Односторонняя трехходовая индексируемая режущая вставка для фрезерования, имеющая большое отношение объема пустот к объему материала, и фреза со вставкой для нее

Группа изобретений относится к обработке материалов резанием и может быть использована при фрезеровании прямоугольных уступов. Односторонняя трехходовая индексируемая режущая вставка для операций фрезерования для обработки прямоугольных уступов содержит основную форму с положительным передним углом, наклонную поверхность, периферийную поверхность, содержащую боковые упорные поверхности, основную несущую поверхность и отверстие для винта, соединяющее наклонную и основную несущую поверхности. Вставка имеет три основные подкромки, которые лежат вдоль воображаемого равностороннего треугольника. Объем V_F материала режущей вставки и объем V_S пустот отверстия для винта вставки удовлетворяют условию V_S/V_F≥0,30, а описанный диаметр кромки - D_E<6,5 мм. Обеспечивается надежное удержание режущей вставки в державке инструмента при обработке уступов с использованием фрез малого диаметра. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[001] Настоящее изобретение относится к фрезам со вставкой и односторонним трехходовым индексируемым режущим вставкам для фрезерования (в дальнейшем в настоящем документе также называемым вставкой (вставками)) для них. В частности, оно относится к относительно небольшим таким вставкам и держателям инструмента, выполненным с возможностью осуществления операций фрезерования для обработки прямоугольных уступов.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[002] Для целей настоящего изобретения концевые фрезы теоретически могут быть разделены на две общие группы, а именно содержащие вставки фрезы и цельные концевые фрезы.

[003] Содержащие вставки фрезы представляют собой фрезерные инструменты, которые содержат держатели инструмента с гнездами и сменные вставки, обычно индексируемые, выполненные с возможностью установки в эти гнезда. Преимущество содержащих вставки фрез состоит в том, что сменные вставки, которые выполнены из сравнительно дорогостоящего и более твердого материала, составляют относительно малую часть этого фрезерного инструмента. Держатели инструмента содержат хвостовик, который во время фрезерования прочно удерживается цангой или зажимным патроном.

[004] В отличие от содержащих вставки фрез, которые регулярно требуют замены небольших вставок, а также менее регулярно требуют замены держателя инструмента, цельные концевые фрезы содержат выполненные за одно целое зубья, при этом после ее износа заменяют всю цельную концевую фрезу. Цельные концевые фрезы также содержат выполненный за одно целое хвостовик, который во время фрезерования прочно удерживается цангой или зажимным патроном. Соответственно, цельные концевые фрезы используют сравнительно намного более дорогостоящий материал, чем содержащие вставки фрезы. Несмотря на сравнительно более высокие затраты, одно из преимуществ цельных концевых фрез по сравнению с содержащими вставки фрезами состоит в том, что единый выполненный за одно целое корпус цельной концевой фрезы может быть изготовлен сравнительно меньшего диаметра (обычно менее 20 мм, при этом меньшие диаметры являются более популярными, например, диаметр, составляющий приблизительно 12 мм или менее), обеспечивающего возможность фрезерования в относительно меньших местоположениях, чем это возможно или практикуется с содержащими вставки фрезами.

[005] Соответственно, настоящее изобретение относится к вставкам и фрезам со вставками, которые имеют диапазон конструктивных признаков, делающих их функционально и экономически конкурентоспособными в отношении цельных концевых фрез при диаметрах резания инструмента (также называемых диаметром (диаметрами) резания), составляющих 20 мм и менее, в частности, находящихся в диапазоне от 9 до 16 мм. В частности, в диапазоне от 9 до 12 мм.

[006] В представляющей интерес публикации US 2015/0202697 раскрыты трехходовая индексируемая вставка и держатель инструмента для фрезерования для обработки прямоугольных уступов. В параграфе

[0006] этой публикации отмечено, что при фрезеровании для обработки прямоугольных уступов большая часть сил резания направлена в радиальном направлении, в котором жесткость инструмента является низкой, а в параграфе

[0007] указано, что уменьшение размера режущих вставок предшествующего уровня техники приводит к их недостаточной прочности. Предложенное решение в основном относится к наклонным углам задней части.

