Вращающийся режущий инструмент, имеющий дискообразный режущий корпус, и индексируемая режущая вставка для него
Изобретение относится к вращающемуся режущему инструменту, имеющему дискообразный режущий корпус, и индексируемой режущей вставке для него для использования при обработке металлов резанием в целом, а также для операций прорезания пазов и канавок в частности. Вращающийся режущий инструмент имеет дискообразный режущий корпус с множеством гнезд для размещения вставки и равным количеством идентичных индексируемых режущих вставок, удерживающихся в них с возможностью отделения и имеющих противоположные верхнюю и нижнюю поверхности и противоположные первую и вторую концевые поверхности вставки. Первая и вторая режущие кромки образованы на пересечении верхней поверхности и первой и второй концевых поверхностей вставки соответственно. Смежные по окружности режущие вставки имеют различные из своих первой и второй концевых поверхностей вставки, находящиеся в контакте с задней стенкой гнезда для размещения вставки. Первая и вторая плоскости эквидистантно смещены от противоположных сторон режущего корпуса, причем первая плоскость пересекает только первую режущую кромку каждой чередующейся по окружности режущей вставки и не пересекает никакую из вторых режущих кромок, и вторая плоскость пересекает только вторую режущую кромку каждой чередующейся по окружности режущей вставки и не пересекает никакую из первых режущих кромок. Технический результат изобретения - создание улучшенного вращающегося режущего инструмента, выполненного с возможностью выполнения операций резания с высокими скоростями подачи. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 11 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к вращающемуся режущему инструменту, имеющему дискообразный режущий корпус, и индексируемой режущей вставке для него для использования при обработке металлов резанием в целом, а также для операций прорезания пазов и канавок в частности.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В области вращающихся режущих инструментов, используемых при операциях прорезания пазов и канавок, известны множество примеров дискообразных режущих корпусов, имеющих множество гнезд для размещения вставки и множество режущих вставкок, удерживающихся в них с возможностью отделения.
В WO 2010/083541 A1 раскрыта прорезная фреза, имеющая дискообразный режущий корпус с множеством идентичных гнезд для размещения вставки и равным количеством идентичных неиндексируемых режущих вставок, удерживающихся в них с возможностью отделения.
В JP 2015-196203 A раскрыта прорезная фреза, имеющая дискообразный режущий корпус с множеством неидентичных гнезд для размещения вставки и равным количеством идентичных индексируемых режущих вставок, удерживающихся в них с возможностью отделения.
В данной области техники существует потребность в улучшенном вращающемся режущем инструменте, имеющем дискообразный режущий корпус с множеством идентичных гнезд для размещения вставки и равным количеством идентичных индексируемых режущих вставок, удерживающихся в них с возможностью отделения.
В данной области техники существует потребность в улучшенном вращающемся режущем инструменте, в котором каждая индексируемая режущая вставка удерживается в своем соответствующем гнезде для размещения вставки с высокой степенью устойчивости.
В данной области техники существует потребность в улучшенном вращающемся режущем инструменте, выполненном с возможностью выполнения операций резания с высокими скоростями подачи.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с настоящим изобретением предложен режущий инструмент, имеющий признаки, разработанные в стремлении удовлетворить одну или более из упомянутых выше потребностей данной области техники. Согласно одному аспекту настоящего изобретения режущий инструмент содержит:
дискообразный режущий корпус, имеющий ось вращения, определяющую направление вращения вокруг этой оси вращения, противоположные первую и вторую концевые поверхности корпуса и периферийную поверхность корпуса, проходящую между ними,
множество идентичных гнезд для размещения вставки, расположенных на расстоянии вокруг периферийной поверхности корпуса, и равное количество идентичных индексируемых режущих вставок, удерживающихся в них с возможностью отделения,
при этом каждое гнездо для размещения вставки открыто к первой и второй концевым поверхностям корпуса и имеет посадочную поверхность и заднюю стенку, поперечную к этой посадочной поверхности, и
каждая режущая вставка имеет противоположные верхнюю и нижнюю поверхности и периферийную поверхность вставки, проходящую между ними, и ось вставки, проходящую через них, при этом периферийная поверхность вставки имеет противоположные первую и вторую концевые поверхности вставки, расположенные на расстоянии посредством противоположных первой и второй боковых поверхностей вставки, а первая и вторая режущие кромки образованы на пересечении указанной верхней поверхности и первой и второй концевых поверхностей вставки, соответственно,
причем:
нижняя поверхность каждой режущей вставки находится в контакте с посадочной поверхностью своего соответствующего гнезда для размещения вставки, и
смежные по окружности режущие вставки имеют различные из своих первой и второй концевых поверхностей вставки, находящиеся в контакте с задней стенкой своего соответствующего гнезда для размещения вставки,
причем:
медианная плоскость, перпендикулярная к оси вращения, пересекает периферийную поверхность корпуса, и
первая и вторая плоскости эквидистантно смещены от противоположных первой и второй сторон медианной плоскости, соответственно,
причем
первая плоскость пересекает только первую режущую кромку каждой чередующейся по окружности режущей вставки в первой точке пересечения и не пересекает никакую из вторых режущих кромок, и
вторая плоскость пересекает только вторую режущую кромку каждой чередующейся по окружности режущей вставки во второй точке пересечения и не пересекает никакую из первых режущих кромок.
