Режущая пластина
Режущая пластина имеет многоугольную призматическую форму с двумя противолежащими торцовыми поверхностями и периферийной поверхностью, расположенной между ними, при этом средняя плоскость (М), пересекающая режущую пластину, расположена между торцовыми поверхностями. Периферийная поверхность имеет множество сторон многоугольника, каждая из которых включает боковую опорную поверхность и соединяется со смежной стороной через закругленный угол, каждый из которых образует вершину многоугольной формы режущей пластины. При этом главная режущая кромка на виде сбоку на режущую пластину включает три участка, причем прямолинейный первый центральный участок расположен наклонно по отношению к средней плоскости, выпуклый второй главный участок сопряжен с первым главным центральным участком на его верхнем конце, а вогнутый третий главный участок сопряжен с первым главным центральным участком на его нижнем конце, вспомогательная режущая кромка на виде сбоку на режущую пластину включает три участка, причем прямолинейный первый вспомогательный центральный участок расположен наклонно по отношению к средней плоскости, а первые главный и вспомогательный центральные участки наклонены в различных направлениях, выпуклый второй вспомогательный участок сопряжен с первым вспомогательным центральным участком на его верхнем конце, вогнутый третий вспомогательный участок сопряжен с первым вспомогательным центральным участком на его нижнем конце. При этом главная задняя поверхность образует главный задний угол с соответствующей боковой опорной поверхностью, изменяющийся от главного первого максимального значения вблизи верхнего конца главной кромки до главного второго минимального значения вблизи нижнего конца главной кромки, и вспомогательная задняя поверхность образует вспомогательный задний угол с соответствующим закругленным углом, изменяющийся от вспомогательного первого максимального значения вблизи верхнего конца вспомогательной кромки до вспомогательного второго минимального значения вблизи нижнего конца вспомогательной кромки. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 15 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к режущим пластинам для высокоскоростного фрезерования в сочетании с наклонным направлением движения подачи.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Технология фрезерования, известная как фрезерование с высокой подачей или HFM характеризуется небольшим внедрением в заготовку в осевом направлении относительно инструмента и высокой скоростью движения подачи. Способ высокоскоростного фрезерования широко распространен в промышленности. Существует много режущих геометрий, которые позволяют реализовать эту технологию. Некоторые геометрии могут быть использованы для цельных инструментов и цельных сменных головок, а другие могут быть использованы для различных инструментов с установленными на них индексируемыми режущими пластинами.
Фрезерование с наклонным движением подачи представляет собой фрезерование с одновременно выполняемыми поперечным и осевым движениями подачи. Благодаря возможности достижения высокой скорости удаления обрабатываемого металла при черновом фрезеровании при относительно невысокой затрачиваемой мощности станка указанная технология весьма популярна в промышленности при производстве штампов и пресс-форм. Обработка выемок и карманов является типичной для этого вида производства, следовательно возможность инструмента работать с наклонным направлением движения подачи имеет важное значение. Другим важным фактором при производстве штампов и пресс-форм является обработка с большим вылетом инструмента, который уменьшает статическую и динамическую жесткость закрепленного инструмента и требует надежного крепления пластин для предотвращения их преждевременного износа или даже разрушения.
Существует две основные конструкции режущих кромок для инструментов, работающие с высокой скоростью движения подачи особенно при наклонном направлении движения подачи. В соответствии с одной конструкцией режущая кромка является частью инструмента с круглыми пластинами большого диаметра. В соответствии с другой конструкцией режущая кромка выполняется прямолинейной наклоненной под небольшим углом. Пластина для фрезерования с высокой скоростью движения подачи закрепляется крепежным винтом, проходящим через ее центральное отверстие, однако во многих случаях в конструкцию инструмента вводятся дополнительные крепежные элементы, такие как прихват, для надежного фиксирования пластины в гнезде.
Пример инструмента для фрезерования с высокой скоростью движения подачи, обозначенного как HIТАСHI ASR Alpha Turbo line, описан в патенте США №6413023. Пластина имеет часть с главной режущей кромкой, часть с периферийной режущей кромкой и часть с внутренней прямолинейной режущей кромкой. Пластина выполнена позитивной, т.е. боковые поверхности наклонены к верхней поверхности под углом меньше, чем 90°. На рисунках, приложенных к патенту, показано, что пластина может иметь две или три режущие кромки. Инструмент содержит два зажимных элемента. Первым зажимным элементом является крепежный винт. Вторым зажимным элементом является прихват.
Аналогичное закрепление пластины представлено в DIJET High Feed Diemaster "SKS" Type, MITSUBISHI High-feed radius milling cutter AJX type (патентные заявки Японии 20040268123 от 15.09.2004, 20040259472 от 07.09.2004), KORLOY HRM Tools. Пластины имеют три режущие кромки и наклон боковых сторон между 13 и 15°, что гарантирует необходимый задний угол при установке пластины в инструменте. В результате позитивного наклона боковых сторон одна из составляющих силы реакции, действующей со стороны стенки гнезда, стремится оторвать пластину от основания гнезда.
