Узел, содержащий ромбовидную пластину и крепежное гнездо, и ромбовидная двусторонняя режущая пластина
Узел (20) из ромбовидной двусторонней режущей пластины (22) и крепежного гнезда (24). Каждая торцовая поверхность (26) режущей пластины (22) имеет угловую упорную поверхность (38), смежную с каждой режущей кромкой (36) при вершине, по меньшей мере одну внутреннюю упорную поверхность (40а, 40b) на одной стороне поперечной плоскости (Р2) и по меньшей мере одну внутреннюю упорную поверхность (40а, 40b) на противоположной стороне поперечной плоскости (Р2). Каждая угловая упорная поверхность (38) расположена ближе к средней плоскости (М), чем смежная режущая кромка (36) при вершине. В каждом положении индексации режущей пластины (22) на крепежном гнезде (24) только одна угловая упорная поверхность (38) находится в рабочем контакте с одним (44а) из множества выступающих опорных элементов (44а, 44b, 44с) крепежного гнезда (24) и только по меньшей мере одна внутренняя упорная поверхность (40а, 40b), расположенная на противоположной стороне поперечной плоскости (Р2) относительно рабочей угловой упорной поверхности (38), находится в контакте по меньшей мере с одним остающимся опорным элементом (44b, 44с). Достигается повышение стабильности закрепления режущей пластины в гнезде. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 9 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к узлу из в основном ромбовидной двусторонней режущей пластины и крепежного гнезда для использования в основном в процессах резания металла и, в частности, для токарных операций.
Уровень техники
В области режущих инструментов, используемых в токарных операциях, имеется много примеров двусторонних режущих пластин, съемно удерживаемых в приемном кармане пластины корпуса инструмента, либо непосредственно, либо с использованием клина. В некоторых примерах эти двусторонние режущие пластины выполнены так, что упорные поверхности, взаимодействующие с противоположными торцовыми поверхностями, лежат ниже угловых режущих кромок.
В US 8 568 064 раскрыта треугольная двусторонняя многогранная режущая пластина и имеющая соответствующую форму опорная пластина. В одном варианте выполнения опорная пластина имеет верхнюю поверхность с тремя отдельными плоскими контактными поверхностями, задающими верхнюю центральную плоскость, при этом верхняя центральная плоскость расположена над соседними переходными поверхностями и верхними кромками.
Верхняя и нижняя поверхности режущей пластины имеют каждая три плоские контактные грани, соединенные с их угловыми регионами, которые утоплены относительно их угловых режущих кромок, и которые предназначены для вхождения в зацепление с верхней центральной плоскостью в каждом положении индексирования.
В US 2012/0114435 раскрыта имеющая прямоугольную форму двусторонняя многогранная режущая пластина и имеющая соответствующую форму усилительная часть. Усилительная часть имеет четыре плоские части, образованные между наружной стороной кольцеобразной выступающей части и каждым углом прямоугольника. Верхняя и нижняя поверхности режущей пластины имеют четыре куполообразные выпуклые части, соединенные с угловыми зонами, которые утоплены относительно их угловых режущих кромок, и по меньшей мере три из которых находятся в зацеплении с четырьмя плоскими частями в каждом положении индексирования.
Целью данного изобретения является создание улучшенного узла из двусторонней режущей пластины и крепежного гнезда.
Целью данного изобретения является также создание улучшенного узла, в котором режущая пластина удерживается в крепежном гнезде с высоким уровнем стабильности и без перенапряжения.
Другой целью данного изобретения является создание улучшенного узла, в котором режущие силы эффективно передаются через режущую пластину и в крепежное гнездо.
Еще одной целью данного изобретения является создание улучшенного узла, в котором режущая пластина расположена в крепежном гнезде с высоким уровнем точности и повторяемости.
Сущность изобретения
Согласно данному изобретению, предлагается узел из в основном ромбовидной двусторонней режущей пластины и крепежного гнезда, в котором
режущая пластина содержит две противоположные торцовые поверхности, соединенные друг с другом непрерывной периферийной поверхностью, при этом периферийная боковая поверхность имеет попеременно тупоугольные и остроугольные поверхности, отделенные четырьмя боковыми поверхностями;
средняя плоскость расположена между двумя противоположными торцовыми поверхностями и пересекает периферийную поверхность, ось пластины перпендикулярна средней плоскости и вокруг нее может индексироваться режущая пластина, режущая кромка при вершине образована на пересечении каждой остроугольной поверхности и каждой торцовой поверхности, продольная плоскость содержит ось пластины и делит пополам четыре режущие кромки при вершине, при этом вершина расположена на пересечении каждой режущей кромки при вершине и продольной плоскости, и поперечная плоскость содержит ось пластины и делит пополам две тупоугольные поверхности,
каждая торцовая поверхность имеет угловую упорную поверхность, смежную с каждой режущей кромкой при вершине, и передняя поверхность расположена между ними, при этом по меньшей мере одна внутренняя упорную поверхность расположена полностью на одной стороне поперечной плоскости, и по меньшей мере одна внутренняя упорную поверхность расположена полностью на противоположной стороне поперечной плоскости, и
каждая угловая упорную поверхность расположена ближе к средней плоскости, чем смежная вершина,
крепежное гнездо содержит посадочную поверхность с множеством опорных элементов, выступающих из нее, при этом каждый опорный элемент имеет опорную поверхность в контакте с каждой торцовой поверхностью, обращенной к крепежному гнезду, и
при этом в каждом положении индексирования режущей пластины:
только одна из двух угловых упорных поверхностей торцовой поверхности, обращенной к крепежному гнезду, находится в рабочем контакте с крепежным гнездом на первой опорной поверхности, и
только по меньшей мере одна внутренняя упорная поверхность торцовой поверхности, обращенной к крепежному гнезду, расположенная на противоположной стороне поперечной плоскости относительно рабочей угловой упорной поверхности, находится в контакте с крепежным гнездом по меньшей мере на одной оставшейся опорной поверхности.