В соответствии с настоящим изобретением также предложена индексируемая режущая вставка, содержащая:
противоположные верхнюю и нижнюю поверхности и периферийную поверхность вставки, проходящую между ними, и ось вставки, проходящую через них,
при этом нижняя поверхность имеет несущую поверхность и первую и вторую нижние упорные поверхности, поперечные к ней, и
периферийная поверхность вставки имеет противоположные первую и вторую концевые поверхности вставки, расположенные на расстоянии посредством противоположных первой и второй боковых поверхностей вставки, а первая и вторая режущие кромки образованы на пересечении указанной верхней поверхности и первой и второй концевых поверхностей вставки, соответственно,
причем в разрезе, выполненном по горизонтальной плоскости, перпендикулярной к оси вставки и пересекающей периферийную поверхность вставки:
первая и вторая периферийные угловые точки, образованные на пересечении первой концевой поверхности вставки и первой и второй боковых поверхностей вставки, соответственно, задают концевые точки первой боковой стороны воображаемой остроугольной трапеции,
третья и четвертая периферийные угловые точки, образованные на пересечении второй концевой поверхности вставки и первой и второй боковых поверхностей вставки, соответственно, задают концевые точки второй боковой стороны воображаемой остроугольной трапеции, и
первая и третья периферийные угловые точки задают концевые точки короткого основания указанной остроугольной трапеции, а вторая и четвертая периферийные угловые точки задают концевые точки длинного основания указанной остроугольной трапеции,
причем на виде снизу режущей вставки:
первая и вторая нижние упорные поверхности образуют тупой первый угол наклона и расположены внутри воображаемой остроугольной трапеции.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для лучшего понимания настоящее изобретение ниже описано только в качестве примера со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых штрихпунктирными линиями обозначены границы вырезов для частичных видов элемента, и на которых:
на фиг. 1 показан перспективный вид режущего инструмента в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 2 показан подробный покомпонентный перспективный вид режущего инструмента, показанного на фиг. 1;
на фиг. 3 показан подробный осевой вид с торца режущего инструмента, показанного на фиг. 1;
на фиг. 4 показан подробный тангенциальный вид сбоку режущего инструмента, показанного на фиг. 1;
на фиг. 5 показан подробный радиальный вид сбоку режущего инструмента, показанного на фиг. 1,выполненный уплощенным для иллюстративных целей, а также с удаленными связанными режущими вставками и зажимными винтами;
на фиг. 6 показан подробный радиальный вид сбоку режущего инструмента, показанного на фиг. 1, выполненный уплощенным для иллюстративных целей, а также с удерживаемыми в нем связанными режущими вставками;
на фиг. 7 показан вид сверху режущей вставки в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 8 показан вид сбоку режущей вставки, показанной на фиг. 7;
на фиг. 9 показан вид с торца режущей вставки, показанной на фиг. 7;
на фиг. 10 показан вид снизу режущей вставки, показанной на фиг. 7; и
на фиг. 11 показан вид в разрезе режущей вставки, показанной на фиг. 9, выполненный по линии XI-XI.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как показано на фиг. 1-6, настоящее изобретение относится к режущему инструменту 20, содержащему дискообразный режущий корпус 22, имеющий ось R вращения, определяющую направление DR вращения вокруг этой оси R вращения, две противоположные первую и вторую концевые поверхности 24a, 24b корпуса и периферийную поверхность 26 корпуса, проходящую между ними.
Медианная плоскость М, перпендикулярная к оси R вращения, пересекает периферийную поверхность 26 корпуса, и первая и вторая плоскости Р1, Р2 эквидистантно смещены от противоположных первой и второй сторон S1, S2 медианной плоскости М, соответственно.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения ни одна из первой и второй плоскостей P1, P2 не может пересекать режущий корпус 22.
В других вариантах осуществления настоящего изобретения (не показаны) первая и вторая плоскости P1, P2 могут иметь кольцевую форму, что, тем самым, обеспечивает, что ни одна из первой и второй плоскостей P1, P2 не пересекает приподнятую центральную часть режущего корпуса 22.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, как показано на фиг. 1-6, множество идентичных гнезд 28 для размещения вставки расположены по окружности периферийной поверхности 26 корпуса, и равное количество идентичных индексируемых режущих вставок 30 удерживается в них с возможностью отделения.
Благодаря тому, что указанное множество идентичных гнезд 28 для размещения вставки являются идентичными, следует понимать, что режущий корпус 22 может быть изготовлен просто и затратоэффективно.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения периферийная поверхность 26 корпуса может иметь общее количество N гнезд 28 для размещения вставки и иметь N-кратную вращательную симметрию вокруг оси R вращения.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения режущий инструмент 20 может иметь N/2-кратную вращательную симметрию вокруг оси R вращения.
Следует понимать, что для тех вариантов осуществления настоящего изобретения, в которых режущий инструмент 20 иметь N/2-кратную вращательную симметрию вокруг оси R вращения, N представляет собой четное число.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения режущие вставки 30 могут быть изготовлены из подходящего твердого материала, предпочтительно посредством прессования и спекания спеченого карбида, такого как карбид вольфрама, а режущий корпус 22 может быть изготовлен из менее твердого материала.
Как показано на фиг. 2-5, каждое гнездо 28 для размещения вставки открыто к первой и второй концевым поверхностям 24a, 24b корпуса и имеет посадочную поверхность 32 и заднюю стенку 34, изображенную в этом варианте осуществления как поперечная к посадочной поверхности 32.