Прихват, являющийся важным элементом для жесткого крепления и следовательно стабилизации процесса резания, содержит ряд частей и таким образом представляет некоторое неудобство для оператора вследствие необходимости использования двух различных ключей для индексации или замены пластины, а именно: один ключ для крепежного винта, а другой - для прихвата. Другим неудобством использования прихвата является увеличенное время, необходимое для производства инструмента, вследствие большего количества операций обработки и сборки.
Кроме того, прихват является препятствием для свободного схода стружки и воспринимает дополнительную нагрузку от ударов стружки, особенно при обработке карманов, когда отвод стружки затруднителен.
При этом в некоторых решениях для позитивных HFM пластин используется только крепежный винт. Например, FETTE MultiEdge 3Feed, ISCAR FeedMill (патент США №6709205) или SAFETY PENTA High Feed. В FETTE (MultiEdge 3Feed) угол наклона боковых сторон уменьшен до 11°. В ISCAR (FeedMill) добавлен цилиндрический выступ на нижней поверхности пластины и выборка на основании гнезда соответственно. Выступ делает размещение и закрепление пластины более надежным за счет дополнительной опорной поверхности, но ограничивает количество индексируемых режущих кромок, поскольку режущая пластина не может быть двухсторонней. Все индексируемые фрезерные пластины, рассмотренные выше, являются односторонними.
В патенте США №3289271 раскрыта сменная индексируемая режущая пластина, используемая при точении. Режущая пластина выполнена с множеством боковых сторон между двумя параллельными торцами так, что каждая боковая сторона имеет угол наклона меньше 90° по отношению к одному из торцов. На фиг.1 указанного патента показана режущая пластина (10) в основном треугольной формы, причем режущая пластина использует на данном торце (12) три режущие кромки (40, 44, 48), боковые стороны (16, 20, 24) которых имеют угол менее 90° с торцом (12).
Поскольку режущая пластина (10) имеет три режущие кромки на каждом торце и является двухсторонней, общее число ее режущих кромок равно шести. Использование режущей пластины (10) при высокоскоростной обработке ограничено, поскольку она не имеет необходимых средств для отвода стружки, особенно при наружном фрезеровании с наклонным направлением движения подачи.
В известных режущих пластинах образующиеся стружки завиваются в направлении к оси режущего инструмента. Это требует значительного увеличения стружечной канавки, что, соответственно, ослабляет корпус инструмента.
Задачей настоящего изобретения является создание режущей пластины, в которой были бы уменьшены или преодолены вышеотмеченные недостатки.
Задачей настоящего изобретения является также создание режущей пластины, предназначенной для использования в операциях высокоскоростного фрезерования в сочетании с наклонным направлением движения подачи.
Задачей настоящего изобретения является также создание режущей пластины для операций высокоскоростного фрезерования в сочетании с наклонным направлением движения подачи, которая имела бы увеличенное количество режущих кромок.
Задачей настоящего изобретения является также создание корпуса для закрепления такой режущей пластины.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с настоящим изобретением предложена режущая пластина, имеющая многоугольную призматическую форму с двумя противолежащими торцовыми поверхностями и периферийной поверхностью, расположенной между ними, средняя плоскость, пересекающая режущую пластину, расположена между торцовыми поверхностями, периферийная поверхность имеет множество сторон многоугольника, каждая из которых включает боковую опорную поверхность и соединяется со смежной стороной через закругленный угол, каждый из которых образует вершину многоугольной формы режущей пластины, при этом режущая пластина включает:
сквозное отверстие, имеющее ось, проходящую между торцовыми поверхностями,
тангенциальную опорную поверхность, расположенную вокруг сквозного отверстия,
режущую часть, соответствующую каждой стороне многоугольника, приподнятую по отношению к тангенциальной опорной поверхности и включающую:
главную режущую кромку, соответствующую стороне многоугольника и образованную на пересечении главной передней поверхности и главной задней поверхности,
вспомогательную режущую кромку, соответствующую закругленному углу, образованную на пересечении вспомогательной передней поверхности и вспомогательной задней поверхности и сопряженную с главной режущей кромкой, при этом
главная режущая кромка на виде сбоку на режущую пластину включает три участка:
прямолинейный первый главный центральный участок, расположенный наклонно по отношению к средней плоскости,
выпуклый второй главный участок, сопряженный с первым главным центральным участком на его верхнем конце,
вогнутый третий главный участок, сопряженный с первым главным центральным участком на его нижнем конце,
вспомогательная режущая кромка на виде сбоку на режущую пластину включает три участка:
прямолинейный первый вспомогательный центральный участок, расположенный наклонно по отношению к средней плоскости, причем первые главный и вспомогательный центральные участки наклонены в различных направлениях,
выпуклый второй вспомогательный участок, сопряженный с первым вспомогательным участком на его верхнем конце,
вогнутый третий вспомогательный участок, сопряженный с первым вспомогательным участком на его нижнем конце,
главная задняя поверхность образует главный задний угол с соответствующей опорной поверхностью, изменяющийся от главного первого максимального значения вблизи верхнего конца главной кромки до главного второго минимального значения вблизи нижнего конца главной кромки, и вспомогательная задняя поверхность образует вспомогательный задний угол с соответствующим закругленным углом, изменяющийся от вспомогательного первого максимального значения вблизи верхнего конца вспомогательной кромки до вспомогательного второго минимального значения вблизи нижнего конца вспомогательной кромки.
