступа 40 взаимодействует с дальней боковой стенкой 76 переднего паза 74, т.е. режущая пластина вначале опирается в направлении сил резания, приложенных к ней в процессе обработки с направлением движения подачи вниз и под углом к оси инструмента. Все другие поверхности выступов, а именно: верхняя поверхность 50, задняя поверхность 48, фронтальная поверхность 52, верхняя поверхность 56 и задняя поверхность 54 не являются опорными.
Благодаря описанной выше конструкции, в которой фронтальная поверхность 46 выступа 40 взаимодействует с дальней боковой стенкой 76 режущей пластины 14, гарантируется, что в процессе обработки с направлением движения подачи вниз и под углом к оси инструмента режущая пластина надежно базируется против сил, направленных радиально наружу, которые стремятся вытолкнуть режущую пластину из гнезда. Более того, поскольку режущая пластина опирается в направлении сил резания, приложенных к ней в процессе обработки с направлением движения подачи вниз и под углом к оси инструмента, отсутствует изгибающий момент, действующий на крепежный винт 38, и режущая пластина остается в своем первоначальном положении в процессе операции обработки резанием с нулевым смещением, посредством чего обеспечивается высокая повторяемость ее установки в гнезде и высокое качество обработанной поверхности. Поскольку фронтальная поверхность 46 переднего выступа 40 расположена относительно близко к торцовому концу 28 и переднему внутреннему концу 32 нижней стенки 26 гарантируется, что направленные радиально наружу моменты, приложенные к режущей пластине в процессе обработки с направлением движения подачи вниз и под углом к оси инструмента, уменьшаются до минимума.
В описанном варианте длинные режущие кромки 68 являются боковыми режущими кромками режущего инструмента 10, короткие режущие кромки 70 являются внутренними режущими кромками, а закругленные режущие кромки 72 являются торцовыми режущими кромками. Когда рабочие режущие кромки изнашиваются, крепежный винт 38 освобождается и режущая пластина поворачивается на 180° вокруг оси 66 для установки новых режущих кромок в рабочее положение.
Как уже упоминалось, при закреплении режущей пластины 14 в гнезде 16 задний выступ 42 не взаимодействует с задним пазом 74. Назначение заднего выступа 42 в том, чтобы предотвратить попадание стружки в задний паз 74 с тем, чтобы при индексировании режущей пластины, когда бывший задний паз становится передним и рабочим пазом, он был свободен от стружки и не поврежден, чтобы дальняя боковая стенка 76 паза могла соответствующим образом взаимодействовать с фронтальной поверхностью выступа 40.
Предпочтительно, для того чтобы точно и повторяемо расположить режущую пластину в гнезде 16, радиальная опорная поверхность 84, нижняя поверхность 60 и пазы 74 выполнены шлифованными.
Хотя настоящее изобретение было описано с определенной степенью детализации следует понимать, что различные изменения и модификации могут быть сделаны без отхода от существа и объема притязаний изобретения, изложенных в формуле.
1. Режущий инструмент, имеющий ось вращения и содержащий корпус и, по крайней мере, одну режущую пластину, установленную на корпусе в соответствующем гнезде, образованном в его передней части, гнездо включает продольно расположенную внутреннюю стенку, совпадающую по направлению с осью вращения режущего инструмента, по крайней мере, часть внутренней стенки составляет радиальную опорную поверхность гнезда, заднюю стенку, примыкающую к внутренней стенке и перпендикулярную к ней, нижнюю стенку, примыкающую к внутренней стенке и задней стенке и перпендикулярную к ним, торцовый конец нижней стенки выступает вперед по отношению к центральной части корпуса, через которую проходит ось вращения режущего инструмента, резьбовое отверстие, проходящее вниз от нижней стенки, передний выступ, выходящий вверх от нижней стенки и расположенный внутрь и назад от периферии корпуса, передний выступ имеет фронтальную поверхность, перпендикулярную нижней стенке гнезда, заднюю поверхность и верхнюю поверхность, соединяющую между собой фронтальную поверхность и заднюю поверхность, режущая пластина включает верхнюю поверхность, нижнюю поверхность и боковую поверхность, расположенную между верхней и нижней поверхностями, центральное сквозное отверстие, расположенное между верхней поверхностью и нижней поверхностью, паз, выполненный на нижней поверхности и имеющий дальнюю боковую стенку, удаленную от оси сквозного отверстия и перпендикулярную к нижней поверхности, ближнюю боковую стенку, приближенную к оси сквозного отверстия, и верхнюю поверхность, соединяющую между собой дальнюю боковую стенку и ближнюю боковую стенку, при этом в собранном состоянии в соответствующем гнезде корпуса режущая пластина закреплена посредством крепежного винта, проходящего через сквозное отверстие и взаимодействующего с резьбовым отверстием, нижняя поверхность режущей пластины взаимодействует с нижней стенкой гнезда, радиальная опорная поверхность, выполненная на боковой стенке режущей пластины, прилегающей к внутренней стенке гнезда, взаимодействует с радиальной опорной поверхностью гнезда, фронтальная поверхность переднего выступа взаимодействует с дальней боковой стенкой паза, а задняя часть режущей пластины установлена с зазором относительно задней стенки гнезда.
2. Режущий инструмент по п.1, в котором передний выступ выполнен заодно с нижней стенкой гнезда.
3. Режущий инструмент по п.1, в котором передний выступ ограничивает прилегающее резьбовое отверстие.
4. Режущий инструмент по п.1, в котором передний внутренний конец нижней стенки проходит внутрь и назад от ее торцового конца в направлении к центральной части под острым вторым углом по отношению к оси вращения, второй угол выбран из диапазона от 20 до 60°.
5. Режущий инструмент по п.4, в котором второй угол равен 45°.