[007] В представляющей интерес публикации EP 3050655 раскрыты односторонние двухходовые индексируемые вставки для держателей инструмента малого диаметра.

[008] Задача настоящего изобретения состоит в предложении улучшенной трехходовой индексируемой режущей вставки для фрезерования и фрезы со вставкой для нее.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[009] В настоящем изобретении предложена односторонняя трехходовая индексируемая режущая вставка для операций фрезерования для обработки прямоугольных уступов для держателей инструмента малого диаметра. Три индексируемых положения обычно предпочтительны по сравнению с двумя индексируемыми положениями, раскрытыми в EP 3050655, к тому же, конструкция, выбранная в EP 3050655, умышленно была выбрана имеющей только два индексируемых положения, предположительно потому, что она представляла собой оптимальную конструкцию для держателей инструмента малого диаметра, представляемую этими изобретателями.

[0010] Примечательно, что трехходовые индексируемые режущие вставки во многих отношениях являются невыгодными по сравнению с двухходовыми индексируемыми режущими вставками. Во-первых, вследствие того, что погрешности при изготовлении имеют большее воздействие на эксцентриситет (благодаря острому углу, образованному упорными поверхностями инструмента), который приводит к большей неустойчивости во время механической обработки. Во-вторых, вследствие того, что большие размеры режущей вставки создают больший момент при приложении сил резания к режущей кромке, который также приводит к большей неустойчивости во время машинной обработки. В-третьих, и, возможно, это является наиболее существенным, поскольку трехходовые индексируемые вставки шире, они являются более проблематичными для конструирования для инструментов малого диаметра, как будет дополнительно объяснено ниже.

[0011] Тем не менее, в настоящем изобретении предложено, что даже для фрез со вставками очень малого диаметра (то есть имеющих диаметр резания от 9 до 12 мм или, в частности, приблизительно 10 мм) трехходовая индексируемая вставка, например, в целом треугольной формы (по меньшей мере в отношении основных режущих кромок) может обеспечивать общее преимущество по сравнению с предшествующим уровнем техники.

[0012] Как упомянуто выше, трехходовые индексируемые вставки для операций фрезерования для обработки прямоугольных уступов сравнительно шире, чем, например, двухходовые индексируемые вставки типа, показанного в EP 3050655. Иначе говоря, они имеют относительно больший радиальный размер (то есть размер в направлении, перпендикулярном оси вращения при монтаже в держателе инструмента), ограничивающий их до традиционного использования с инструментами относительно большого диаметра. Причина этого заключается в том, что для обеспечения основной режущей кромки достаточного размера (основная режущая кромка для фрезы со вставкой для фрезерования для обработки прямоугольных уступов представляет собой кромку, которая обеспечивает эту операцию) и трехсторонней симметрии, радиальный размер вставки зависит от длины этой основной режущей кромки. Дело обстоит иначе в случае боковой несущей поверхности удлиненной вставки типа, показанного в EP 3050655, которая имеет радиальный размер, независимый от длины основной режущей кромки, и может быть минимально уменьшена в соответствии с минимальной прочностью стенки, требуемой вблизи ее отверстия для винта. Поскольку трехходовая индексируемая вставка не может иметь уменьшенный до минимума таким способом радиальный размер, инструмент, выполненный с возможностью удержания таких вставок, в своем сердечнике имеет уменьшенное количество материала. Такое уменьшение является менее существенным для сверел, которые имеют главным образом осевые силы или более большие диаметры, которые все еще имеют значительные размеры сердечника, но очень важно для настоящего изобретения, относящегося к фрезерным инструментам малого диаметра со значительными радиальными силами резания. Обратим внимание на фиг. 13 в EP 3050655, где можно видеть, что диаметр сердечника приблизительно соответствует ширине каждой из показанных режущих вставок. Следует понимать, что существует проблема, состоящая в том, что уменьшение диаметра сердечника может приводить к недопустимому изгибанию держателя инструмента. Хотя известны сверла относительно малого диаметра, следует понимать, что фрезы со вставками подвергаются воздействию более больших радиальных сил, чем сверла, вследствие характера фрезерной операции, содержащей неосевое перемещение держателя инструмента.