Также в соответствии с данным изобретением предусмотрена в основном ромбовидная двусторонняя режущая пластина, содержащая:
две противоположные торцовые поверхности, соединенные друг с другом непрерывной периферийной поверхностью, при этом периферийная боковая поверхность имеет чередующиеся тупоугольные и остроугольные поверхности, отделенные четырьмя боковыми поверхностями;
среднюю плоскость, расположенную между двумя противоположными торцовыми поверхностями и пересекающую периферийную поверхность,
ось пластины, перпендикулярную средней плоскости и вокруг которой предусмотрена возможность индексирования режущей пластины;
режущую кромку при вершине на пересечении каждой остроугольной поверхности и каждой торцовой поверхности,
продольную плоскость, содержащую ось пластины и делящую пополам четыре режущие кромки при вершине,
при этом каждая торцовая поверхность имеет угловую упорную поверхность, смежную с каждой режущей кромкой при вершине, и переднюю поверхность, расположенную между ними,
вершину, расположенную на пересечении каждой режущей кромки при вершине и продольной плоскости, и
каждая угловая упорную поверхность расположена ближе к средней плоскости, чем ее смежная вершина,
при этом:
ни одна точка на каждой торцовой поверхности не расположена дальше от средней поверхности, чем две связанные с ней вершины,
средняя плоскость пересекает каждую боковую поверхность с образованием боковой граничной линии, при этом две боковые граничные линии сходятся к той же остроугольной поверхности с образованием острого угла при вершине, который меньше 60°, и
если смотреть на режущую пластину в разрезе вдоль продольной плоскости, первая воображаемая прямая линия, содержащая любую из вершин и радиально самую наружную точку смежной угловой упорной поверхности, образует острый первый угол больше 25° со средней плоскостью.
Краткое описание чертежей
Для лучшего понимания изобретения ниже приводится его описание только в качестве примера со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых точечные линии представляют срезанные границы для частичной видимости элементов, и на которых изображено:
фиг. 1 - узел из режущей пластины и крепежного гнезда, в соответствии с некоторыми вариантами выполнения данного изобретения, в изометрической проекции;
фиг. 2 - узел, показанный на фиг. 1, в разнесенной изометрической проекции;
фиг. 3 - режущая пластина, согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения, на виде сбоку;
фиг. 4 - режущая пластина, показанная на фиг. 3, на виде с конца;
фиг. 5 - разрез режущей пластины по линии V-V на фиг. 4;
фиг. 6 - разрез режущей пластины по линии VI-VI на фиг. 3;
фиг. 7 - крепежное гнездо, согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения, на виде сверху;
фиг. 8 - разрез крепежного гнезда по линии VIII-VIII на фиг. 7; и
фиг. 9 - разрез узла вдоль продольной плоскости.
Подробное описание изобретения
Данное изобретение относится к узлу 20 из в основном ромбовидной двусторонней режущей пластины 22 и крепежного гнезда 24, как показано на фиг. 1 и 2.
Согласно данному изобретению, режущая пластина 22 имеет две противоположные ромбовидные торцовые поверхности 26, соединенные друг с другом непрерывной периферийной поверхностью 28, при этом периферийная боковая поверхность 28 имеет чередующиеся тупоугольные и остроугольные поверхности 30, 32, отделенные четырьмя боковыми поверхностями 34.
Также в соответствии с данным изобретением, режущая кромка 36 при вершине образована на пересечении каждой остроугольной поверхности 32 и каждой торцовой поверхности 26, и каждая торцовая поверхность 26 имеет угловую упорную поверхность 38, смежную с каждой выступающей режущей кромкой 36, и переднюю поверхность 48, расположенную между ними.
В некоторых вариантах выполнения данного изобретения режущая пластина 22 может быть предпочтительно изготовлена посредством прессования в форме и спекания цементированного карбида, такого как карбид вольфрама, и может иметь или не иметь покрытия.
Как показано на фиг. 3, средняя плоскость М, расположенная между двумя противоположными торцовыми поверхностями 26, пересекает периферийную поверхность 28, и режущая пластина 22 установлена с возможностью индексирования вокруг оси А1 пластины, перпендикулярной средней плоскости М. Таким образом, дополнительно к реверсивности (или двусторонности) в том смысле, что режущие кромки и посадочные поверхности предусмотрены на обеих торцовых поверхностях 26, каждая торцовая поверхность 26 имеет два режущих участка, которые расположены с поворотом на 180° вокруг оси А1 пластины.