В соответствии со специфическим вариантом настоящего изобретения главное первое максимальное значение составляет 10°, главное второе минимальное значение составляет 0°, вспомогательное первое максимальное значение составляет 10°, а вспомогательное второе минимальное значение составляет 0°.
Предпочтительно, многоугольная форма выполнена в виде правильного многоугольника.
Если необходимо, правильный многоугольник выполнен в виде правильного пятиугольника.
Как правило, обе торцовые поверхности выполнены идентичными.
Как правило также, режущая пластина имеет 180° поворотную симметрию относительно оси симметрии, проходящей между вершиной и осью сквозного отверстия и лежащей в средней плоскости.
В соответствии с первым вариантом настоящего изобретения главная задняя поверхность и вспомогательная задняя поверхность образуют прямые линии в сечении, поперечном к сторонам режущей пластины.
В соответствии со вторым вариантом настоящего изобретения главная задняя поверхность и вспомогательная задняя поверхность образуют кривые линии в сечении, поперечном к боковым сторонам режущей пластины.
В соответствии с настоящим изобретением предложен также режущий инструмент, имеющий продольную ось вращения и содержащий:
корпус, имеющий по меньшей мере одно гнездо, образованное на его переднем торце, и режущую пластину, закрепленную в гнезде, при этом по меньшей мере одно гнездо включает:
тангенциальную опорную поверхность,
резьбовое отверстие, проходящее в тангенциальном направлении назад от тангенциальной опорной поверхности,
боковые стенки гнезда, проходящие вверх от его тангенциальной опорной поверхности, две боковые стенки гнезда выполнены в виде первой опорной поверхности гнезда и второй опорной поверхности гнезда, каждая из которых образует внутренний угол с тангенциальной опорной поверхностью гнезда,
режущая пластина имеет многоугольную призматическую форму с двумя противолежащими торцовыми поверхностями и периферийной поверхностью, расположенной между ними, средняя плоскость, пересекающая режущую пластину, расположена между торцовыми поверхностями, периферийная поверхность имеет множество сторон многоугольника, каждая из которых включает боковую опорную поверхность и соединяется со смежной стороной через закругленный угол, каждый из которых образует вершину многоугольной формы режущей пластины, при этом режущая пластина включает:
сквозное отверстие, проходящее между торцовыми поверхностями,
тангенциальную опорную поверхность, расположенную вокруг сквозного отверстия,
режущую часть, соответствующую каждой стороне многоугольника, приподнятую по отношению к тангенциальной опорной поверхности и включающую:
главную режущую кромку, соответствующую стороне многоугольника и образованную на пересечении главной передней поверхности и главной задней поверхности,
вспомогательную режущую кромку, соответствующую закругленному углу, образованную на пересечении вспомогательной передней поверхности и вспомогательной задней поверхности и сопряженную с главной режущей кромкой, при этом
главная режущая кромка на виде сбоку на режущую пластину включает три участка:
прямолинейный первый центральный участок, расположенный наклонно по отношению к средней плоскости,
выпуклый второй главный участок, сопряженный с первым главным центральным участком на его верхнем конце,
вогнутый третий главный участок, сопряженный с первым главным центральным участком на его нижнем конце,
вспомогательная режущая кромка на виде сбоку на режущую пластину включает три участка:
прямолинейный первый вспомогательный центральный участок, расположенный наклонно по отношению к средней плоскости, причем первые главный и вспомогательный центральные участки наклонены в различных направлениях,
выпуклый второй вспомогательный участок, сопряженный с первым вспомогательным центральным участком на его верхнем конце,
вогнутый третий вспомогательный участок, сопряженный с первым вспомогательным центральным участком на его нижнем конце,
главная задняя поверхность образует главный задний угол с соответствующей опорной поверхностью, изменяющийся от главного первого максимального значения вблизи верхнего конца главной кромки до главного второго минимального значения вблизи нижнего конца главной кромки, и вспомогательная задняя поверхность образует вспомогательный задний угол с соответствующим закругленным углом, изменяющийся от вспомогательного первого максимального значения вблизи верхнего конца вспомогательной кромки до вспомогательного второго минимального значения вблизи нижнего конца вспомогательной кромки, причем
тангенциальная опорная поверхность пластины контактирует с тангенциальной опорной поверхностью гнезда,
первая боковая опорная поверхность режущей пластины контактирует с первой опорной поверхностью гнезда,
вторая боковая опорная поверхность режущей пластины контактирует со второй опорной поверхностью гнезда, и
зажимной винт, проходящий через сквозное отверстие режущей пластины и взаимодействующий с резьбовым отверстием.
