Сборный инструмент

Изобретение относится к области металлообработки, инструменту с механическим креплением режущих пластин. Инструмент содержит корпус, режущую пластину с отверстием, закрепленную в угловом гнезде корпуса посредством стержня, на конце которого выполнена резьба и установлена гайка, стружколом, выполненный в виде пластины с выемкой и отверстием для прохода стержня, втулку со сферическим торцом, взаимодействующим с конической поверхностью сквозного ступенчатого отверстия корпуса. Для возможности смены режущей пластины без разборки инструмента стержень выполнен двухступенчатым с увеличением диаметра ступеней от резьбового конца к головке стержня и расположен в сквозном ступенчатом отверстии корпуса, в выемке стружколома размещены резьбовой стержень и гайка, контактирующая с дном выемки в пластине стружколома. Ступень стержня с меньшим диаметром проходит через сквозное ступенчатое отверстие в корпусе, через отверстие в режущей пластине и через отверстие в пластине стружколома. Головка стержня размещена в сквозном ступенчатом отверстии корпуса, и на ней выполнен центрирующий поясок. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано при резании металлов.

Известен сборный резец, в корпусе которого режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством стержня с головкой, возвратной пружины и нажимного элемента с угловым вырезом, размещенного в отверстии корпуса [пат. 2094718 RU, МПК 6 В23В 27/16, опубл. 1997]. Ось упомянутого отверстия корпуса пересекает ось стержня. Сборный режущий инструмент снабжен втулкой, имеющей наклоненную к оси стержня торцевую поверхность. Втулка размещена в корпусе соосно с упомянутым стержнем и гайкой, установленной на резьбе, которая выполнена на конце стержня. Торцевая наклонная поверхность втулки обращена в сторону угла гнезда в корпусе и предназначена для взаимодействия с угловым вырезом нажимного элемента, в котором выполнено отверстие, а боковая поверхность которого предназначена для взаимодействия со стержнем. Отверстие, в котором размещен нажимной элемент, ориентировано в сторону угла гнезда в корпусе и выполнено глухим. Инструмент с целью предотвращения выпадения втулки при переустановке режущей пластины снабжен винтом, размещенным в корпусе и предназначенным для взаимодействия с пазом, выполненным на упомянутой втулке.

Однако такая конструкция не исключает заклинивания сухаря, втулки и штифта в нерабочем положении при переустановках режущей пластины. Неудобство при переустановках режущей пластины вызывает необходимость выемки стержня и последующее введение стержня в отверстие сухаря и втулки. Расположение гайки снизу и необходимость разборки конструкции снизу также затрудняют работу при переустановках режущей пластины. Кроме того, при точении сходящая по передней поверхности режущей пластины стружка повреждает головку штифта, что приводит к преждевременному выходу из строя и снижению эксплутационного ресурса инструмента. В таких условиях не обеспечивается стружколомание и стружкодробление, что затрудняет работу технологического оборудования.

Известен сборный резец, в котором режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством стержня со шляпкой [СПМ 24655 RU, МПК 7 В23В 27/16, опубл. 2002]. В ступенчатом отверстии корпуса размещена первая втулка с наклонной к оси стержня торцевой поверхностью, обращенной в сторону угла гнезда, расположенная соосно со стержнем, и гайка, установленная на резьбе, выполненной на конце стержня. При этом в ступенчатом отверстии корпуса дополнительно установлена вторая втулка с возможностью смещения к оси стержня и взаимодействия с ним, причем наклонные к оси стержня торцевые поверхности каждой из втулок контактируют. При завинчивании гайки режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента.