Также, как показано на фиг. 2-5, каждое гнездо 28 для размещения вставки может быть открыто к углублению 35 для стружки, а каждое углубление 35 для стружки может быть расположено впереди в направлении вращения от своего соответствующего гнезда 28 для размещения вставки, что, тем самым, способствует удалению стружки.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения задняя стенка 34 каждого гнезда для размещения вставки может быть перпендикулярна к медианной плоскости М.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения задняя стенка 34 каждого гнезда для размещения вставки может быть обращена в направлении DR вращения.
Как показано на фиг. 5, посадочная поверхность 32 каждого гнезда для размещения вставки может иметь донную поверхность 36 и первую и вторую боковые опорные поверхности 38a, 38b, поперечные к ней, при этом первая и вторая боковые опорные поверхности 38a, 38b могут быть расположены на первой и второй сторонах S1, S2 медианной плоскости М, соответственно.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения донная поверхность 36 и первая и вторая боковые опорные поверхности 38a, 38b каждой посадочной поверхности 32 могут прилегать к своему соответствующему углублению 35 для стружки.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения донная поверхность 36 и первая и вторая боковые опорные поверхности 38a, 38b могут быть образованы в центральном углублении 40 посадочной поверхности 32, при этом первая и вторая боковые опорные поверхности 38a, 38b могут быть обращены друг к другу.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая и вторая боковые опорные поверхности 38a, 38b могут проходить параллельно медианной плоскости М. Для таких вариантов осуществления указанное множество идентичных посадочных поверхностей 32 может быть изготовлено просто и затратоэффективно.
В еще одних вариантах осуществления настоящего изобретения каждая посадочная поверхность 32 может содержать плоскую приподнятую выступающую поверхность 41, частично окружающую центральное углубление 40.
Как показано на фиг. 7-11, каждая режущая вставка 30 имеет противоположные верхнюю и нижнюю поверхности 42, 44 и периферийную поверхность 46 вставки, проходящую между ними, и ось А1 вставки, проходящую через них.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения сквозное отверстие 48, соосное с осью А1 вставки, может пересекать верхнюю и нижнюю поверхности 42, 44.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая режущая вставка 30 может не иметь вращательной симметрии вокруг своей оси А1 вставки.
Как показано на фиг. 8-10, нижняя поверхность44 имеет несущую поверхность 50 и первую и вторую нижние упорные поверхности 52a, 52b, поперечные к ней.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая и вторая нижние упорные поверхности 52a, 52b могут быть расположены на расстоянии.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая и вторая нижние упорные поверхности 52a, 52b могут быть плоскими.
Как показано на фиг. 8-10, несущая поверхность 50 и первая и вторая нижние упорные поверхности 52a, 52b могут быть образованы на центральном выступе 51, выступающем от нижней поверхности 44.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения несущая поверхность 50 может содержать по меньшей мере две копланарные несущие подповерхности 53a, 53b.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения нижняя поверхность 44 может содержать плоскую нижнюю поверхность 55, окружающую центральный выступ 51.
Как показано на фиг. 10, на виде снизу одной из режущих вставок 30 первая и вторая нижние упорные поверхности 52a, 52b образуют тупой первый угол α1 наклона.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первый угол α1 наклона может быть больше 170 градусов и меньше 180 градусов, причем в иллюстративном примере, показанном на фиг. 10, указанный угол α1 составляет 178 градусов.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первый угол α1 наклона может представлять собой внутренний угол.
Следует понимать, что использование термина "внутренний угол" на протяжении настоящих описания и формулы изобретения относится к углу между двумя плоскими поверхностными компонентами или зонами, измеряемому как и внутренний по отношению к элементу, на котором образованы эти поверхностные компоненты или зоны, соответственно.
Как показано на фиг. 7-11, периферийная поверхность 46 вставки имеет противоположные первую и вторую концевые поверхности 54a, 54b вставки, расположенные на расстоянии посредством противоположных первой и второй боковых поверхностей вставки 56a, 56b, при этом первая и вторая режущие кромки 58a, 58b образованы на пересечении указанной верхней поверхности 42 и первой и второй концевых поверхностей 54a, 54b вставки, соответственно.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая режущая кромка 58a может прерываться первой выемкой 60a для разделения стружки, а вторая режущая кромка 58b может прерываться второй выемкой 60b для разделения стружки.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая и вторая концевые поверхности 54a, 54b вставки могут сходиться к первой боковой поверхности 56а вставки, при этом первая и вторая нижние упорные поверхности 52a, 52b могут быть обращены в том же направлении, что и вторая боковая поверхность 56b вставки.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая режущая вставка 30 может иметь зеркальную симметрию относительно вертикальной плоскости PV, содержащей ее ось А1 вставки и пересекающей ее первую и вторую боковые поверхности 56a, 56b вставки.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, как показано на фиг. 3 и 4, нижняя поверхность 44 каждой режущей вставки находится в контакте с посадочной поверхностью 32 своего соответствующего гнезда 28 для размещения вставки, а смежные по окружности режущие вставки 30 имеют различные из своих первой и второй концевых поверхностей 54a, 54b вставки, находящиеся в контакте с задней стенкой 34 своего соответствующего гнезда 28 для размещения вставки.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения зажимной винт 62 может проходить через сквозное отверстие 48 и взаимодействовать резьбовым способом с отверстием 64 винта в посадочной поверхности 32.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 2 и 5, отверстие 64 винта может быть образовано в донной поверхности 36.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения отверстие 64 винта может иметь ось А2 винта, содержащуюся в медианной плоскости М.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения ось А1 вставки каждой режущей вставки 30 может быть не соосна оси А2 винта своего соответствующего гнезда 28 для размещения вставки, и, таким образом, каждое сквозное отверстие 48 может быть расположено внецентренно относительно своего соответствующего отверстия 64 винта.