[0013] Следовательно, в настоящем изобретении предложена фреза со вставкой для диаметров режущего инструмента, находящихся в диапазоне от 9 мм до 12 мм, и, в частности, диаметра режущего инструмента, составляющего приблизительно 10 мм, которую значительно труднее сконструировать, чем фрезы со вставками с большими диаметрами режущего инструмента, особенно при обеспечении трехходовых индексируемых вставок.

[0014] В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предложена односторонняя трехходовая индексируемая режущая вставка, имеющая основную форму с положительным передним углом и объемное отношение V_S/V_F объема V_S пустот и объема V_F материала, заданного количеством материала режущей вставки, удовлетворяющее следующему условию: V_S/V_F ≥ 0,30.

[0015] В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предложена односторонняя трехходовая индексируемая режущая вставка, имеющая основную форму с положительным передним углом и содержащая: наклонную поверхность; основную несущую поверхность, расположенную напротив наклонной поверхности; ось A_I вставки, проходящую перпендикулярно к основной несущей поверхности и через центр указанной вставки, при этом ось вставки задает: направление вверх, проходящее от основной несущей поверхности к наклонной поверхности, направление вниз, противоположное направлению вверх, и направление наружу, перпендикулярное направлениям вверх и вниз и проходящее от оси вставки; высоту H_I режущей вставки, измеряемую параллельно оси вставки и проходящую от основной несущей поверхности к наивысшей точке наклонной поверхности; периферийную поверхность, соединяющую наклонную поверхность и основную несущую поверхность; режущую кромку, образованную по пересечению периферийной поверхности и наклонной поверхности, при этом на виде, параллельном оси A_I вставки, режущая кромка задает воображаемую описанную окружность C_E кромки, имеющую описанный диаметр D_E кромки; и отверстие для винта, открывающееся к наклонной и основной несущей поверхностям, при этом отверстие для винта содержит: нижнюю часть отверстия для винта, расположенную на пересечении с основной несущей поверхностью; верхнюю часть отверстия для винта, расположенную на пересечении со наклонной поверхностью; объем V_s пустот, вычисляемый как объем пустоты, проходящей от нижней части отверстия для винта к верхней части отверстия для винта; и окружность C_S отверстия, на виде, параллельном оси A_I вставки, заданную на пересечении наклонной поверхности и отверстия для винта, при этом окружность C_S отверстия имеет диаметр D_S отверстия; на виде, параллельном оси A_I вставки, основная несущая поверхность задает воображаемую основную описанную окружность C_B, имеющую основной диаметр D_B; периферийная поверхность содержит: первую, вторую и третью упорные поверхности, которые на виде снизу по оси вставки проходят параллельно сторонам воображаемого равностороннего треугольника; режущая кромка содержит: точно три основные подкромки, которые представляют собой три самые длинные подкромки режущей кромки, и каждая из них на виде сверху, параллельном оси A_I вставки, проходит по стороне воображаемого равностороннего треугольника и задает вписанную окружность C_M кромки, имеющую вписанный диаметр D_M кромки; причем: основной описанный диаметр D_B меньше описанного диаметра D_E кромки; и объемное отношение V_S/V_F объема V_S пустот к объему V_F материала, заданного количеством материала режущей вставки, удовлетворяет следующему условию: V_S/V_F ≥ 0,30.

[0016] Наличие основной формы с положительным передним углом обеспечивает возможность освобождения основной несущей поверхности вставки (то есть расположение на расстоянии от диаметра режущего инструмента, как показано на фиг. 9А), что является важным для настоящего изобретения, относящегося к фрезам со вставками сверхмалого диаметра.

[0017] Кроме того, обеспечение возможности процесса прессования с минимально возможной механической обработкой, как раскрыто в EP 3050655B1 (параграф

[0034]), также способствует экономическому преимуществу настоящей конструкции. Следует отметить, что термин "основная форма с положительным передним углом", в частности, означает, что площади поперечного сечения вблизи основной несущей поверхности вставки меньше площадей поперечных сечений вдали от нее, но не требует, чтобы все периферийные поверхности были непрерывно скошены. Например, некоторые части этих поверхностей вставки могут проходить параллельно оси вставки. Один способ определения основной формы с положительным передним углом состоит в том, что основной описанный диаметр D_B меньше описанного диаметра D_E кромки.

