Инструмент для сверления
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при сверлении материалов. Инструмент содержит по меньшей мере одну стружечную канавку для удаления стружки и гнездо, образованное в конце стружечной канавки для размещения индексируемой пластины. Пластина имеет по меньшей мере одну основную режущую кромку на двух узких боковых сторонах и по меньшей мере одну вспомогательную режущую кромку на двух длинных боковых сторонах рабочей поверхности, а также две рабочие поверхности, обращенные в противоположные стороны. Пластина опирается неиспользуемой рабочей поверхностью на опорную поверхность гнезда. Часть неиспользуемой вспомогательной режущей кромки используемой рабочей поверхности этой пластины расположена в гнезде на заданном зазором расстоянии от ближайшей к ней боковой стенки (11) гнезда (4). Также предусмотрен направляющий выступ, закрывающий зазор и выступающий из верхней части боковой стенки в направлении неиспользуемой вспомогательной режущей кромки. Уменьшается расход материала и энергии на изготовление режущих пластин благодаря удвоению числа рабочих поверхностей. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.
Предпосылки изобретения
Настоящее изобретение относится к инструменту для сверления согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. Принцип такого инструмента известен из заявки EP-B-0796161. Указанный инструмент для сверления содержит основное тело и режущие пластины, которые могут вставляться в указанное основное тело. В основном теле предусмотрены стружечные канавки для удаления стружки. Стружечные канавки могут быть прямыми или изгибающимися. Для крепления режущих пластин в конце одной или нескольких стружечных канавок предусмотрено гнездо для пластины. Это гнездо для пластины служит держателем указанной режущей пластины.
Режущая пластина, предназначенная для вышеупомянутого инструмента для сверления, по своей конструкции является переворачиваемой. Известная переворачиваемая пластина имеет основную поверхность и переднюю поверхность, которая обращена в противоположную относительно основной поверхности сторону. Переворачиваемая пластина опирается своей основной поверхностью на соответствующую опорную поверхность гнезда для пластины. Основная форма указанной переворачиваемой пластины является по существу прямоугольной, вследствие чего указанная передняя поверхность также является по существу прямоугольной. Таким образом, каждая из длинных боковых граней указанной передней поверхности образует вспомогательную режущую кромку, а каждая из коротких боковых граней образует основную режущую кромку. Когда переворачиваемая пластина располагается в указанном гнезде для пластины, одна основная режущая кромка и одна вспомогательная режущая кромка являются неиспользуемыми, поскольку они упираются в боковые стенки гнезда для пластины, а вторая (используемая) вспомогательная режущая кромка и вторая (используемая) основная режущая кромка выступают из указанного гнезда для пластины и, соответственно, из инструмента с тем, чтобы обеспечить обработку высверливаемого канала при вращении указанного инструмента для сверления. Используемые основная режущая кромка и вспомогательная режущая кромка с одной стороны и неиспользуемые основная режущая кромка и вспомогательная режущая кромка с другой стороны образуют в каждом из случаев пару взаимосвязанных режущих кромок. В случае износа указанных используемых основной режущей кромки и вспомогательной режущей кромки установленная в гнезде переворачиваемая пластина просто поворачивается на 180° в плоскости указанного гнезда; в результате использовавшиеся до этого основная и вспомогательная режущие кромки поворачиваются в положение, в котором они не будут использоваться, а не использовавшиеся до этого основная и вспомогательная режущие кромки теперь выступают из гнезда для пластины, как описано выше. Соответственно, переворачиваемые пластины, используемые в известном инструменте для сверления, всегда имеют две пары рабочих режущих кромок, где каждая из указанных пар образована вспомогательной режущей кромкой и основной режущей кромкой.
Краткое описание изобретения
Исходя из описанного выше известного уровня техники цель данного изобретения заключается в том, чтобы предложить инструмент для сверления, имеющий более двух рабочих пар режущих кромок, состоящих из основной режущей кромки и вспомогательной режущей кромки. Эта цель достигается за счет совокупности признаков, перечисленных в пункте 1 формулы изобретения. Пункты формулы изобретения, ссылающиеся на пункт 1, содержат частично предпочтительные варианты настоящего изобретения и частично усовершенствования настоящего изобретения, которые сами по себе обладают признаками изобретения.