6. Режущий инструмент по п.4, в котором передний выступ расположен внутрь и назад от периферии корпуса под острым третьим углом по отношению к переднему внутреннему концу нижней стенки, третий угол выбран из диапазона от 0 до 20°.
7. Режущий инструмент по п.6, в котором третий угол равен 15°.
8. Режущий инструмент по п.6, в котором передний выступ расположен внутрь и назад от периферии корпуса под острым суммарным четвертым углом по отношению к оси вращения, четвертый угол выбран из диапазона от 20 до 80°.
9. Режущий инструмент по п.8, в котором четвертый угол равен 60°.
10. Режущий инструмент по п.1, в котором задняя поверхность переднего выступа расположена под наружным тупым пятым углом по отношению к прилегающей части нижней стенки гнезда.
11. Режущий инструмент по п.1, в котором в гнезде выполнен задний выступ, расположенный параллельно переднему выступу.
12. Режущий инструмент по п.11, в котором задний выступ имеет фронтальную поверхность, перпендикулярную нижней стенке гнезда, заднюю поверхность, перпендикулярную нижней стенке гнезда, и верхнюю поверхность, соединяющую между собой фронтальную и заднюю поверхности заднего выступа и параллельную нижней стенке гнезда.
13. Режущий инструмент по п.11, в котором передний выступ и задний выступ выходят одинаково вверх от нижней стенки гнезда.
14. Режущий инструмент по п.1, в котором верхняя часть внутренней стенки гнезда выполнена плоской и составляет радиальную опорную поверхность.
15. Режущий инструмент по п.1, в котором пересечение между верхней поверхностью и боковой поверхностью режущей пластины определяет режущие кромки, каждая из режущих кромок непрерывно соединена с примыкающими режущими кромками.
16. Режущий инструмент по п.11, в котором каждой режущей кромке соответствует передняя поверхность, передние поверхности выполнены позитивными и расположены непрерывно вокруг периферии верхней поверхности.
17. Режущий инструмент по п.1, в котором сквозное отверстие расположено перпендикулярно к верхней поверхности и нижней поверхности режущей пластины.
18. Режущий инструмент по п.1, в котором режущая пластина выполнена со 180° поворотной симметрией вокруг оси ее сквозного отверстия.
19. Режущий инструмент по п.1, в котором на виде сверху режущая пластина выполнена в основном в форме параллелограмма, определяющей пару длинных режущих кромок, пару коротких режущих кромок, поперечно направленных к и отходящих от длинных режущих кромок и пару закругленных режущих кромок, каждая из закругленных режущих кромок расположена между длинной режущей кромкой и короткой режущей кромкой.
20. Режущий инструмент по п.1, в котором на нижней поверхности режущей пластины выполнены два идентичных параллельных паза, расположенных симметрично по отношению к оси ее сквозного отверстия.
21. Режущий инструмент по п.1, в котором ближняя боковая стенка паза выполнена наклонной под внутренним тупым девятым углом по отношению к нижней поверхности режущей пластины.
22. Режущая пластина, имеющая верхнюю поверхность, нижнюю поверхность и боковую поверхность, расположенную между верхней и нижней поверхностями, центральное сквозное отверстие, расположенное между верхней поверхностью и нижней поверхностью, на нижней поверхности выполнены два идентичных параллельных паза, расположенных с противоположных сторон от сквозного отверстия, пазы ориентированы поперечно по отношению к продольной оси режущей пластины, каждый из двух пазов имеет дальнюю боковую стенку, удаленную от оси сквозного отверстия и перпендикулярную нижней поверхности режущей пластины, ближнюю боковую стенку, приближенную к оси сквозного отверстия и верхнюю поверхность, соединяющую между собой дальнюю боковую стенку и ближнюю боковую стенку.
23. Режущая пластина по п.22, в которой каждая из ближних боковых стенок выполнена наклонной под внутренним тупым девятым углом по отношению к нижней поверхности.
24. Режущая пластина по п.22, в которой пересечение между верхней поверхностью и боковой поверхностью определяет режущие кромки, каждая из режущих кромок непрерывно соединена с примыкающими режущими кромками.
25. Режущая пластина по п.24, в которой каждой режущей кромке соответствует передняя поверхность, передние поверхности выполнены позитивными и расположены непрерывно вокруг периферии верхней поверхности.
26. Режущая пластина по п.22, в которой сквозное отверстие расположено перпендикулярно к верхней поверхности и нижней поверхности.
27. Режущая пластина по п.22, которая выполнена со 180° поворотной симметрией вокруг оси ее сквозного отверстия.
28. Режущая пластина по п.22, которая на виде сверху выполнена в основном в форме параллелограмма, определяющей пару длинных режущих кромок, пару коротких режущих кромок, поперечно направленных к и отходящих от длинных режущих кромок и пару закругленных режущих кромок, каждая из закругленных режущих кромок расположена между длинной режущей кромкой и короткой режущей кромкой.
29. Режущая пластина по п.28, в которой короткие режущие кромки наклонены под острым шестым углом по отношению к ее продольной оси, шестой угол выбран из диапазона от 20 до 60°.
30. Режущая пластина по п.29, в которой шестой угол равен 45°.
31. Режущая пластина по п.28, в которой пазы наклонены под острым седьмым углом по отношению к коротким режущим кромкам, седьмой угол выбран из диапазона от 0 до 20°.
32. Режущая пластина по п.31, в которой седьмой угол равен 15°.
33. Режущая пластина по п.28, в которой пазы наклонены под острым суммарным восьмым углом по отношению к ее продольной оси, восьмой угол выбран из диапазона от 20 до 80°.
34. Режущая пластина по п.33, в которой восьмой угол равен 60°.