В еще одних вариантах осуществления настоящего изобретения несущая поверхность 50 каждой вставки может находиться в контакте с донной поверхностью 36 своего соответствующего гнезда 28 для размещения вставки.
Как показано на фиг. 4, нижняя поверхность 55 может быть расположена на расстоянии от приподнятой выступающей поверхности 41 посредством зазора G.
Как показано на фиг. 6, медианная плоскость М может пересекать первую и вторую режущие кромки 58a, 58b каждой режущей вставки 30.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 6, вертикальная плоскость PV каждой режущей вставки может быть не перпендикулярной к медианной плоскости М, хотя и с отклонением на 1 градус от нее.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, как показано на фиг. 6, первая плоскость Р1 пересекает только первую режущую кромку 58a каждой чередующейся по окружности режущей вставки 30 в первой точке I1 пересечения и не пересекает никакую из вторых режущих кромок 58b, и вторая плоскость Р2 пересекает только вторую режущую кромку 58b каждой чередующейся по окружности режущей вставки 30 во второй точке I2 пересечения и не пересекает никакую из первых режущих кромок 58a.
Как показано на фиг. 6, первая и вторая режущие кромки 58a, 58b, пересекающие первую и вторую плоскости Р1, Р2, соответственно, могут быть рабочими, а также могут быть связаны с первой и второй концевыми поверхностями 54a, 54b вставки, соответственно, не находящимися в контакте с задней стенкой 34.
Следует понимать, что как только рабочие первая и вторая режущие кромки 58a, 58b станут изношенными, каждая режущая вставка 30 может быть пошагово перемещена в своем соответствующем гнезде 28 для размещения вставки таким образом, что неизношенные первая и вторая режущие кромки 58a, 58b станут рабочими.
Альтернативно, следует понимать, что как только рабочие первая и вторая режущие кромки 58a, 58b станут изношенными, каждая режущая вставка 30 может быть перемещена в другое гнездо 28 для размещения вставки таким образом, что неизношенные первая и вторая режущие кромки 58a, 58b станут рабочими, хотя оператор должен обеспечивать, чтобы первая плоскость Р1 пересекала только первую режущую кромку 58a каждой чередующейся по окружности режущей вставки 30 и не пересекала никакую из вторых режущих кромок 58b, и чтобы вторая плоскость Р2 пересекала только вторую режущую кромку 58b каждой чередующейся по окружности режущей вставки 30 и не пересекала никакую из первых режущих кромок 58a.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первые выемки 60а для разделения стружки, связанные с рабочими первыми режущими кромками 58a, могут быть расположены на одной стороне медианной плоскости М, а вторые выемки 60b для разделения стружки, связанные с рабочими вторыми режущими кромками 58b, могут быть расположены на противоположной стороне медианной плоскости М.
Следует понимать, что первая и вторая выемки 60a, 60b для разделения стружки обеспечивают оператору полезный визуальный индикатор при пошаговом перемещении и замене режущих вставок 30.
Также следует понимать, что добавление различных углубленных или выпуклых форм или букв, например, "R" и "L" вблизи первой и второй режущих кромок 58a, 58b, соответственно, обеспечивает оператору альтернативный визуальный индикатор.
Как показано на фиг. 6, каждая первая режущая кромка 58а может иметь первую и вторую концевые точки NE1, NE2, расположенные на противоположных сторонах медианной плоскости М, а каждая вторая режущая кромка 58b может иметь третью и четвертую концевые точки NE3, NE4, расположенные на противоположных сторонах медианной плоскости М.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая концевая точка NE1 каждой рабочей первой режущей кромки 58а может содержаться в первой плоскости Р1 и, таким образом, может совпадать со своей связанной первой точкой I1 пересечения, а третья концевая точка NE3 каждой рабочей второй режущей кромки 58b может содержаться во второй плоскости Р2 и, таким образом, может совпадать со своей связанной второй точкой I2 пересечения. Для таких вариантов осуществления поперечное расстояние между первой и второй плоскостями Р1, Р2 может определять максимальную инструментальную режущую ширину WMAX режущего инструмента 20.
Как показано на фиг. 6, вторая концевая точка NE2 каждой рабочей первой режущей кромки 58а может быть расположена на первой режущей ширине W1 от первой плоскости Р1, а четвертая концевая точка NE4 каждой рабочей второй режущей кромки 58b может быть расположена на второй режущей ширине W2 от второй плоскости Р2.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая режущая ширина W1 может составлять по меньшей мере девять десятых от максимальной инструментальной режущей ширины WMAX, то есть, W1 ≥ WMAX*9/10, и второе режущее расстояние W2 может составлять по меньшей мере девять десятых от максимальной инструментальной режущей ширины WMAX, то есть, W2 ≥ WMAX*9/10.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первое режущее расстояние W1 может быть равно второму режущему расстоянию W2.
Как показано на фиг. 4, каждая рабочая первая режущая кромка 58а может иметь наклонную первую концевую часть 66а, проходящую от ее первой концевой точки NE1 и образующую с медианной плоскостью М острый первый концевой угол β1, меньший 60 градусов, а каждая рабочая вторая режущая кромка 58b может иметь наклонную вторую концевую часть 66b, проходящую от ее третьей концевой точки NE3 и образующую с медианной плоскостью М острый второй концевой угол β2, меньший 60 градусов.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первый и второй концевые углы β1, β2 могут быть равны.