Также, как показано на фиг. 4, продольная поверхность Р1, содержащая ось А1 пластины, делит пополам две остроугольные поверхности 32 и четыре режущие кромки 36 при вершине.
В некоторых вариантах выполнения данного изобретения режущая пластина 22 может иметь зеркальную симметрию относительно средней плоскости М.
Согласно данному изобретению, как показано на фиг. 5, каждая угловая упорная поверхность 38 расположена ближе к средней плоскости М, чем вершина N1, расположенная на пересечении ее смежной режущей кромки 36 при вершине и продольной плоскости Р1.
В некоторых вариантах выполнения данного изобретения, ни одна точка на каждой боковой поверхности 26 не может быть расположена дальше от средней плоскости М, чем две вершины N1, связанные с ней.
Также в некоторых вариантах выполнения данного изобретения, каждая угловая упорная поверхность 38 может быть полностью расположена ближе к средней плоскости М, чем любая точка вдоль ее смежной режущей кромки 36 при вершине.
Кроме того, в некоторых вариантах выполнения данного изобретения две угловые упорные поверхности 38, связанные с каждой торцовой поверхностью 26, могут быть копланарными и параллельными средней плоскости М.
В других вариантах выполнения данного изобретения наиболее близкая точка на каждой торцовой поверхности 26 к средней плоскости М может находиться в одной из двух угловых упорных поверхностей 38, связанных с ней.
Как показано на фиг. 4, продольная плоскость Р1 может делить пополам две угловые упорные поверхности 38, связанные с каждой торцовой поверхностью 26.
В некоторых вариантах выполнения данного изобретения каждая торцовая поверхность 26 может иметь только две угловые упорные поверхности 38.
Также в некоторых вариантах выполнения данного изобретения режущая пластина 22 может иметь зеркальную симметрию относительно продольной плоскости Р1.
Как показано на фиг. 3 и 6, средняя плоскость М пересекает каждую боковую поверхность 34 с образованием боковой граничной линии Ls, и при этом две боковые граничные линии Ls сходятся к той же остроугольной поверхности 32 с образованием острого угла α1 при вершине.
В некоторых вариантах выполнения данного изобретения угол α1 при вершине может быть меньше 60° и подходит для профильных токарных операций.
Как показано на фиг.4, поперечная плоскость Р2, содержащая ось А1 пластины, делит пополам обе тупоугольные поверхности 30.
В некоторых вариантах выполнения данного изобретения режущая пластина 22 может иметь зеркальную симметрию относительно поперечной плоскости Р2.
Также в некоторых вариантах выполнения данного изобретения продольная плоскость Р1 может быть перпендикулярна поперечной плоскости Р2.
И в некоторых вариантах выполнения данного изобретения средняя плоскость М, продольная плоскость Р1 и поперечная плоскость Р2 могут быть взаимно перпендикулярны друг другу, при этом ось А1 пластины расположена на пересечении продольной плоскости Р1 и поперечной плоскости Р2, при этом продольная ось А2 расположена на пересечении средней плоскости М и продольной плоскости Р1, и поперечная ось A3 расположена на пересечении средней плоскости М и поперечной плоскости Р2. В некоторых вариантах выполнения пластина может быть зеркально симметричной относительно всех трех плоскостей М, Р1 и Р2. В некоторых вариантах выполнения пластина может иметь вращательную симметрию в 180° относительно всех трех осей Al, А2 и A3. В некоторых вариантах выполнения пластина может иметь зеркальную симметрию вокруг всех трех плоскостей М, Р1 и Р2, а также вращательную симметрию в 180° вокруг всех трех осей Al, А2 и A3.
Согласно данному изобретению, как показано на фиг. 3, по меньшей мере две внутренние упорные поверхности 40а, 40b, связанные с каждой торцовой поверхностью 26, могут быть копланарными и параллельными средней плоскости М.
Также в некоторых вариантах выполнения данного изобретения, как показано на фиг. 3 и 5, по меньшей мере две внутренние упорные поверхности 40а, 40b, связанные с каждой торцовой поверхностью 26, могут быть полностью расположены ближе к средней плоскости М, чем две вершины N1, связанные с той же торцовой поверхностью 26.
Кроме того, в некоторых вариантах выполнения данного изобретения две угловые упорные поверхности 38 и по меньшей мере две внутренние упорные поверхности 40а, 40b, связанные с каждой торцовой поверхностью 26, могут быть копланарными.
В других вариантах выполнения данного изобретения, как показано на фиг. 4, каждая внутренняя упорная поверхность 40а, 40b может пересекать по меньшей мере одну из четырех боковых поверхностей 34.
В других вариантах выполнения данного изобретения, как показано на фиг. 4, каждая торцовая поверхность 26 может иметь только две расположенные на расстоянии друг от друга внутренние упорные поверхности 40а, 40b, расположенные на каждой стороне поперечной плоскости Р2.
Согласно данному изобретению, как показано на фиг. 2, 7 и 8, крепежное гнездо 24 содержит посадочные поверхности 42 с множеством опорных элементов 44а, 44b, 44с, выступающих из нее, при этом каждый опорный элемент 44а, 44b, 44с имеет опорную поверхность 46а, 46b, 46с в контакте с торцовой поверхностью 26, обращенной к крепежному гнезду 24.