В основном, первая и вторая опорные поверхности гнезда разделены боковой стенкой, не являющейся опорной поверхностью гнезда, а боковая опорная поверхность режущей пластины, расположенная между двумя контактирующими с гнездом боковыми опорными поверхностями, не контактирует с гнездом.
Если необходимо, тангенциальная опорная поверхность гнезда отделена канавкой от его боковых стенок.
Если необходимо также, на переднем конце тангенциальной опорной поверхности гнезда выполнена скошенная поверхность для образования зазора.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР
Для лучшего понимания настоящего изобретения и чтобы показать, как оно может быть выполнено на практике, отсылки будут сделаны к приложенным фигурам, на которых:
на фиг.1 представлен вид в перспективе на режущий инструмент в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг.2 представлен вид в перспективе на режущую пластину в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг.3 представлен вид сбоку на режущую пластину, показанную на фиг.2;
на фиг.4 в увеличенном масштабе представлена режущая часть, показанная на фиг.3;
на фиг.5 представлен вид сверху на режущую пластину, показанную на фиг.2;
на фиг.6 представлено поперечное сечение режущей пластины, взятое по линии VI-VI на фиг.5;
на фиг.7 представлено поперечное сечение режущей пластины, взятое по линии VII-VII на фиг.5;
на фиг.8 представлено поперечное сечение режущей пластины, взятое по линии VIII-VIII на фиг.5;
на фиг.9 представлено поперечное сечение режущей пластины, взятое по линии IХ-IХ на фиг.5;
на фиг.10 представлен вид в перспективе на гнездо под пластину инструмента, показанного на фиг.1;
на фиг.11 представлен вид сверху на гнездо под пластину, показанное на фиг.10;
на фиг.12 представлен вид сверху на режущую пластину, показанную на фиг.2 и установленную в гнезде, показанном на фиг.10;
на фиг.13 представлено поперечное сечение режущей пластины и гнезда, взятое по линии ХIII-ХIII на фиг.12;
на фиг.14 представлен вид сбоку на режущий инструмент на фиг.1, показывающий вид сверху на режущую пластину на фиг.2 в процессе обработки;
на фиг.15 представлен вид сбоку на режущий инструмент на фиг.1, показывающий вид сбоку на режущую пластину на фиг.2 в процессе обработки.
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Вначале рассмотрим фиг.1, на которой представлен режущий инструмент 10 в соответствии с настоящим изобретением. Режущий инструмент 10 имеет продольную ось вращения А, определяющую передний конец 12 и задний конец 14, и направление вращения R. Режущий инструмент 10 содержит корпус 16, имеющий передний торец 18 и задний торец 20. На корпусе 16 установлено множество режущих пластин 22. Каждая режущая пластина 22 размещена в гнезде 24 и закреплена крепежным винтом 26.
Рассмотрим теперь фиг.2-8. Режущая пластина 22 имеет в основном пятиугольную форму и включает две противолежащие торцовые поверхности 28, а именно: верхнюю поверхность 30 и нижнюю поверхность 32. Периферийная поверхность 34 проходит между двумя торцовыми поверхностями 28. Сквозное отверстие 36, имеющее ось В, проходит между двумя торцовыми поверхностями 28. Средняя плоскость М расположена между торцовыми поверхностями 28 и пересекает режущую пластину 22. Поскольку обе торцовые поверхности 28 идентичны друг другу, в дальнейшем будет описана только одна из них.
Каждая боковая сторона пятиугольной формы образует боковую опорную поверхность 38, расположенную на периферийной поверхности 34. Каждая боковая опорная поверхность 38 сопрягается со смежной боковой опорной поверхностью 38 через закругленный угол 40. Каждый закругленный угол 40 образует вершину 42 пятиугольника на виде с торца на режущую пластину, также обозначаемые здесь как вид сверху. Режущая пластина 22 имеет 180° поворотную симметрию по отношению к оси симметрии S, проходящую от вершины 42 через ось отверстия В и лежащую в средней плоскости М.
