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, стержень выполнен двухступенчатым и расположен в сквозном ступенчатом отверстии корпуса, в выемке стружколома размещены резьбовой конец стержня и гайка. 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 головка стержня размещена в сквозном ступенчатом отверстии корпуса и на ней выполнен центрирующий поясок. Для повышения эксплуатационной надежности поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами выполнена конической и взаимодействует с конической поверхностью фаски, выполненной на сопряжении плоской поверхности дна и цилиндрической поверхности меньшего диаметра сквозного ступенчатого отверстия в корпусе. При этом коническая поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами взаимодействует с конической поверхностью фаски со стороны, противоположной вершине углового гнеда. 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. RU 2094718, МПК⁶ 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 RU 24655, МПК⁷ 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 и установлена гайка [пат. RU 2245228, МПК⁷ В23В 27/16, опубл. 27.01.05]. Стержень выполнен двухступенчатым с увеличением диаметра от резьбового конца к головке стержня, при этом на дне сквозного ступенчатого отверстия корпуса, имеющего коническую поверхность, установлено кольцо, выполненное в виде тора с возможностью смещения к оси стержня, взаимодействия с ним и контактирования своей тороидальной поверхностью со стороны, противоположной вершине углового гнезда, с конической поверхностью дна сквозного ступенчатого отверстия. 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 резьбовой конец стержня и гайка размещены в выемке, выполненной в пластине стружколома со стороны его боковой поверхности, противоположной другой его боковой поверхности, контактирующей с передней поверхностью режущей пластины, а головка стержня размещена в сквозном ступенчатом отверстии корпуса. В корпусе установлен винт, предназначенный для предотвращения поворота стержня при его завинчивании и взаимодействующий с продольным пазом, выполненным на ступени стержня с большим диаметром. При затягивании гайки 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 наличие сравнительно тонкого торового кольца затрудняет сборку конструкции при переустановках режущей пластины в корпусе инструмента, установленного на станке, что приводит к возможности заедания конструкции, к снижению надежности процесса обработки и затрудняет работу оператора.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание инструмента повышенной эксплуатационной надежности, что облегчает работу оператора и технологического оборудования.

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

- в облегчении работы оператора за счет исключения слабого конструктивного элемента и тем самым повышения надежности конструкции.

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. Стержень выполнен двухступенчатым с увеличением диаметра ступеней от резьбового конца к головке стержня и расположен в сквозном ступенчатом отверстии корпуса. На режущую пластину установлен стружколом в виде пластины с выемкой и отверстием, а так же 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 отличии от прототипа поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами выполнена конической, и она взаимодействует с конической поверхностью фаски, выполненной на сопряжении плоской поверхности дна и цилиндрической поверхности меньшего диаметра сквозного ступенчатого отверстия в корпусе, при этом коническая поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами взаимодействует с конической поверхностью фаски со стороны, противоположной вершине углового гнезда. Головка стержня размещена в сквозном ступенчатом отверстии корпуса. 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. Ось 16 стержня 5 и ось сквозного ступенчатого отверстия 17 в корпусе 1 смещены относительно оси 18 отверстия в режущей пластине 3 в направлении вершины углового гнезда 2. В корпусе 1 сборного инструмента установлен винт 19. Стержень 5 выполнен двухступенчатым с увеличением диаметра ступеней от конца 6 стержня 5, на котором выполнена резьба 7, к головке 4 стержня, причем поверхность сопряжения 20 ступеней стержня 5 с большим 21 и меньшим 22 диаметрами выполнена конической, и она взаимодействует с конической поверхностью фаски 23, выполненной на сопряжении плоской поверхности дна 24 и цилиндрической поверхности 25 меньшего диаметра 26 сквозного ступенчатого отверстия 17 в корпусе 1, при этом коническая поверхность 20 сопряжения ступеней стержня 5 с большим 21 и меньшим 22 диаметрами взаимодействует с конической поверхностью фаски 23 со стороны, противоположной вершине углового гнезда 2. Ступень 22 стержня 5 с меньшим диаметром проходит через сквозное ступенчатое отверстие 17 в корпусе 1, через отверстие в режущей пластине 3 и через отверстие 11 в пластине стружколома 9. 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. Головка 4 стержня 5 размещена в сквозном ступенчатом отверстии 17 корпуса 1, и на головке 4 выполнен предназначенный для ее центрирования поясок 29. Установленный в корпусе 1 винт 19, предназначенный для предотвращения поворота вокруг оси 16 стержня 5, при завинчивании гайки 8, взаимодействует с продольным пазом 30, выполненным на ступени 21 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. Стержень 5 размещают в сквозном ступенчатом отверстии 17, снабженном конической фаской 23, корпуса 1. Затем на конце 6 стержня 5, на котором выполнена резьба 7, устанавливают гайку 8. Винт 19, предназначенный для предотвращения поворота вокруг оси 16 стержня 5 при завинчивании гайки 8, устанавливают в корпусе 1 и вводят в продольный паз 30, выполненный на ступени 21 с большим диаметром стержня 5. При этом винтом 19 ограничивают осевое перемещение стержня 5 в сквозном ступенчатом отверстии 17 корпуса 1. Завинчиванием гайки 8, установленной на резьбовом конце 6 стержня 5, режущую пластину 3 одновременно поджимают по опорной 31 и боковым 32 поверхностям в угловом гнезде 2.

При такой конструкции инструмента упрощается переустановка режущей пластины, исключается заедание элементов конструкции при последующей сборке и повышается надежность конструкции, в результате облегчается работа оператора и повышается надежность и эксплуатационный ресурс сборного инструмента.

1. Сборный инструмент, содержащий корпус со сквозным ступенчатым отверстием и фаской, 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, причем 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 конец стержня 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 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, отличающийся тем, что поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами выполнена конической, и она взаимодействует с конической поверхностью фаски, выполненной на сопряжении плоской поверхности дна и цилиндрической поверхности меньшего диаметра сквозного ступенчатого отверстия в корпусе, при этом коническая поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами взаимодействует с конической поверхностью фаски со стороны, противоположной вершине углового гнезда.

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