Следует отметить, что области контакта между режущей пластиной 22 и крепежным гнездом 24 представлены перекрестной штриховкой на фиг. 2.
В некоторых вариантах выполнения данного изобретения, как показано на фиг. 2, множество опорных поверхностей 46а, 46b, 46с могут быть копланарными.
Следует понимать, что в варианте выполнения данного изобретения, имеющем копланарные опорные поверхности 46а, 46b, 46с, крепежное гнездо 24 может быть изготовлено с увеличенной эффективностью.
Согласно данному изобретению, в каждом положении индексирования режущей пластины 22 только одна из двух угловых упорных поверхностей 3 8 торцовой поверхности 26, обращенной к крепежному гнезду 24, находится в рабочем контакте с крепежным гнездом 24 на первой опорной поверхности 46а, и только по меньшей мере одна внутренняя упорная поверхность 40а, 40b торцовой поверхности 26, обращенной к крепежному гнезду 24, расположенная на противоположной стороне поперечной плоскости Р2 относительно рабочей угловой упорной поверхности 38, находится в рабочем контакте с крепежным гнездом 24 по меньшей мере на одной оставшейся опорной поверхности 46b, 46с.
В некоторых вариантах выполнения данного изобретения, как показано на фиг. 2, за исключением рабочей угловой упорной поверхности 38, никакая другая часть торцовой поверхности 26, обращенной к крепежному гнезду 24, расположенная на той же стороне поперечной плоскости Р2, не может быть в контакте с крепежным гнездом 24.
Следует понимать, что в вариантах выполнения данного изобретения, имеющих только две разнесенные внутренние упорные поверхности 40а, 40b, расположенные на каждой стороне поперечной плоскости Р2, узел 20 выполнен только с тремя расположенными на расстоянии друг от друга контактными зонами между торцовой поверхностью 26, обращенной к крепежному гнезду 24, и крепежным гнездом 24, с обеспечением тем самым удерживания режущей пластины 22 на крепежном гнезде 24 без перенапряжения.
Эта конфигурация может достигаться, когда две разнесенные внутренние упорные поверхности 40а, 40b, расположенные на противоположных сторонах поперечной плоскости Р2 относительно рабочей угловой упорной поверхности 38, находятся в контакте с двумя соответствующими опорными поверхностями 46b, 46с, как показано на фиг. 2, 4 и 7, или в качестве альтернативного решения, когда разнесенные внутренние упорные поверхности 40а, 40b, расположенные на противоположной стороне поперечной плоскости Р2 относительно рабочей угловой упорной поверхности 38, находятся в контакте с единственной опорной поверхностью (не изображена на фигурах).
В некоторых вариантах выполнения данного изобретения сила зажимания между режущей пластиной 22 и крепежным гнездом 24 может прикладываться к центральной области воображаемого треугольника, ограниченного тремя расположенными на расстоянии друг от друга контактными зонами, за счет чего обеспечивается возможность удерживания режущей пластины 22 в крепежном гнезде 24 с высоким уровнем стабильности.
Следует понимать, что в вариантах выполнения данного изобретения, имеющих единственную внутреннюю упорную поверхность (не изображена на фигурах), расположенную на каждой стороне поперечной плоскости Р2, узел 20 может быть все еще выполнен с тремя расположенными на расстоянии друг от друга контактными поверхностями, за счет единственной внутренней упорной поверхности, расположенной на противоположной стороне поперечной плоскости Р2 относительно рабочей угловой упорной поверхности 38, находящейся в контакте с двумя расположенными на расстоянии друг от друга опорными поверхностями 46b, 46с.
Также в некоторых вариантах выполнения данного изобретения, как показано на фиг. 9, рабочая режущая кромка 36 при вершине может быть расположена на противоположной торцовой поверхности 26 относительно рабочей угловой упорной поверхности 38 и на той же стороне поперечной плоскости Р2, что и рабочая угловая упорная поверхность 38.
Как показано на фиг. 5, если смотреть на режущую пластину 22 в разрезе вдоль продольной плоскости Р1, первая прямая воображаемая прямая линия L1, содержащая одну из вершин N1 и радиально наиболее наружную точку No смежной угловой упорной поверхности 38, образует острый первый угол β1 со средней плоскостью М.
В некоторых вариантах выполнения данного изобретения первый угол β1 может быть больше 25°.
Следует понимать, что в вариантах выполнения данного изобретения, имеющих угол β1 больше 25°, рабочая угловая упорная поверхность 38 предпочтительно расположена под рабочей режущей кромкой 36 при вершине, за счет чего обеспечивается эффективная передача режущих сил через режущую пластину 22 в крепежное гнездо 24.
Эффективная передача режущих сил через режущую пластину 2 4 в крепежное гнездо 24 особенно предпочтительна для вариантов выполнения данного изобретения, в которых режущая пластина 22 имеет узкие режущие углы при вершине, и угол α1 при вершине меньше 60°.
Как показано на фиг. 5, если смотреть на режущую пластину 22 в разрезе вдоль продольной оси Р1, радиально самая наружная точка No каждой угловой упорной поверхности 38 расположена на первой высоте h1 над средней плоскостью М, и каждая вершина N1 расположена на второй высоте п2 над средней плоскостью М.
В некоторых вариантах выполнения данного изобретения первая высота h1 меньше трех четвертей высоты h2, т.е. h1<h2⋅3/4.