Тангенциальная опорная поверхность 44 расположена вокруг сквозного отверстия 36 на каждой торцовой поверхности 28. Режущая часть 46 соответствует каждой из сторон 48 пятиугольника. Режущая часть 46 приподнята от тангенциальной опорной поверхности 44 пластины по отношению к средней плоскости М как видно на поперечном сечении режущей пластины 22.
Режущая часть 46 включает главную режущую кромку 50 и сопряженную с ней вспомогательную режущую кромку 52. Главная режущая кромка 50 соответствует стороне 48 пятиугольника, а вспомогательная режущая кромка 52 соответствует закругленному углу 40.
Главная режущая кромка 50 образована на пересечении главной передней поверхности 54 и главной задней поверхности 56. Главная режущая кромка 50 имеет верхний конец 58, сопряженный со вспомогательной режущей кромкой 52, и нижний конец 60, удаленный от верхнего конца 58 и сопрягающийся со вспомогательной режущей кромкой 52 следующей режущей части 46. Главная режущая кромка 50 включает три участка, которые могут быть отчетливо видны на виде сбоку на режущую пластину 22.
Первый участок главной режущей кромки выполнен в виде прямолинейного первого главного центрального участка 62, наклоненного по отношению к средней плоскости М. Второй участок главной режущей кромки выполнен в виде выпуклого второго главного участка 64, сопряженного с первым главным центральным участком 62 на его верхнем конце 66. Третий участок главной режущей кромки выполнен в виде вогнутого третьего главного участка 68, сопряженного с первым главным центральным участком 62 на его нижнем конце 70.
Вспомогательная режущая кромка 52 образована на пересечении вспомогательной передней поверхности 72 и вспомогательной задней поверхности 74. Вспомогательная режущая кромка 52 имеет верхний конец 76, сопряженный с главной режущей кромкой 50, и нижний конец 78, удаленный от верхнего конца 76 и сопряженный с главной режущей кромкой 50 предшествующей режущей части 46. Вспомогательная режущая кромка 52 включает три участка, которые могут быть отчетливо видны на виде сбоку на режущую пластину 22.
Первый участок вспомогательной режущей кромки выполнен в виде прямолинейного первого вспомогательного центрального участка 82, наклоненного по отношению к средней плоскости М. Первые участки главной и вспомогательной режущих кромок наклонены в различных направлениях. Второй участок вспомогательной режущей кромки выполнен в виде выпуклого второго вспомогательного участка 84, сопряженного с первым вспомогательным центральным участком 82 на его верхнем конце 86. Третий участок вспомогательной режущей кромки выполнен в виде третьего вспомогательного участка 88, сопряженного с первым вспомогательным центральным участком 82 на его нижнем конце 90.
Как видно на фиг.6-8, главная задняя поверхность 56 образует главный задний угол γ с соответствующей боковой опорной поверхностью 38. Главный задний угол γ изменяется от главного первого максимального значения вблизи верхнего конца 58 главной кромки (см. фиг.8) до главного второго минимального значения вблизи нижнего конца 60 главной кромки (см. фиг.6). В соответствии со специфическим вариантом настоящего изобретения главное первое максимальное значение составляет 10° и главное второе минимальное значение составляет 0°. Как показано на фиг.6-8, главная задняя поверхность 56 образует прямолинейный участок в каждом боковом поперечном сечении режущей пластины 22, однако понятно, что главная задняя поверхность в целом является криволинейной.
Как видно на фиг.9, вспомогательная задняя поверхность 74 образует вспомогательный задний угол δ с соответствующим закругленным углом 40. Вспомогательный задний угол δ изменяется от вспомогательного первого максимального значения вблизи верхнего конца 76 вспомогательной кромки до вспомогательного второго минимального значения вблизи нижнего конца 78 вспомогательной кромки. В соответствии со специфическим вариантом настоящего изобретения вспомогательное первое максимальное значение составляет 10° и вспомогательное второе минимальное значение составляет 0°. Как показано на фиг.9, вспомогательная задняя поверхность 74 образует прямолинейный участок в каждом боковом поперечном сечении режущей пластины 22 (показано только одно поперечное сечение вспомогательной задней поверхности 74), однако, понятно, что поскольку вспомогательный задний угол изменяется вдоль длины вспомогательной задней поверхности 74, последняя предпочтительно лежит на поверхности, не являющейся цилиндрической, какой может быть закругленный угол 40, но имеет переменную кривизну.