Однако такая конструкция не гарантирует правильную ориентацию расположения наклонных торцевых поверхностей первой и второй втулок в угол гнезда при переустановках режущей пластины. Расположение гайки снизу и необходимость разборки конструкции снизу также затрудняют работу при переустановках режущей пластины. Кроме того, технологически трудновыполнима качественная обработка плоской торцевой поверхности дна сквозного ступенчатого отверстия в корпусе, что приводит к заеданию второй втулки. При точении сходящая по передней поверхности режущей пластины стружка повреждает головку штифта, что приводит к преждевременному выходу из строя и снижению эксплутационного ресурса инструмента. Также при этом не обеспечивается стружколомание и стружкодробление, что затрудняет работу оператора и технологического оборудования.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков, выбранным в качестве прототипа, является сборный инструмент, в котором режущая пластина с отверстием закреплена в угловом гнезде корпуса посредством имеющего головку стержня, на конце которого выполнена резьба [пат. 2235622 RU, МПК 7 В23В 27/16, опубл. 10.09.04]. В сквозном ступенчатом отверстии корпуса, имеющем коническую поверхность, соосно со стержнем размещена втулка, контактирующая с указанной конической поверхностью сквозного ступенчатого отверстия корпуса. Инструмент снабжен стружколомом, установленным на режущую пластину и выполненным в виде пластины с отверстием для прохода стержня, и торцевой поверхностью, предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления, наклоненной под углом к передней поверхности режущей пластины и обращенной в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины. При этом головка стержня размещена в выемке, выполненной в пластине стружколома со стороны его боковой поверхности, противоположной другой его боковой поверхности, контактирующей с передней поверхностью режущей пластины. В корпусе установлен винт, предназначенный для предотвращения поворота второй втулки вокруг оси стержня при его завинчивании и взаимодействующий с продольным пазом, выполненным на второй втулке. В отверстии второй втулки со стороны торца, перпендикулярного к оси стержня, выполнена резьба, с которой взаимодействует резьбовой конец стержня. При вращении головки и завинчивании резьбового конца стержня режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда корпуса инструмента.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата, относится то, что расположение гайки снизу приводит к необходимости полной разборки конструкции снизу при переустановке режущей пластины в корпусе инструмента, установленного на станке, что затрудняет работу оператора, приводит к возможности заедания конструкции, к снижению надежности процесса обработки.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание инструмента повышенной эксплуатационной надежности, обеспечивающего при металлообработке возможность смены режущей пластины без разборки конструкции и отвинчивания гайки снизу, что облегчает работу оператора и технологического оборудования.

При осуществлении изобретения поставленную задачу можно решить за счет достижения технического результата, который заключается:

- в устранении необходимости отвинчивания гайки снизу и разборки конструкции с выпадением втулки при переустановках режущей пластины за счет размещения гайки сверху, а также установки в корпусе инструмента винта, входящего в паз, выполненный на стержне, и предотвращающего выпадение элементов конструкции из корпуса;

- в облегчении работы оператора за счет проведения сверху всей работы по смене режущей пластины.

Технический результат достигается тем, что в корпусе сборного инструмента выполнено угловое гнездо, в котором закреплена режущая пластина с отверстием посредством снабженного головкой стержня, на конце которого выполнена резьба и установлена гайка. В сквозном ступенчатом отверстии корпуса соосно со стержнем размещена втулка со сферическим торцом, взаимодействующим с конической поверхностью сквозного ступенчатого отверстия корпуса. На режущую пластину установлен стружколом в виде пластины с выемкой и отверстием, а также торцевой поверхностью, предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления. Торцевая поверхность пластины стружколома наклонена под углом к передней поверхности режущей пластины и обращена в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины. В выемке, предназначенной для защиты гайки и резьбового конца стержня от срезаемой стружки, размещена гайка, которая контактирует с дном выемки в пластине стружколома. При этом выемка выполнена в пластине стружколома со стороны его боковой поверхности, противоположной другой его боковой поверхности, которая контактирует с передней поверхностью режущей пластины. В отличие от прототипа стержень выполнен двухступенчатым, с увеличением диаметра ступеней от резьбового конца к головке стержня. Головка стержня размещена в сквозном ступенчатом отверстии корпуса. Торцевая поверхность ступени стержня с большим диаметром взаимодействует с перпендикулярной к оси стержня торцевой поверхностью втулки. Ось стержня и сквозного ступенчатого отверстия в корпусе смещены относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда. Установленный в корпусе винт, предназначенный для предотвращения поворота вокруг своей оси стержня при завинчивании гайки, взаимодействует с продольным пазом, выполненным на ступени стержня с большим диаметром. При завинчивании гайки режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента.

На фиг.1 изображен сборный режущий инструмент; на фиг.2 - вид Б фиг.3; на фиг.3 - разрез по А - А на фиг.1 (повернуто).