Существенной составной частью данного изобретения является использование индексируемых режущих пластин. Эти индексируемые пластины отличаются от вышеупомянутых переворачиваемых пластин тем, что рабочей поверхностью у них является не одна из основных поверхностей, а обе основные поверхности, обращенные в противоположные стороны. Таким образом, по сравнению с уровнем техники данное изобретение позволяет обойтись без основной поверхности, которая не принимает участия в резке. Так как конфигурация рабочей поверхности индексируемой пластины согласно данному изобретению существенно сходна с конфигурацией передней поверхности, описанной в заявке EP-B-0796161, после установки индексируемой пластины в гнездо для пластины между, по меньшей мере, одним из участков неиспользуемой режущей кромки используемой рабочей поверхности и ближайшей боковой стенкой указанного гнезда остается зазор. Чтобы не допустить попадания в зазор стружки или фрагментов стружки, которые могут повредить стенки высверливаемого канала при вращении описываемого инструмента для сверления или привести к заклиниванию указанного инструмента, в верхней части боковой стенки гнезда для пластины предусмотрен направляющий выступ, выступающий в направлении неиспользуемой вспомогательной режущей кромки и закрывающий указанный зазор. Таким образом, указанный направляющий выступ служит в качестве элемента для направления стружки, направляя срезанный материал в канавку, которая, в свою очередь, может быть прямой или изгибающейся и через которую удаляется срезанный материал.
Соответственно, данное изобретение позволяет использовать индексируемую пластину с двумя обращенными в противоположные стороны рабочими поверхностями, у которой форма выполненных таким образом рабочих поверхностей аналогична форме рабочей поверхности переворачиваемой пластины, описанной выше. Таким образом, согласно данному изобретению в ходе машинной обработки вместо двух пар режущих кромок, каждая из которых состоит из основной режущей кромки и вспомогательной режущей кромки, могут использоваться четыре пары режущих кромок. Удвоение числа рабочих поверхностей означает, соответственно, увеличение числа рабочих пар режущих кромок вдвое. Благодаря такому удвоению числа пар режущих кромок вдвое уменьшается расход материала на изготовление режущих пластин. Это приводит к значительной экономии средств. Расходы на материал и производственные издержки значительно снижаются. Кроме того, по сравнению с уровнем техники для сохранения того же резерва пар режущих кромок достаточно держать на складе вдвое меньшее число режущих пластин. Наконец, использование индексируемой пластины с удвоенным количеством граней рабочей поверхности, которые можно использовать в качестве рабочих, является более благоприятным для окружающей среды, поскольку снижается расход энергии на одну пару режущих кромок в процессе производства и значительно уменьшается расход материала на каждую режущую пластину.
В предпочтительном варианте направляющий выступ, составляющий единое целое с боковой стенкой гнезда для пластины, закрывает неиспользуемую вспомогательную режущую кромку используемой рабочей поверхности и таким образом защищает последнюю от повреждения срезанным материалом. В этом случае указанный направляющий выступ играет роль вспомогательной грани, прилегающей к рабочей поверхности, и таким образом способствует быстрому и надежному удалению стружки в направлении канавки.
В другом варианте на опорной поверхности, или на боковой стенке, или и на опорной поверхности, и на боковой стенке предусмотрены одна или несколько выемок. В эти выемки должны входить выступы неиспользуемой рабочей поверхности индексируемой пластины. Такие выступы должны играть роль стружколомов. Это позволяет обеспечить особенно ровное расположение описываемой режущей пластины и ее неиспользуемой рабочей поверхности на опорной поверхности гнезда для пластины и способствует особо плотному прилеганию к боковой стенке. Что касается расположения на боковой стенке, указанная особенность конструкции имеет дополнительное преимущество, позволяя свести к минимуму зазор между неиспользуемой вспомогательной режущей кромкой и боковой стенкой. Таким образом, указанные выемки в боковой стенке способствуют особенно плотному прилеганию описываемой режущей пластины к указанной боковой стенке.
В одном из предпочтительных вариантов данного изобретения число и расположение указанных выемок точно соответствует числу и расположению соответствующих выступов на индексируемой пластине. В еще одном предпочтительном варианте изобретения в конструкцию инструмента для сверления, имеющего вышеописанные выемки, может быть добавлен направляющий выступ, закрывающий неиспользуемую вспомогательную режущую кромку используемой рабочей поверхности.