Главный задний угол γ имеет вершину 92, образованную между главной задней поверхностью 56 и боковой опорной поверхностью 38 (см. фиг.8). В соответствии с первым вариантом настоящего изобретения вершина 92 расположена в основном на уровне, близком к уровню тангенциальной опорной поверхности 44 пластины, как видно в боковом поперечном сечении режущей пластины 22. Однако в соответствии с другими вариантами настоящего изобретения вершина 92 может быть расположена на уровне, отличном от уровня тангенциальной опорной поверхности 44 пластины. В этом смысле вершина 92 может быть расположена на более высоком уровне или на более низком уровне, чем уровень тангенциальной опорной поверхности 44.
Главная задняя поверхность 56 не может быть прямолинейной, как видно в боковом поперечном сечении режущей пластины 22. Скорее, главная задняя поверхность 56 может быть криволинейной в боковом поперечном сечении режущей пластины. Главная задняя поверхность является изогнутой. Если необходимо, главная задняя поверхность может иметь постоянную кривизну вдоль длины главной режущей кромки 50. Возможно, в соответствии с другим вариантом режущей пластины 22 главная задняя поверхность 56 может быть плоской.
Вспомогательный задний угол δ имеет вершину 94, образованную между вспомогательной задней поверхностью 74 и закругленным углом 40 (см. фиг.9). В соответствии со вторым вариантом настоящего изобретения вершина 94 расположена на уровне, близком к уровню тангенциальной опорной поверхности 44, как видно в боковом поперечном сечении режущей пластины 22. Однако в соответствии с другими вариантами настоящего изобретения вершина 94 может быть расположена на уровне, отличном от уровня тангенциальной опорной поверхности 44 пластины. В этом смысле вершина 94 может быть расположена на более высоком или более низком уровне, чем уровень тангенциальной опорной поверхности 44 пластины.
Вспомогательная задняя поверхность не может иметь форму прямой линии как видно в боковом поперечном сечении режущей пластины 22. Скорее, вспомогательная задняя поверхность 74 может образовывать часть нецилиндрической изогнутой поверхности, в этом случае она будет иметь вид кривой линии в боковом поперечном сечении режущей пластины 22.
Теперь обратим внимание на фиг.10 и 11. Гнездо 24 под пластину включает тангенциальную опорную поверхность 96. Резьбовое отверстие 98 проходит тангенциально назад от тангенциальной опорной поверхности 96 гнезда. Боковые стенки 100 гнезда проходят вверх от тангенциальной опорной поверхности 96. Две из боковых стенок 100 гнезда образуют его опорные поверхности, а именно: первую опорную поверхность 102 гнезда вблизи периферии 104 корпуса 16 инструмента и вторую опорную поверхность 106 гнезда вблизи переднего торца 18 корпуса 16 инструмента. Первая опорная поверхность 102 гнезда и вторая опорная поверхность 106 гнезда образуют внутренний угол θ с тангенциальной опорной поверхностью 96 и разделены боковой стенкой 100, не являющейся опорной поверхностью. Для того чтобы создать в гнезде 24 под пластину необходимые зазоры, тангенциальная опорная поверхность 96 отделена от боковых стенок 100 гнезда канавкой 108. Аналогично, передний конец 110 тангенциальной опорной поверхности 96 выполнен со скошенной поверхностью 112 для образования зазора.
Теперь обратим внимание на фиг.12 и 13. Когда режущая пластина 22 установлена в гнезде 24, ее тангенциальная опорная поверхность 44 контактирует с тангенциальной опорной поверхностью 96 гнезда, при этом первая боковая опорная поверхность 38 режущей пластины 22 контактирует с первой боковой опорной поверхностью 102 гнезда, а вторая боковая опорная поверхность 38 режущей пластины 22 контактирует со второй боковой опорной поверхностью 106 гнезда, при этом крепежный винт 26 проходит через сквозное отверстие 36 режущей пластины 22 и взаимодействует с резьбовым отверстием 98 гнезда 24. В этом положении боковая опорная поверхность 38 режущей пластины 22, расположенная между первой и второй боковыми опорными поверхностями 38, не контактирует с гнездом.
Описанная выше конструкция режущей пластины 22 обеспечивает ряд преимуществ. Конструкция главной режущей кромки 50 выполнена такой, что образующиеся стружки завиваются в направлении от продольной оси вращения А режущего инструмента 10. Таким образом, кроме улучшения возможностей отвода стружки, канавки 114 корпуса 16 инструмента могут быть соответственно уменьшены, что увеличивает прочность корпуса 16.
Режущий инструмент 10 в соответствии с настоящим изобретением преимущественно предназначен для использования при торцовом фрезеровании с высокой скоростью движения подачи в сочетании с наклонным направлением движения подачи. Кроме того, режущий инструмент 10 может быть также использован для обработки уступов. В этом случае, как показано на фиг.14, торцовое фрезерование обрабатываемой поверхности 116 заготовки W выполняется рабочей режущей частью 46, а именно: главной режущей кромкой 50 и вспомогательной режущей кромкой 52. В то же время боковое фрезерование, т.е. фрезерование уступа 118, выполняется вспомогательной режущей кромкой, расположенной выше по отношению к поверхности 116 заготовки W. С целью иллюстрации вспомогательная режущая кромка, обрабатывающая уступ 118, обозначена на позицией 152.