Следует понимать, что для вариантов осуществления настоящего изобретения, имеющих первый и второй концевые углы β1, β2 меньше 60 градусов, толщина отрезаемой стружки может быть соответственно и преимущественно уменьшена.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения наклонная первая концевая часть 66а каждой рабочей первой режущей кромки 58а может сбоку перекрывать вторую режущую ширину W2, а наклонная вторая концевая часть 66b каждой рабочей второй режущей кромки 58b может сбоку перекрывать первую режущую ширину W1.
Следует понимать, что для тех вариантов осуществления настоящего изобретения, в которых наклонные первая и вторая концевые части 66a, 66b сбоку перекрывают вторую и первую режущие ширины W2, W1, соответственно, рабочие первая и вторая режущие кромки 58a, 58b могут считаться "полностью эффективными", обеспечивая режущему инструменту 20 возможность выполнения операций резания при соответственных и преимущественных высоких скоростях подачи.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая нижняя упорная поверхность 52а каждой режущей вставки 30, первая режущая кромка 58а которой является рабочей, может находиться в контакте с одной из первой и второй боковых опорных поверхностей 38a, 38b, расположенных на одной из первой и второй сторон S1, S2 медианной плоскости М, а вторая нижняя упорная поверхность 52b каждой режущей вставки 30, вторая режущая кромка 58b которой является рабочей, может находиться в контакте с одной из первой и второй боковых опорных поверхностей 38a, 38b, расположенных на другой из первой и второй сторон S1, S2 медианной плоскости М.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вторая нижняя упорная поверхность 52b каждой режущей вставки 30, первая режущая кромка 58а которой является рабочей (например, см. нижнюю часть фиг. 6), может не находиться в контакте с какой-либо из первой и второй боковых опорных поверхностей 38a, 38b, и первая нижняя упорная поверхность 52а каждой режущей вставки 30, вторая режущая кромка 58b которой является рабочей (например, см. верхнюю часть фиг. 6), может не находиться в контакте с какой-либо из первой и второй боковых опорных поверхностей 38a, 38b.
Следует понимать, что за исключением несущей поверхности 50, находящейся в контакте с донной поверхностью 36, и одной из первой и второй нижней упорных поверхностей 52a, 52b, находящейся в контакте с одной из первой и второй боковых упорных поверхностей 38a, 38b, никакая другая часть нижней поверхности 44 каждой вставки не находится в контакте с посадочной поверхностью 32 своего соответствующего гнезда 28 для размещения вставки.
Также следует понимать, что для тех вариантов осуществления настоящего изобретения, в которых задняя стенка 34 каждого гнезда 28 для размещения вставки перпендикулярна к медианной плоскости М, и первая и вторая боковые опорные поверхности 38a, 38b каждого гнезда 28 для размещения вставки проходят параллельно медианной плоскости М, благодаря тому, что одна из первой и второй концевых поверхностей 54a, 54b вставки находится в контакте с задней стенкой 34, а одна из первой и второй нижних упорных поверхностей 52a, 52b находится в контакте с одной из первой и второй боковых опорных поверхностей 38a, 38b, каждая режущая вставка 30 удерживается в своем соответствующем гнезде 28 для размещения вставки с высокой степенью устойчивости.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая нижняя упорная поверхность 52а каждой режущей вставки 30, первая режущая кромка 58а которой является рабочей, может находиться в контакте со второй боковой опорной поверхностью 38b, а вторая нижняя упорная поверхность 52b каждой режущей вставки 30, вторая режущая кромка 58b которой является рабочей, может находиться в контакте с первой боковой опорной поверхностью 38a.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая нижняя упорная поверхность 52а каждой режущей вставки 30, первая режущая кромка 58а которой является рабочей, может быть полностью расположена дальше от первой точки I1 пересечения, чем вторая нижняя упорная поверхность 52b, а вторая нижняя упорная поверхность 52b каждой режущей вставки 30, вторая режущая кромка 58b которой является рабочей, может быть полностью расположена дальше от второй точки I2 пересечения, чем первая нижняя упорная поверхность 52а.
Следует понимать, что для тех вариантов осуществления настоящего изобретения, в которых рабочая первая или вторая нижняя упорная поверхность 52a, 52b каждой режущей вставки 30 находится на противоположной стороне медианной плоскости М от своей связанной первой или второй точки I1, I2 пересечения и дальше от своей связанной первой или второй точки I1, I2 пересечения, чем ее смежная нерабочая вторая или первая нижняя упорная поверхность 52b, 52a, вторая или первая боковая опорная поверхность 38b, 38a, в контакте с которой находится рабочая первая или вторая нижняя упорная поверхность 52a, 52b, преимущественно противодействует моменту, действующему на режущую вставку 30, вызываемому неуравновешенными силами резания, которые содержат компоненты сил резания, направленные через первую и вторую точки I1, I2 пересечения.