Следует понимать, что в вариантах выполнения данного изобретения, имеющих первую высоту h1 меньше трех четвертей высоты h2, режущая пластина 22 предпочтительно является компактной в направлении поперек средней плоскости М, что приводит к уменьшению стоимости материала и большей стабильности для внутренних токарных операций.
В некоторых вариантах выполнения данного изобретения, как показано на фиг. 4 и 5, наклонная поверхность 50 может быть расположена между каждой передней поверхностью 48 и соответствующей угловой упорной поверхностью 38.
Как показано на фиг. 5, если смотреть на режущую пластину 22 в разрезе вдоль продольной плоскости Р1, вторая воображаемая прямая линия L2, касательная в точке NR к каждой наклонной поверхности 50, образует острый второй угол β2 со средней плоскостью М.
В некоторых вариантах выполнения данного изобретения второй угол β2 может быть больше первого угла β1.
Также, как показано на фиг. 5, каждая вторая воображаемая линия L2 пересекает среднюю плоскость М во внутренней осевой точке N2.
В некоторых вариантах выполнения данного изобретения каждая внутренняя осевая точка N2 может быть расположена ближе к оси А1 пластины, чем соответствующая точка NR наклонной поверхности.
Также в некоторых вариантах выполнения данного изобретения каждая наклонная поверхность 50 может продолжаться от соответствующей передней поверхности 48 до соответствующей угловой упорной поверхности 38, и, как показано на фиг.5, если смотреть на режущую пластину 22 в разрезе вдоль продольной плоскости Р1, радиально самая наружная точка No каждой угловой упорной поверхности 38 может совпадать с точкой NR соответствующей наклонной поверхности 50.
Следует понимать, что в вариантах выполнения данного изобретения, имеющих второй угол β2 больше первого угла β1, стружка, проходящая поперек рабочей передней поверхности 4 8 предпочтительно отражается от смежно расположенной не рабочей угловой упорной поверхности 38, что уменьшает опасность износа и повреждения, которые в противном случае могут оказывать отрицательное влияние на точность повторного позиционирования режущей пластины 22, когда торцовая поверхность 26, обращенная к крепежному гнезду 24, реверсируется, и указанная не рабочая угловая упорная поверхность 38 становится рабочей.
В некоторых вариантах выполнения данного изобретения каждая передняя поверхность 48 может продолжаться от соответствующей режущей кромки 36 при вершине до соответствующей наклонной поверхности 50, и если смотреть на режущую пластину 22 в разрезе вдоль продольной плоскости Р1, как показано на фиг. 5, каждая передняя поверхность 4 8 может продолжаться непрерывно к средней плоскости М от соответствующей режущей кромки 36 при вершине до соответствующей наклонной поверхности 50.
Следует понимать, что в вариантах выполнения данного изобретения, в которых передняя поверхность 48 продолжается от соответствующей режущей кромки 36 при вершине до соответствующей наклонной поверхности 50 непрерывно к средней плоскости М, режущая пластина 22 может выполнять токарные операции с положительным передним углом и острой режущей кромкой, что уменьшает усилия резания и способствует улучшенному потоку стружки, что особенно подходит для машинной обработки алюминия. При таких конфигурациях каждая режущая кромка 36 при вершине обычно хонингована и не имеет соответствующей поверхности отрицательной направляющей фаски.
Как показано на фиг. 3 и 5, средняя плоскость М пересекает каждую остроугольную поверхность 32 с образованием граничной линии LN при вершине, и продольная плоскость Р1 пересекает каждую граничную линию LN при вершине в наружной осевой точке N3.
В некоторых вариантах выполнения данного изобретения, как показано на фиг. 5, каждая наружная осевая точка N3 может быть расположена ближе к оси А1 пластины, чем две вершины N1, связанные с той же остроугольной поверхностью 32.
Также в некоторых вариантах выполнения данного изобретения каждая торцовая поверхность 26 может пересекать периферийную боковую поверхность 28 с образованием периферийной кромки 52, и если смотреть на режущую пластину 22 в разрезе вдоль средней плоскости М, как показано на фиг. 6, каждая граничная линия LN может быть расположена полностью внутри видимой периферийной кромки 52.
Следует понимать, что в вариантах выполнения данного изобретения, имеющих каждую граничную линию LN при вершине, расположенную внутри периферийной кромки 52, режущая пластина 22 принимает вид двойной положительной режущей пластины, что обеспечивает возможность выполнения токарных операций с увеличенным положительным передним углом, при одновременном сохранении достаточного зазора между остроугольной поверхностью 32 и обрабатываемой деталью (не изображена).
Как показано на фиг. 2, 7, 8 и 9, крепежное гнездо 24 может быть выполнено в виде клина 54, съемно удерживаемого в принимающем пластину кармане 56 корпуса 58 инструмента с помощью резьбовой втулки 60.
В некоторых вариантах выполнения данного изобретения клин 54 может быть предпочтительно выполнен из цементированного карбида или другого материала, которые тверже материала принимающего пластину кармана 56.
Как показано на фиг. 8 и 9, клин 54 может иметь плоскую базовую поверхность 62, противоположную посадочной поверхности 42, и отверстие 64 клина может пересекать как базовую поверхность 62, так и посадочную поверхность 42.