На фиг.15 представлена негативная осевая ориентация режущей пластины 22 по отношению к заготовке W. При такой ориентации режущая пластина 22 имеет относительно большую тангенциальную опору, посредством чего достигается надежность и жесткость корпуса 16 и увеличивается стабильность режущего инструмента 10.
Хотя настоящее изобретение было описано с определенной степенью детализации, следует понимать, что различные изменения и модификации могут быть выполнены без отхода от объема притязаний изобретения, изложенного в приведенной ниже формуле.
1. Режущая пластина (22), имеющая многоугольную призматическую форму с двумя противолежащими торцевыми поверхностями (28) и периферийной поверхностью (34), расположенной между ними, при этом средняя плоскость (М), пересекающая режущую пластину, расположена между торцевыми поверхностями, периферийная поверхность имеет множество сторон (48) многоугольника, каждая из которых включает боковую опорную поверхность (38) и соединяется со смежной стороной через закругленный угол (40), каждый из которых образует вершину (42) многоугольной формы режущей пластины, при этом режущая пластина включает сквозное отверстие (36), имеющее ось (В), проходящую между торцевыми поверхностями, тангенциальную опорную поверхность (44), расположенную вокруг сквозного отверстия, режущую часть (46), соответствующую каждой стороне (48) многоугольника, приподнятую по отношению к тангенциальной опорной поверхности (44) и включающую главную режущую кромку (50), соответствующую стороне (48) многоугольника и образованную на пересечении главной передней поверхности (54) и главной задней поверхности (56), вспомогательную режущую кромку (52), соответствующую закругленному углу (40), образованную на пересечении вспомогательной передней поверхности (72) и вспомогательной задней поверхности (74) и сопряженную с главной режущей кромкой (50), при этом главная режущая кромка (50) на виде сбоку на режущую пластину включает три участка, причем прямолинейный первый центральный участок (62) расположен наклонно по отношению к средней плоскости, выпуклый второй главный участок (64) сопряжен с первым главным центральным участком (62) на его верхнем конце (66), а вогнутый третий главный участок (68) сопряжен с первым главным центральным участком (62) на его нижнем конце (70), вспомогательная режущая кромка (52) на виде сбоку на режущую пластину включает три участка, причем прямолинейный первый вспомогательный центральный участок (82) расположен наклонно по отношению к средней плоскости, а первые главный и вспомогательный центральные участки наклонены в различных направлениях, выпуклый второй вспомогательный участок (84) сопряжен с первым вспомогательным центральным участком (82) на его верхнем конце (86), вогнутый третий вспомогательный участок (88) сопряжен с первым вспомогательным центральным участком (82) на его нижнем конце (90), при этом главная задняя поверхность (56) образует главный задний угол (γ) с соответствующей боковой опорной поверхностью (38), изменяющийся от главного первого максимального значения вблизи верхнего конца (58) главной кромки до главного второго минимального значения вблизи нижнего конца (60) главной кромки, и вспомогательная задняя поверхность (74) образует вспомогательный задний угол (δ) с соответствующим закругленным углом (40), изменяющийся от вспомогательного первого максимального значения вблизи верхнего конца (76) вспомогательной кромки до вспомогательного второго минимального значения вблизи нижнего конца (78) вспомогательной кромки.
2. Режущая пластина (22) по п.1, в которой главное первое максимальное значение составляет 10°.
3. Режущая пластина (22) по п.1, в которой главное второе минимальное значение составляет 0°.
4. Режущая пластина (22) по п.1, в которой вспомогательное первое максимальное значение составляет 10°.
5. Режущая пластана (22) по п.1, в которой вспомогательное второе минимальное значение составляет 0°.
6. Режущая пластина (22) по п.1, в которой многоугольная форма выполнена в виде правильного многоугольника.
7. Режущая пластина (22) по п.6, в которой правильный многоугольник выполнен в виде правильного пятиугольника.
8. Режущая пластина (22) по п.1, в которой обе торцевые поверхности (28) выполнены идентичными.
9. Режущая пластина (22) по п.1, имеющая 180° поворотную симметрию относительно оси симметрии (S), проходящей между вершиной (42) и осью (В) сквозного отверстия и лежащей в средней плоскости (М).
10. Режущая пластина (22) по п.1, в которой главная задняя поверхность (56) и вспомогательная задняя поверхность (70) образуют прямые линии в сечении, поперечном к сторонам режущей пластины.