В еще одном варианте параметры боковых стенок тела режущей пластины, образующих индексируемую пластину, форма которой по краям определяется вспомогательными режущими кромками, подбираются таким образом, чтобы определенная часть указанной боковой стенки сужалась в направлении соответствующей вспомогательной режущей кромки. При вращении описываемого инструмента благодаря этому сужению образуется зазор для указанного инструмента. Таким образом можно обеспечивать центральное положение индексируемых пластин в инструменте. Это означает, что основные режущие кромки инструмента выровнены относительно осевой линии высверливаемого отверстия. Согласно еще одному усовершенствованию описанной конфигурации режущей пластины, указанный сужающийся участок определяет существенно треугольную форму боковой стенки тела индексируемой пластины.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 изображен конец канавки инструмента для сверления с индексируемой пластиной, установленной в гнездо для пластины;
на фиг.2 изображен вид сбоку гнезда для пластины в проекции, указанной стрелкой II на фиг.1;
на фиг.3 изображен первый вариант индексируемой пластины;
на фиг.4 изображен еще один вариант указанной индексируемой пластины с выступающим краем в области основной режущей кромки;
на фиг.5 изображен вариант индексируемой пластины, основная режущая кромка которой состоит из двух компонентов, с уменьшенной длиной наружных участков основной режущей кромки и с увеличенной длиной внутреннего участка основной режущей кромки;
на фиг.6 изображен последний из вариантов указанной индексируемой пластины.
Описание предпочтительных вариантов изобретения
В приведенном в качестве примера варианте изобретения инструмент 1 для сверления имеет две канавки 2. Соответствующая индексируемая пластина 3 расположена в гнезде 4 для пластины в конце двух стружечных канавок 2 (изображенном на фиг.1).
Сквозное крепежное отверстие 5 расположено по центру указанной индексируемой пластины 3. В положении окончательного закрепления пластины через крепежное отверстие 5 проходит винт или аналогичное крепежное приспособление для обеспечения эффективной фиксации указанной индексируемой пластины 3 на инструменте 1 для сверления.
Тело индексируемой пластины 3 имеет две противоположных длинных боковых грани 6 и две противоположных коротких боковых грани 7. Форма каждой из боковых граней 6, 7 определяется двумя плоскими поверхностями, образующими рабочие поверхности 8. В области между боковыми гранями 6, 7 и рабочими поверхностями 8 образованы участки вспомогательных режущих кромок 9 и участки основных режущих кромок 10 соответственно. В приведенном в качестве примера варианте изобретения, изображенном на фиг.1, правая вспомогательная режущая кромка 9 является используемой вспомогательной режущей кромкой, а основная режущая кромка 10, обращенная в сторону, противоположную канавке 2, является используемой основной режущей кромкой. Неиспользуемая основная режущая кромка 10 упирается в боковую стенку 11 гнезда 4 для пластины. То же самое относится к неиспользуемой вспомогательной режущей кромке 9, расположенной слева на фиг.1. Эту вспомогательную режущую кромку 9 закрывает направляющий выступ 12.
В данном случае направляющий выступ 12 перекрывает зазор между боковой стенкой 11 гнезда 4, расположенной вокруг индексируемой пластины 3, и неиспользуемой режущей кромкой 9 (на чертежах не виден). Указанный направляющий выступ 12 образует направляющую или рабочую поверхность для срезаемого материала. Он направляет стружку материала в канавку 2 с целью удаления.
Кроме того, на фиг.1 виден угловой вырез 22, образованный в боковой стенке 11 гнезда 4 для пластины; указанный угловой вырез 11 переходит в выемку 13, изображенную на фиг.2, в которую должен входить выступающий край индексируемой пластины 3. Указанный выступающий край индексируемой пластины 3, входящий в указанную выемку 13, расположен на рабочей поверхности 8, которая не видна на фиг.1. Выемка 13 образована на опорной поверхности 19 гнезда 4 и, соответственно, на фиг.1 скрыта за индексируемой пластиной 3. На индексируемой пластине 3 могут быть предусмотрены реброподобные стружколомы 14, как, например, в варианте, изображенном на фиг.3. Также на рабочей поверхности 8 индексируемой пластины 3 могут быть предусмотрены выемки для образования выступающих краев 15, которые будут играть роль стружколомов.
На длинной боковой грани 6 индексируемой пластины 3 имеется участок 16, сужающийся по направлению к каждой из вспомогательных режущих кромок 9. Такой участок 16 образует треугольную область на каждой из указанных длинных боковых граней 6. Поскольку каждая из длинных боковых граней 6 образована верхними частями двух вспомогательных режущих кромок 9, на каждой из длинных боковых граней 6 образуются по две треугольные области, повернутые на 180° относительно друг друга. Обе треугольные области имеют общую сторону, разделяющую длинную боковую грань 6 на две симметричные части, как, например, диагональ 20. Максимальный размер индексируемой пластины 3 в поперечном направлении 21 достигается вдоль указанной диагонали 20. Размер индексируемой пластины 3 в поперечном направлении 21 непрерывно уменьшается по мере приближения к ее рабочим поверхностям 8 за счет сужения участка 16. Таким образом, сужающийся участок 16 создает зазор для индексируемой пластины 3 при вращении инструмента 1 для сверления.