Также, как показано на фиг. 9, резьбовая втулка 60 может быть расположена в отверстии 64 клина и находится в резьбовом зацеплении с приемным карманом 56.
В некоторых вариантах выполнения данного изобретения, как показано на фиг. 4 и 5, отверстие 66 пластины может продолжаться коаксиально оси А1 пластины и пересекать две торцовые поверхности 26 режущей пластины 22.
Также в некоторых вариантах выполнения данного изобретения, как показано на фиг. 9, зажимной винт 68 может быть расположен в отверстии 66 пластины и находится в резьбовом зацеплении с резьбовым отверстием 70 в резьбовой втулке 60 для приложения усилия зажимания.
Как показано на фиг. 5, 8 и 9, каждая вершина N1 расположена на третьей высоте h3 над соответствующей угловой упорной поверхностью 38, и первая опорная поверхность 46а расположена на четвертой высоте h4 над посадочной поверхностью 42.
В некоторых вариантах выполнения данного изобретения третья высота h3 может быть больше четвертой высоты h4.
Как показано на фиг. 2, принимающий пластину карман 5 6 может включать две стенки 72а, 72b кармана поперек посадочной поверхности 42 клина 54.
В некоторых вариантах выполнения данного изобретения две боковые поверхности 34 режущей пластины 22, расположенные на противоположной стороне поперечной плоскости Р2 относительно рабочей угловой упорной поверхности 38, могут быть в контакте с двумя стенками 72а, 72b кармана.
Контакт между режущей пластиной 22 и двумя стенками 72а, 72b кармана может осуществляться с помощью отверстия 66 пластины и резьбового отверстия 70, эксцентричными относительно друг друга, и составляющей усилия зажимания от зажимного винта 68, направленного поперек оси А1 пластины.
В некоторых вариантах выполнения данного изобретения клин 54 может быть не поворачиваемым.
Как показано на фиг. 1-5, каждая торцовая поверхность 26 режущей пластины 22 может имеет поперечный охватываемый элемент 74, продолжающийся с пересечением между двумя тупоугольными поверхностями 30, и каждый поперечный элемент 7 4 может иметь выступающую поперечную поверхность 76, имеющую пятую высоту h5 над средней плоскостью М.
Следует понимать, что в вариантах выполнения данного изобретения, имеющих поперечный охватываемый элемент 74, продолжающийся с пересечением между двумя тупоугольными поверхностями 30, улучшена жесткость режущей пластины 22, так что уменьшены до минимума деформации и неточности, вызываемые процессом спекания режущей пластины 22.
В некоторых вариантах выполнения данного изобретения, как показано на фиг. 3 и 5, каждая выступающая поперечная поверхность 76 может быть расположена ближе к средней плоскости М, чем две вершины N1, соответствующие той же торцовой поверхности 26 (т.е. h2>h5), и каждая выступающая поперечная поверхность 76 может быть расположена дальше от средней плоскости М, чем по меньшей мере две внутренние упорные поверхности 40а, 40b той же торцовой поверхности 26.
Также в некоторых вариантах выполнения данного изобретения выступающая поперечная поверхность 7 6 может быть параллельна средней плоскости М.
Кроме того, в некоторых вариантах выполнения данного изобретения, как показано на фиг. 5, отверстие 66 пластины может пересекать выступающую поперечную поверхность 76 каждого поперечного элемента 74.
Выполнение отверстия 66 пластины с пересечением выступающой поперечной поверхности 7 6 каждого поперечного элемента 74 обеспечивает возможность включения конической зенковки в отверстие 66 пластины для размещения головки зажимного винта 68, как показано на фиг. 9, что тем самым защищает зажимной винт 68 от истирания и повреждения стружкой, проходящей по торцовой поверхности 26 режущей пластины 22, соответствующей рабочей режущей кромке 36 при вершине.
Хотя данное изобретение пояснено с определенной степенью конкретности, следует понимать, что могут быть сделаны различных изменения и дополнения, не выходящие за рамки сущности или объема изобретения, определяемого приложенной формулой изобретения.