11. Режущая пластина (22) по п.1, в которой главная задняя поверхность (56) и вспомогательная задняя поверхность (70) образуют кривые линии в сечении, поперечном к боковым сторонам режущей пластины.
12. Режущий инструмент (10), имеющий продольную ось вращения (А) и содержащий корпус (16), имеющий по меньшей мере одно гнездо (24), образованное на его переднем торце (18), и режущую пластину (22), закрепленную в гнезде, при этом по меньшей мере одно гнездо включает тангенциальную опорную поверхность (96), резьбовое отверстие (98), проходящее в тангенциальном направлении назад от тангенциальной опорной поверхности, боковые стенки (100) гнезда, проходящие вверх от его тангенциальной опорной поверхности, две боковые стенки гнезда выполнены в виде первой опорной поверхности (102) гнезда и второй опорной поверхности (106) гнезда, каждая из которых образует внутренний угол (θ) с тангенциальной опорной поверхностью гнезда, при этом режущая пластина (22) имеет многоугольную призматическую форму с двумя противолежащими торцевыми поверхностями (28) и периферийной поверхностью (34), расположенной между ними, средняя плоскость (М), пересекающая режущую пластину, расположена между торцевыми поверхностями, периферийная поверхность имеет множество сторон (48) многоугольника, каждая из которых включает боковую опорную поверхность (38) и соединяется со смежной стороной через закругленный угол (40), каждый из которых образует вершину (42) многоугольной формы режущей пластины, при этом режущая пластина включает сквозное отверстие (36), проходящее между торцевыми поверхностями, тангенциальную опорную поверхность (44), расположенную вокруг сквозного отверстия, режущую часть (46), соответствующую каждой стороне (48) многоугольника, приподнятую по отношению к тангенциальной опорной поверхности (44) и включающую главную режущую кромку (50), соответствующую стороне (48) многоугольника и образованную на пересечении главной передней поверхности (54) и главной задней поверхности (56), вспомогательную режущую кромку (52), соответствующую закругленному углу (40), образованную на пересечении вспомогательной передней поверхности (72) и вспомогательной задней поверхности (74) и сопряженную с главной режущей кромкой (50), при этом главная режущая кромка (50) на виде сбоку на режущую пластину включает три участка, причем прямолинейный первый центральный участок (62) расположен наклонно по отношению к средней плоскости, выпуклый второй главный участок (64) сопряжен с первым главным центральным участком (62) на его верхнем конце (66), а вогнутый третий главный участок (68) сопряжен с первым главным центральным участком (62) на его нижнем конце (70), вспомогательная режущая кромка (52) на виде сбоку на режущую пластину включает три участка, причем прямолинейный первый вспомогательный центральный участок (82) расположен наклонно по отношению к средней плоскости, а первые главный и вспомогательный центральные участки наклонены в различных направлениях, выпуклый второй вспомогательный участок (84) сопряжен с первым вспомогательным центральным участком (82) на его верхнем конце (86), вогнутый третий вспомогательный участок (88) сопряжен с первым вспомогательным центральным участком (82) на его нижнем конце (90), при этом главная задняя поверхность (56) образует главный задний угол (γ) с соответствующей боковой опорной поверхностью, изменяющийся от главного первого максимального значения вблизи верхнего конца (58) главной кромки до главного второго минимального значения вблизи нижнего конца (60) главной кромки, и вспомогательная задняя поверхность (74) образует вспомогательный задний угол (δ) с соответствующим закругленным углом (40), изменяющийся от вспомогательного первого максимального значения вблизи верхнего конца (76) вспомогательной кромки до вспомогательного второго минимального значения вблизи нижнего конца (78) вспомогательной кромки, причем тангенциальная опорная поверхность (44) пластины контактирует с тангенциальной опорной поверхностью (96) гнезда, первая боковая опорная поверхность (38) режущей пластины контактирует с первой опорной поверхностью (102) гнезда, вторая боковая опорная поверхность (38) режущей пластины контактирует со второй опорной поверхностью (106) гнезда, и зажимной винт (26), проходящий через сквозное отверстие (36) режущей пластины и взаимодействующий с резьбовым отверстием (98).
13. Режущий инструмент (10) по п.12, в котором первая (102) и вторая (106) опорные поверхности гнезда разделены боковой стенкой (100) гнезда, не являющейся его опорной поверхностью, а боковая опорная поверхность (38) режущей пластины, расположенная между двумя контактирующими с гнездом боковыми опорными поверхностями (38), не контактирует с гнездом.
14. Режущий инструмент (10) по п.12, в котором тангенциальная опорная поверхность (96) гнезда отделена канавкой (108) от его боковых стенок (100).
15. Режущий инструмент (10) по п.12, в котором на переднем конце (110) тангенциальной опорной поверхности (96) гнезда выполнены скошенные поверхности (112) для образования зазора.