В приведенном в качестве примера варианте изобретения, изображенном на фиг.1, фиг.3 и фиг.4, основная режущая кромка 10 имеет два участка одинаковой длины, расположенных под тупым углом друг к другу. В отличие от описанного выше варианта, в варианте, приведенном в качестве примера на фиг.5 и фиг.6, основная режущая кромка состоит из участков различной длины, расположенных под тупым углом друг к другу. В данном случае основная режущая кромка 10 делится на более короткий наружный участок, обозначенный буквой a, и более длинный внутренний участок, обозначенный буквой b.
Различные возможности установки индексируемой пластины 3 описаны со ссылкой на фиг.6. Для индексируемой пластины 3, изображенной на чертежах для приводимых в качестве примера вариантов изобретения, а значит, и для индексируемой пластины 3, изображенной на фиг.6, первая из всех рабочих поверхностей 8, обращенная к зрителю и направленная вверх, используется для обработки детали. В процессе работы обработка осуществляется с помощью используемой основной режущей кромки 10 и используемой вспомогательной режущей кромки 9 до износа указанных кромок. После этого указанная индексируемая пластина 3 вынимается из инструмента 1 для сверления и поворачивается на 180° в плоскости пластины, которая соответствует плоскости чертежей и, в частности, плоскости чертежа фиг.6. При этом вторая пара режущих кромок, образованная не использовавшимися до этого вспомогательной режущей кромкой 9 и основной режущей кромкой 10 становится используемой парой режущих кромок. В случае износа и этой второй пары режущих кромок индексируемую пластину 3 снова поворачивают на 180° в направлении вращения 18 вокруг продольной центральной оси 17, показанной на фиг.6. При этом используемой становится вторая рабочая поверхность 8, которая обращена вниз и на чертежах не видна. Эта вторая рабочая поверхность 8, которая обращена на чертежах вниз, также имеет две пары режущих кромок, каждая из которых образована вспомогательной режущей кромкой 9 и основной режущей кромкой 10.
В положении окончательной установки выступающие крайние участки 15 находятся в выемках 13 гнезда 4 для пластины. Таким образом обеспечивается особенно эффективное прилегание индексируемой пластины 3 к опорной поверхности 19 указанного гнезда 4. Цель вышеуказанных конструктивных особенностей - обеспечение повышенной площади контакта неиспользуемой рабочей поверхности 8 и опорной поверхности 19.
Приведенные в качестве примера варианты изобретения не являются ограничивающими. Возможны другие варианты данного изобретения, которые не показаны на чертежах.
1. Инструмент (1) для сверления, содержащий по меньшей мере одну стружечную канавку (2) для удаления стружки, а также гнездо (4), образованное в конце стружечной канавки (2), для размещения в нем индексируемой пластины (3), имеющей по меньшей мере одну основную режущую кромку (10) на двух узких боковых сторонах и по меньшей мере одну вспомогательную режущую кромку (9) на двух длинных боковых сторонах рабочей поверхности, отличающийся тем, что индексируемая пластина (3) имеет две рабочие поверхности, обращенные в противоположные стороны, и опирается неиспользуемой рабочей поверхностью на опорную поверхность гнезда (4), причем часть неиспользуемой вспомогательной режущей кромки (9) используемой рабочей поверхности этой пластины расположена в гнезде (4) на заданном зазором расстоянии от ближайшей к ней боковой стенки (11) гнезда (4), при этом предусмотрен направляющий выступ (12), закрывающий зазор и выступающий из верхней части боковой стенки (11) в направлении неиспользуемой вспомогательной режущей кромки (9).
2. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что направляющий выступ (12) закрывает неиспользуемую вспомогательную режущую кромку (9) используемой рабочей поверхности.
3. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что в нем предусмотрена, по меньшей мере, одна выемка (13) на опорной поверхности (19) и/или на боковой стенке (11) гнезда (4) для размещения выступов неиспользуемой рабочей поверхности индексируемой пластины (3).
4. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что в нем предусмотрен участок (16) на боковой грани (6) тела индексируемой пластины (3), который сужается в направлении прилегающей вспомогательной режущей кромки (9) для образования зазора.
5. Инструмент по п.4, отличающийся тем, что сужающийся участок (16) образует, по существу, треугольную поверхность на боковой грани (6) тела индексируемой пластины (3).