1. Режущий узел (20) режущего инструмента, содержащий ромбовидную двустороннюю режущую пластину (22) и корпус с крепежным гнездом (24),
при этом режущая пластина (22) содержит две противоположные торцовые поверхности (26), соединенные друг с другом непрерывной периферийной поверхностью (28), включающей чередующиеся тупоугольные и остроугольные поверхности (30, 32), отделенные четырьмя боковыми поверхностями (34);
среднюю плоскость (М), расположенную между двумя противоположными торцовыми поверхностями (26) и пересекающую периферийную боковую поверхность (28), ось (А1) пластины, перпендикулярную средней плоскости (М) с возможностью индексирования режущей пластины (22) вокруг нее, режущую кромку (36) при вершине, образованную на пересечении каждой остроугольной поверхности (32) и каждой торцовой поверхности (26), продольную плоскость (Р1), содержащую ось (А1) пластины и делящую пополам четыре режущие кромки (36) при вершине, вершину (N1), расположенную на пересечении каждой режущей кромки (36) при вершине и продольной плоскости (Р1), и поперечную плоскость (Р2), содержащую ось (А1) пластины и делящую пополам две тупоугольные поверхности (30),
при этом каждая торцовая поверхность (26) имеет угловую упорную поверхность (38), смежную с каждой режущей кромкой (36) при вершине, и переднюю поверхность (48), расположенную между ними, по меньшей мере одну внутреннюю упорную поверхность (40а, 40b), расположенную полностью на одной стороне поперечной плоскости (Р2), и по меньшей мере одну внутреннюю упорную поверхность (40а, 40b), расположенную полностью на противоположной стороне поперечной плоскости (Р2), при этом
каждая угловая упорная поверхность (38) расположена ближе к средней плоскости (М), чем смежная вершина (N1),
крепежное гнездо (24) содержит посадочную поверхность (42) с множеством опорных элементов (44а, 44b, 44с), выступающих из нее, при этом каждый опорный элемент (44а, 44b, 44с) имеет опорную поверхность (46а, 46b, 46с) в контакте с торцовой поверхностью (26), обращенной к крепежному гнезду (24),
при этом в каждом положении индексирования режущей пластины (22):
только одна из двух угловых упорных поверхностей (38) торцовой поверхности (26), обращенной к крепежному гнезду (24), находится в рабочем контакте с крепежным гнездом (24) на первой опорной поверхности (46а), и
только по меньшей мере одна внутренняя упорная поверхность (40а, 40b) торцовой поверхности (26), обращенной к крепежному гнезду (24), расположенная на противоположной стороне поперечной плоскости (Р2) относительно рабочей угловой упорной поверхности (38), находится в контакте с крепежным гнездом (24) по меньшей мере на одной оставшейся опорной поверхности (46b, 46с).
2. Режущий узел (20) по п. 1, в котором каждая угловая упорная поверхность (38) полностью расположена ближе к средней плоскости (М), чем любая точка вдоль смежной с ней режущей кромкой (36) при вершине.
3. Режущий узел (20) по п. 1, в котором две угловые упорные поверхности (38), связанные с каждой концевой поверхностью (26), выполнены компланарными и параллельными средней плоскости (М).
4. Режущий узел (20) по п. 1, в котором по меньшей мере две внутренние упорные поверхности (40, 40b), связанные с каждой торцовой поверхностью (26), расположены ближе к средней плоскости (М), чем две вершины (N1), связанные с той же торцовой поверхностью (26).
5. Режущий узел (20) по п. 1, в котором каждая торцовая поверхность (26) имеет только две разнесенные внутренние упорные поверхности (40а, 40b), расположенные на каждой стороне от поперечной плоскости (Р2).
6. Режущий узел (20) по п. 1, в котором за исключением рабочей угловой упорной поверхности (38), никакая другая часть торцовой поверхности (26), обращенная к крепежному гнезду (24) и расположенная на той же стороне поперечной плоскости (Р2), не находится в контакте с крепежным гнездом (24).
7. Режущий узел (20) по п. 1, в котором рабочая режущая кромка (36) при вершине расположена на противоположной торцовой поверхности (26) относительно рабочей угловой упорной поверхности (38) и на той же стороне поперечной плоскости (Р2), что и рабочая угловая упорная поверхность (38).
8. Режущий узел (20) по п. 1, в котором средняя плоскость (М) пересекает каждую боковую поверхность (34) с образованием боковой граничной линии (Ls), при этом две боковые граничные линии (Ls) сходятся к той же остроугольной поверхности (32) с образованием острого угла (α1) при вершине меньше 60°.
9. Режущий узел (20) по п. 1, в котором каждая торцовая поверхность (26) имеет поперечный охватываемый элемент (74), продолжающийся с пересечением между двумя тупоугольными поверхностями (30), при этом каждый поперечный элемент (74) имеет выступающую поперечную поверхность (76).
10. Режущий узел (20) по п. 1, в котором только по меньшей мере одна внутренняя упорная поверхность (40а, 40b) торцовой поверхности (2 6), обращенной к крепежному гнезду (24), расположенная на противоположной стороне поперечной плоскости (Р2) относительно рабочей угловой упорной поверхности (38), находится в контакте с крепежным гнездом (24) по меньшей мере на двух разнесенных опорных поверхностях (46b, 46с).
11. Режущий узел (20) по п. 1, в котором, если смотреть на режущую пластину (22) в разрезе вдоль продольной плоскости (Р1), первая воображаемая прямая линия (L1), содержащая одну из вершин (N1) и радиально наиболее наружную точку (No) смежной угловой упорной поверхности (38), образует острый первый угол (β1) больше 25° со средней плоскостью (М).
12. Режущий узел (20) по п. 11, в котором наклонная поверхность (50) расположена между каждой передней поверхностью (48) и соответствующей угловой упорной поверхностью (38),
при этом, если смотреть на режущую пластину (22) в разрезе вдоль продольной плоскости (Р1), вторая воображаемая прямая линия (L2), касательная в точке (NR) к каждой наклонной поверхности (50), образует острый второй угол (β2) со средней плоскостью (М), и при этом второй угол (β2) больше первого угла (β1).
13. Режущий узел (20) по п. 12, в котором каждая передняя поверхность (48) продолжается от соответствующей режущей кромки (36) при вершине до соответствующей наклонной поверхности (50), при этом, если смотреть на режущую пластину (22) в разрезе вдоль продольной плоскости (Р1), каждая передняя поверхность (48) продолжается непрерывно к средней плоскости (М) от соответствующей режущей кромки (36) при вершине до соответствующей наклонной поверхности (50).