В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения, как показано на фиг. 11, в разрезе, выполненном по горизонтальной плоскости РН, перпендикулярной к оси А1 вставки и пересекающей периферийную поверхность 46 вставки одной из режущих вставок 30:
первая и вторая периферийные угловые точки NC1, NC2, образованные на пересечении первой концевой поверхности 54а вставки и первой и второй боковых поверхностей 56a, 56b вставки, соответственно, задают концевые точки первой боковой стороны SL1 воображаемой остроугольной трапеции Т, и
третья и четвертая периферийные угловые точки NC3, NC4, образованные на пересечении второй концевой поверхности 54b вставки и первой и второй боковых поверхностей 56a, 56b вставки, соответственно, задают концевые точки второй боковой стороны SL2 воображаемой остроугольной трапеции Т.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая и вторая боковые стороны SL1, SL2 могут быть равны по длине, а воображаемая остроугольная трапеция Т может представлять собой равнобочную трапецию.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, горизонтальная плоскость РН может быть расположена ближе к верхней поверхности 42, чем к нижней поверхности 44, и, как показано на фиг. 11, никакая часть режущей вставки 30, расположенная ниже горизонтальной плоскости РН, не может проходить снаружи воображаемой остроугольной трапеции Т.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая и вторая боковые стороны SL1, SL2 могут делиться пополам первой и второй боковыми биссектрисами BL1, BL2, при этом первая и вторая боковые биссектрисы BL1, BL2 могут образовывать тупой второй угол α2 наклона.
В еще одних вариантах осуществления настоящего изобретения второй угол α2 наклона может быть равен первому углу α1 наклона.
Как показано на фиг. 7, первая и вторая концевые точки NE1, NE2 первой режущей кромки 58а задают воображаемую первую прямую линию L1, а третья и четвертая концевые точки NE3, NE4 второй режущей кромки 58b задают воображаемую вторую линию L2.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения воображаемая первая прямая линия L1 может быть параллельна одной из первой и второй боковых сторон SL1, SL2, и воображаемая вторая прямая линия L2 может быть параллельна одной из первой и второй боковых сторон SL1, SL2.
Как показано на фиг. 7-11, воображаемая первая прямая линия L1 параллельна первой боковой стороне SL1, а воображаемая вторая прямая линия L2 параллельна второй боковой стороне SL2.
В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения, описанном выше в отношении фиг. 11 и с дальнейшей ссылкой на фиг. 10, на виде снизу одной из режущих вставок 30 первая и вторая нижние упорные поверхности 52а, 52b расположены внутри воображаемой остроугольной трапеции Т.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая и вторая нижние упорные поверхности 52a, 52b могут быть расположены полностью внутри воображаемой остроугольной трапеции Т и могут не пересекать периферийную поверхность 46 вставки.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 10, воображаемые третья и четвертая прямые линии L3, L4, проходящие параллельно первой и второй нижним упорным поверхностям 52a, 52b, соответственно, могут быть перпендикулярны к первой и второй боковым сторонам SL1, SL2, соответственно.
Как показано на фиг. 7-11, первая и вторая концевые поверхности 54a, 54b вставки могут содержать первую и вторую концевые упорные поверхности 68a, 68b.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 8, горизонтальная плоскость РН может пересекать первую и вторую концевые упорные поверхности 68a, 68b.
Как показано на фиг. 3, смежные по окружности режущие вставки 30 могут иметь различные из своих первой и второй концевых упорных поверхностей 68a, 68b, находящиеся в контакте с задней стенкой 34 своего соответствующего гнезда 28 для размещения вставки, а также таким образом, что горизонтальная плоскость РН каждой вставки пересекает заднюю стенку 34 своего соответствующего гнезда 28 для размещения вставки.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая и вторая концевые упорные поверхности 68a, 68b могут быть плоскими.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 10 и 11, первая концевая плоскость Е1, заданная первой концевой упорной поверхностью 68а, может содержать первую боковую сторону SL1, а вторая концевая плоскость Е2, заданная второй концевой упорной поверхностью 68b, может содержать вторую боковую сторону SL2.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вторая концевая упорная поверхность 68b может быть расположена на одной стороне первой концевой плоскости Е1, и никакая часть режущей вставки 30 не может проходить к другой ее стороне, и первая концевая упорная поверхность 68а может быть расположена на одной стороне второй концевой плоскости Е2, и никакая часть режущей вставки 30 не может проходить к другой ее стороне.
Как показано на фиг. 11, первая и третья периферийные угловые точки NC1, NC3 задают концевые точки короткого основания BS указанной остроугольной трапеции Т, а вторая и четвертая периферийные угловые точки NC2, NC4 задают концевые точки длинного основания BL указанной остроугольной трапеции Т.
Как показано на фиг. 10, первая и вторая нижние упорные поверхности 52a, 52b могут быть обращены к длинному основанию BL.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая и вторая нижние упорные поверхности 52a, 52b могут быть полностью расположены на противоположных сторонах биссектрисы ВВ основания, делящей пополам по меньшей мере одно из короткого и длинного оснований BS, BL.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вертикальная плоскость PV может содержать биссектрису ВВ основания.
В других вариантах осуществления настоящего изобретения (не показаны) воображаемая первая прямая линия L1 может быть параллельна второй боковой стороне SL2, а воображаемая вторая прямая линия L2 может быть параллельна первой боковой стороне SL1, и, таким образом, воображаемые первая и вторая прямые линии L1, L2, связанные с рабочими первой и второй режущими кромками 58a, 58b, соответственно, могут быть перпендикулярны к медианной плоскости М.
Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано с некоторой степенью детализации, следует понимать, что различные изменения и модификации могут быть осуществлены без отступления от сущности или объема настоящего изобретения, как определено в прилагаемой формуле изобретения.