В корпусе 1 сборного инструмента, например резца, имеется угловое гнездо 2, в которое устанавливается режущая пластина 3 с отверстием посредством имеющего головку 4 стержня 5, на конце 6 которого выполнена резьба 7 и установлена гайка 8. При этом на режущую пластину 3 установлен стружколом 9 в виде пластины с выемкой 10, отверстием 11 и торцевой поверхностью 12, предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления. Торцевая поверхность 12 пластины стружколома 9 наклонена под углом α к передней поверхности 13 режущей пластины 3 и обращена в сторону вершины 14 и главной режущей кромки 15 режущей пластины 3. В сквозном ступенчатом отверстии 16 корпуса 1, имеющего коническую поверхность 17, соосно со стержнем 5 размещена втулка 18 со сферическим торцом 19, контактирующая им с указанной конической поверхностью 17 сквозного ступенчатого отверстия 16 корпуса 1. Ось 20 стержня 5 и ось сквозного ступенчатого отверстия 16 в корпусе 1 смещены относительно оси 21 отверстия в режущей пластине 3 в направлении вершины углового гнезда 2. В корпусе 1 сборного инструмента установлен винт 22. Стержень 5 выполнен двухступенчатым с увеличением диаметра ступеней от конца 6 стержня, на котором выполнена резьба 7, к головке 4 стержня. Ступень 23 стержня 5 с меньшим диаметром проходит через сквозное ступенчатое отверстие 16 в корпусе 1, через отверстие в режущей пластине 3 и через отверстие 11 в пластине стружколома 9. Перпендикулярная к оси 20 стержня 5 торцевая поверхность 24 втулки 18 взаимодействует с торцевой поверхностью 25 ступени 26 с большим диаметром стержня 5. При этом конец 6, на котором выполнена резьба 7 стержня 5, и гайка 8 размещены в выемке 10, выполненной в пластине стружколома 9 со стороны ее боковой поверхности 27, противоположной другой ее боковой поверхности 28, которая контактирует с передней поверхностью 13 режущей пластины 3. Гайка 8 контактирует с дном 29 выемки 10 в пластине стружколома 9. Головка 4 стержня 5 размещена в сквозном ступенчатом отверстии 16 корпуса 1 и на головке выполнен поясок 30, предназначенный для ее центрирования. Установленный в корпусе 1 винт 22, предназначенный для предотвращения поворота вокруг оси 20 стержня 5, при завинчивании гайки 8, взаимодействует с продольным пазом 31, выполненным на ступени 26 с большим диаметром стержня 5.

Конструкция сборного инструмента работает следующим образом. Режущую пластину 3 устанавливают в угловом гнезде 2 корпуса 1 и размещают на ней стружколом 9. На стержень 5 размещают втулку 18 со сферическим торцом 19, взаимодействующим с конической поверхностью 17 сквозного ступенчатого отверстия 16 корпуса 1. Стержень 5 с установленной на нем втулкой 18 размещают в сквозном ступенчатом отверстии 16 корпуса 1. Затем на конце 6 стержня 5, на котором выполнена резьба 7, завинчивают гайку 8. Винт 22, предназначенный для предотвращения поворота вокруг оси 20 стержня 5 при завинчивании гайки 8 устанавливают в корпусе 1 и вводят в продольный паз 31, выполненный на ступени 26 с большим диаметром стержня 5. При этом винтом 22 ограничивают осевое перемещение стержня 5 в сквозном ступенчатом отверстии 16 корпуса 1 и предотвращают выпадение из него втулки 18 при переустановках режущей пластины 3. Завинчиванием гайки 8, установленной на резьбовом конце 6 стержня 5, поджимают втулку 18, взаимодействующую своей перпендикулярной к оси 20 стержня 5 торцевой поверхностью 24 с торцевой поверхностью 25 ступени 26 стержня 5 с большим диаметром. При завинчивании гайки 8 стружколом 9 прижимает режущую пластину 3 сверху, а стержень 5 прижимает режущую пластину 3 в направлении вершины углового гнезда 2. Таким образом, режущую пластину 3 одновременно поджимают по опорной 32 и боковым 33 поверхностям в угловом гнезде 2.

При таком размещении гайки сверху исключается разборка конструкции и облегчается работа при переустановках режущей пластины. А установленный в корпусе инструмента винт, входящий в паз, выполненный на стержне, ограничивает возможность поворота стержня вокруг своей оси и предотвращает выпадение элементов конструкции из корпуса при переустановке режущей пластины, исключается заедание элементов конструкции при последующей сборке, в результате облегчается работа оператора и повышается надежность и эксплуатационный ресурс сборного инструмента.

1. Сборный инструмент, содержащий корпус со сквозным ступенчатым отверстием, имеющим коническую поверхность, режущую пластину с отверстием, закрепленную в угловом гнезде корпуса посредством имеющего головку стержня, на конце которого выполнена резьба и установлена гайка, стружколом, выполненный в виде пластины с выемкой и отверстием для прохода стержня, втулку со сферическим торцом, взаимодействующим с конической поверхностью сквозного ступенчатого отверстия корпуса, и винт, установленный в корпусе, отличающийся тем, что стержень выполнен двухступенчатым с увеличением диаметра ступеней от резьбового конца к головке стержня и расположен в сквозном ступенчатом отверстии корпуса, в выемке стружколома размещены резьбовой стержень и гайка, контактирующая с дном выемки в пластине стружколома, ступень стержня с меньшим диаметром проходит через сквозное ступенчатое отверстие в корпусе, через отверстие в режущей пластине и через отверстие в пластине стружколома, при этом торцевая поверхность ступени стержня с большим диаметром взаимодействует с перпендикулярной к оси стержня торцевой поверхностью втулки, при этом установленный в корпусе винт взаимодействует с продольным пазом, выполненным на ступени стержня с большим диаметром, а головка стержня размещена в сквозном ступенчатом отверстии корпуса и на ней выполнен центрирующий поясок.

2. Сборный инструмент по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде резца.