14. Ромбовидная двусторонняя режущая пластина (22), содержащая:
две противоположные торцовые поверхности (26), соединенные друг с другом непрерывной периферийной поверхностью (28), включающей чередующиеся тупоугольные и остроугольные поверхности (30, 32), отделенные четырьмя боковыми поверхностями (34);
среднюю плоскость (М), расположенную между двумя противоположными торцовыми поверхностями (26) и пересекающую периферийную поверхность (28),
ось (А1) пластины, перпендикулярную средней плоскости (М) с возможностью индексирования вокруг нее режущей пластины (22);
режущую кромку (36) при вершине, образованную на пересечении каждой остроугольной поверхности (32) и каждой торцовой поверхности (26),
продольную плоскость (Р1), содержащую ось (А1) пластины и делящую пополам четыре режущие кромки (36) при вершине,
при этом каждая торцовая поверхность (26) имеет угловую упорную поверхность (38), смежную с каждой режущей кромкой (36) при вершине, и переднюю поверхность (48), расположенную между ними,
вершину (N1), расположенную на пересечении каждой режущей кромки (36) при вершине и продольной плоскости (Р1), и
при этом каждая угловая упорная поверхность (38) расположена ближе к средней плоскости (М), чем ее смежная вершина (N1),
причем ни одна точка на каждой торцовой поверхности (26) не расположена дальше от средней поверхности (М), чем две связанные с ней вершины (N1),
средняя плоскость (М) пересекает каждую боковую поверхность (34) с образованием боковой граничной линии (Ls), при этом две боковые граничные линии (Ls) сходятся к той же остроугольной поверхности (32) с образованием острого угла (α1) при вершине, который меньше 60°, и
если смотреть на режущую пластину (22) в разрезе вдоль продольной плоскости (Р1), первая воображаемая прямая линия (L1), содержащая любую из вершин (N1) и радиально самую наружную точку (No) смежной угловой упорной поверхности (38), образует острый первый угол (β1) больше 25° со средней плоскостью (М).
15. Режущая пластина (22) по п. 14, в которой радиально самая наружная точка (No) каждой угловой упорной поверхности (38) расположена на первой высоте (h1) над средней плоскостью (М) и каждая вершина (N1) расположена на второй высоте (h2) над средней плоскостью (М), и при этом первая высота (h1) меньше трех четвертей второй высоты (h2).
16. Режущая пластина (22) по п. 14, в которой ближайшая точка от средней плоскости (М) на каждой торцовой поверхности (26) содержится на одной из двух соответствующих угловых упорных поверхностей (38).
17. Режущая пластина (22) по п. 14, которая содержит наклонную поверхность (50), расположенную между каждой передней поверхностью (48) и соответствующей угловой упорной поверхностью (38),
при этом, если смотреть на режущую пластину (22) в разрезе вдоль продольной плоскости (Р1), вторая воображаемая прямая линия (L2), касательная в точке (NR) к наклонной поверхности (50), образует острый второй угол (β2) со средней плоскостью (М), и
при этом второй угол (β2) больше первого угла (β1).
18. Режущая пластина (22) по п. 17, в которой каждая передняя поверхность (48) продолжается от соответствующей режущей кромки (36) при вершине до соответствующей наклонной поверхности (50), и
если смотреть на режущую пластину (22) в разрезе вдоль продольной плоскости (Р1), каждая передняя поверхность (48) продолжается непрерывно к средней плоскости (М) от соответствующей режущей кромки (36) при вершине до соответствующей наклонной поверхности (50).
19. Режущая пластина (22) по п. 17, в которой каждая вторая воображаемая линия (L2) пересекает среднюю плоскость (М) во внутренней осевой точке (N2), и
при этом каждая внутренняя осевая точка (N2) расположена ближе к оси (А1) пластины, чем соответствующая точка (NR) наклонной поверхности.
20. Режущая пластина (22) по п. 14, в которой каждая угловая упорная поверхность (38) полностью расположена ближе к средней плоскости (М), чем любая точка вдоль ее смежной режущей кромки (36) при вершине.
21. Режущая пластина (22) по п. 14, в которой две угловые упорные поверхности (38), связанные с каждой концевой поверхностью (26), выполнены компланарными и параллельными средней плоскости (М).
22. Режущая пластина (22) по п. 14, дополнительно содержащая:
поперечную плоскость (Р2), содержащую ось (А1) пластины и делящую пополам две тупоугольные поверхности (30),
продольную ось (А2), образованную на пересечении средней плоскости (М) и продольной плоскости (Р1),
поперечную ось (A3), образованную на пересечении средней плоскости (М) и поперечной плоскости (Р2) и при этом
средняя плоскость (М), продольная плоскость (Р1) и поперечная плоскость (Р2) взаимно перпендикулярны друг другу;
режущая пластина (22) зеркально симметрична относительно всех трех плоскостей, а именно средней плоскости (М), продольной плоскости (Р1) и поперечной плоскости (Р2); и
режущая пластина (22) имеет вращательную симметрию в 180° относительно всех трех осей, а именно оси (А1) пластины, продольной оси (А2) и поперечной оси (A3).