1. Режущий инструмент (20), содержащий:
дискообразный режущий корпус (22), имеющий ось (R) вращения, определяющую направление (DR) вращения вокруг этой оси (R) вращения, противоположные первую и вторую концевые поверхности (24а, 24b) корпуса и периферийную поверхность (26) корпуса, проходящую между ними,
множество гнезд (28) для размещения вставки, расположенных по окружности периферийной поверхности (26) корпуса, и равное количество идентичных индексируемых режущих вставок (30), удерживающихся в них с возможностью отделения,
при этом каждое гнездо (28) для размещения вставки открыто к первой и второй концевым поверхностям (24а, 24b) корпуса и имеет посадочную поверхность (32) и заднюю стенку (34), поперечную к этой посадочной поверхности (32), и
каждая режущая вставка (30) имеет противоположные верхнюю и нижнюю поверхности (42, 44) и периферийную поверхность (46) вставки, проходящую между ними, и ось (А1) вставки, проходящую через них, при этом периферийная поверхность (46) вставки имеет противоположные первую и вторую концевые поверхности (54а, 54b) вставки, расположенные на расстоянии посредством противоположных первой и второй боковых поверхностей (56а, 56b) вставки, а первая и вторая режущие кромки (58а, 58b) образованы на пересечении указанной верхней поверхности (42) и первой и второй концевых поверхностей (54а, 54b) вставки соответственно,
причем:
нижняя поверхность (44) каждой режущей вставки находится в контакте с посадочной поверхностью (32) своего соответствующего гнезда (28) для размещения вставки и
смежные по окружности режущие вставки (30) имеют различные из своих первой и второй концевых поверхностей (54а, 54b) вставки, находящиеся в контакте с задней стенкой (34) своего соответствующего гнезда (28) для размещения вставки,
причем:
медианная плоскость (М), перпендикулярная к оси (R) вращения, пересекает периферийную поверхность (26) корпуса и
первая и вторая плоскости (P1, Р2) эквидистантно смещены от противоположных первой и второй сторон (S1, S2) медианной плоскости (М) соответственно,
причем
первая плоскость (P1) пересекает только первую режущую кромку (58а) каждой чередующейся по окружности режущей вставки (30) в первой точке (I1) пересечения и не пересекает никакую из вторых режущих кромок (58b) и
вторая плоскость (Р2) пересекает только вторую режущую кромку (58b) каждой чередующейся по окружности режущей вставки (30) во второй точке (I2) пересечения и не пересекает никакую из первых режущих кромок (58а),
при этом
множество гнезд (28) для размещения вставки являются идентичными, а первая и вторая концевые поверхности (54а, 54b) каждой режущей вставки сходятся к их соответствующей первой боковой поверхности (56а) вставки.
2. Режущий инструмент (20) по п. 1, в котором периферийная поверхность (26) корпуса имеет общее количество N гнезд (28) для размещения вставки и имеет N-кратную вращательную симметрию вокруг оси (R) вращения.
3. Режущий инструмент (20) по п. 1, в котором:
первая и вторая режущие кромки (58а, 58b), пересекающие первую и вторую плоскости (P1, Р2) соответственно, являются рабочими и связаны с первой и второй концевыми поверхностями (54а, 54b) вставки соответственно, не находящимися в контакте с задней стенкой (34).
4. Режущий инструмент (20) по п. 3, в котором:
посадочная поверхность (32) каждого гнезда для размещения вставки имеет донную поверхность (36) и первую и вторую боковые опорные поверхности (38а, 38b), поперечные к ней, при этом первая и вторая боковые опорные поверхности (38а, 38b) расположены на первой и второй сторонах (S1, S2) медианной плоскости (М) соответственно, и
нижняя поверхность (44) каждой режущей вставки имеет несущую поверхность (50) и первую и вторую нижние упорные поверхности (52а, 52b), поперечные к ней,
причем
первая нижняя упорная поверхность (52а) каждой режущей вставки (30), первая режущая кромка (58а) которой является рабочей, находится в контакте с одной из первой и второй боковых опорных поверхностей (38а, 38b), расположенных на одной из первой и второй сторон (S1, S2) медианной плоскости (М), и
вторая нижняя упорная поверхность (52b) каждой режущей вставки (30), вторая режущая кромка (58b) которой является рабочей, находится в контакте с одной из первой и второй боковых опорных поверхностей (38а, 38b), расположенных на другой из первой и второй сторон (S1, S2) медианной плоскости (М).
5. Режущий инструмент (20) по п. 4, в котором:
вторая нижняя упорная поверхность (52b) каждой режущей вставки (30), первая режущая кромка (58а) которой является рабочей, не находится в контакте с какой-либо из первой и второй боковых опорных поверхностей (38а, 38b) и
первая нижняя упорная поверхность (52а) каждой режущей вставки (30), вторая режущая кромка (58b) которой является рабочей, не находится в контакте с какой-либо из первой и второй боковых опорных поверхностей (38а, 38b).
6. Режущий инструмент (20) по п. 4, в котором на виде снизу одной из режущих вставок (30):
первая и вторая нижние упорные поверхности (52а, 52b) образуют тупой первый угол (α1) наклона.
7. Режущий инструмент (20) п. 4, в котором:
донная поверхность (36) и первая и вторая боковые опорные поверхности (38а, 38b) образованы в центральном углублении (40) посадочной поверхности (32), при этом первая и вторая боковые опорные поверхности (38а, 38b) обращены друг к другу, и
несущая поверхность (50) и первая и вторая нижние упорные поверхности (52а, 52b) образованы на центральном выступе (51), выступающем от нижней поверхности (44).
8. Режущий инструмент (20) по п. 4, в котором:
первая нижняя упорная поверхность (52а) каждой режущей вставки (30), первая режущая кромка (58а) которой является рабочей, находится в контакте со второй боковой опорной поверхностью (38b) и
вторая нижняя упорная поверхность (52b) каждой режущей вставки (30), вторая режущая кромка (58b) которой является рабочей, находится в контакте с первой боковой опорной поверхностью (38а).
9. Режущий инструмент (20) по п. 1, в котором в разрезе, выполненном по горизонтальной плоскости (РН), перпендикулярной к оси (А1) вставки и пересекающей периферийную поверхность (46) вставки:
первая и вторая периферийные угловые точки (NC1, NC2), образованные на пересечении первой концевой поверхности (54а) вставки и первой и второй боковых поверхностей (56а, 56b) вставки соответственно, задают концевые точки первой боковой стороны (SL1) воображаемой остроугольной трапеции (Т),
третья и четвертая периферийные угловые точки (NC3, NC4), образованные на пересечении второй концевой поверхности (54b) вставки и первой и второй боковых поверхностей (56а, 56b) вставки соответственно, задают концевые точки второй боковой стороны (SL2) воображаемой остроугольной трапеции (Т) и
первая и третья периферийные угловые точки (NC1, NC3) задают концевые точки короткого основания (BS) указанной остроугольной трапеции (Т), а вторая и четвертая периферийные угловые точки (NC2, NC4) задают концевые точки длинного основания (BL) указанной остроугольной трапеции (Т).
10. Режущий инструмент (20) по п. 1, в котором задняя стенка (34) каждого гнезда для размещения вставки перпендикулярна к медианной плоскости (М).
11. Режущий инструмент (20) по п. 1, в котором каждая режущая вставка (30) не имеет вращательной симметрии вокруг своей оси (А1) вставки.
12. Режущий инструмент (20) по п. 1, в котором задняя стенка (34) каждого гнезда для размещения вставки обращена в направлении (DR) вращения.
13. Индексируемая режущая вставка (30), содержащая:
противоположные верхнюю и нижнюю поверхности (42, 44) и периферийную поверхность (46) вставки, проходящую между ними, и ось (А1) вставки, проходящую через них,
при этом нижняя поверхность (44) имеет несущую поверхность (50) и первую и вторую нижние упорные поверхности (52а, 52b), поперечные к ней, и
периферийная поверхность (46) вставки имеет противоположные первую и вторую концевые поверхности (54а, 54b) вставки, расположенные на расстоянии посредством противоположных первой и второй боковых поверхностей (56а, 56b) вставки, а первая и вторая режущие кромки (58а, 58b) образованы на пересечении указанной верхней поверхности (42) и первой и второй концевых поверхностей (54а, 54b) вставки соответственно,
причем в разрезе, выполненном по горизонтальной плоскости (РН), перпендикулярной к оси (А1) вставки и пересекающей периферийную поверхность (46) вставки:
первая и вторая периферийные угловые точки (NC1, NC2), образованные на пересечении первой концевой поверхности (54а) вставки и первой и второй боковых поверхностей (56а, 56b) вставки соответственно, задают концевые точки первой боковой стороны (SL1) воображаемой остроугольной трапеции (Т),
третья и четвертая периферийные угловые точки (NC3, NC4), образованные на пересечении второй концевой поверхности (54b) вставки и первой и второй боковых поверхностей (56а, 56b) вставки соответственно, задают концевые точки второй боковой стороны (SL2) воображаемой остроугольной трапеции (Т) и
первая и третья периферийные угловые точки (NC1, NC3) задают концевые точки короткого основания (BS) указанной остроугольной трапеции (Т), а вторая и четвертая периферийные угловые точки (NC2, NC4) задают концевые точки длинного основания (BL) указанной остроугольной трапеции (Т),
причем на виде снизу режущей вставки (30)
первая и вторая нижние упорные поверхности (52а, 52b) образуют тупой первый угол (α1) наклона и расположены внутри воображаемой остроугольной трапеции (Т).
14. Режущая вставка (30) по п. 13, в которой:
горизонтальная плоскость (РН) расположена ближе к верхней поверхности (42), чем к нижней поверхности (44), и
никакая часть режущей вставки (30), расположенная ниже горизонтальной плоскости (РН), не проходит снаружи воображаемой остроугольной трапеции (Т).
15. Режущая вставка (30) по п. 13, в которой на виде снизу
первая и вторая нижние упорные поверхности (52а, 52b) обращены к длинному основанию (BL).
16. Режущая вставка (30) по п. 14, в которой на виде снизу:
воображаемые третья и четвертая прямые линии (L3, L4), проходящие параллельно первой и второй нижним упорным поверхностям (52а, 52b) соответственно, перпендикулярны к первой и второй боковым сторонам (SL1, SL2) соответственно.
17. Режущая вставка (30) по п. 13, в которой:
первая и вторая боковые стороны (SL1, SL2) разделены пополам первой и второй боковыми биссектрисами (BL1, BL2),
при этом первая и вторая боковые биссектрисы (BL1, BL2) образуют тупой второй угол (α2) наклона и
второй угол (α2) наклона равен первому углу (α1) наклона.
18. Режущая вставка (30) по п. 13, имеющая зеркальную симметрию относительно вертикальной плоскости (PV), содержащей ось (А1) вставки и пересекающей ее первую и вторую боковые поверхности (56а, 56b) вставки.
19. Режущая вставка (30) по п. 13, в которой
несущая поверхность (50) и первая и вторая нижние упорные поверхности (52а, 52b) образованы на центральном выступе (51), выступающем от нижней поверхности (44).
20. Режущая вставка (30) по п. 13, в которой первый угол (α1) наклона представляет собой внутренний угол.