[0018] Количество материала самой вставки может быть уменьшено до минимума. Было обнаружено, что заданное выше объемное отношение V_S/V_F было успешно выполнено. Следует понимать, что размер вставки должен быть минимизирован, тогда как для конструкционной прочности необходим минимальный объем материала. Кроме того, уменьшение до минимума количества материала и обеспечение трех индексируемых положений могут обеспечивать экономическое преимущество.

[0019] В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения предложена односторонняя трехходовая индексируемая режущая вставка, в которой отношение D_S/D_M диаметров толщин вставки для диаметра D_S отверстия и вписанного диаметра D_M кромки удовлетворяет следующему условию: D_S/D_M > 0,60.

[0020] Этот аспект аналогичен приведенным выше аспектам в том, что он задает минимальный объем материала, необходимый для конструкционной прочности, хотя и другим способом. Исходя из чертежей следует отметить, что самая слабая конструкционная часть вставки представляет собой материал, расположенный приблизительно между диаметром D_S отверстия и вписанным диаметром D_Mкромки. Соответственно, отношение D_S/D_M диаметров толщин вставки в соответствии с заданной выше величиной выполнено успешно.

[0021] В соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения предложена односторонняя трехходовая индексируемая режущая вставка с основными подкромками; в которой отношение L_M/D_E длин кромок для длины L_M основной подкромки самой короткой из основных подкромок и описанного диаметра D_E кромки, удовлетворяет следующему условию: L_M/D_E> 0,40.

[0022] Наиболее предпочтительно, все основные подкромки могут быть одинаковой длины, в этом случае самая короткая основная подкромка может представлять собой любую основную подкромку.

[0023] Следует понимать, что трудность использования вставок с большими отношениями L_M/D_E длин кромок увеличивается с увеличением значения отношения. Причина этого состоит в том, что радиальный размер является относительно большим, поскольку зависит от длины L_M основной подкромки. Тем не менее, было обнаружено, что такая вставка может быть использована в соответствии с настоящим изобретением.

[0024] В соответствии с пятым аспектом настоящего изобретения предложена односторонняя трехходовая индексируемая режущая вставка с основными подкромками, в которой описанный диаметр D_E кромки удовлетворяет следующему условию: D_E < 8 мм.

[0025] Следует понимать, что уменьшение размера вставки также уменьшает размер стружки, которую может удалять такая вставка, что делает ее менее эффективной. Тем не менее, для размещения двух вставок в держателе инструмента малого диаметра резания требуется особенно небольшая вставка. И это несмотря на такой факт, что двухходовую индексируемую вставку аналогичного размера было бы намного проще размещать.

[0026] Поскольку режущая вставка в соответствии с настоящим изобретением является небольшой, было обнаружено, что деформация, вызываемая процессом спекания, находится в пределах приемлемых допусков, и можно обойтись без периферийного шлифования этой режущей вставки. Таким образом, вставка может быть снабжена неотшлифованной нижней частью поверхности. Как известно в данной области техники, отшлифованные поверхности могут быть идентифицированы посредством шлифовочных штрихов и линий разрыва, где плоская отшлифованная поверхность заканчивается и начинается неотшлифованная поверхность.

[0027] Хотя каждый из упомянутых выше основных конструктивных признаков (а именно, объемное отношение, отношение диаметров толщин вставки, отношение длин кромок и малый описанный диаметр D_E кромки) предполагается по отдельности преимущественным, следует понимать, что настоящее изобретение представляет, что любая комбинация любых таких признаков на основной форме с положительным передним углом сделает одностороннюю трехходовую индексируемую вставку даже более преимущественной.

[0028] Аналогично, любой из необязательных признаков, приведенных ниже, может быть применен к каждому приведенному выше аспекту.

[0029] Следует понимать, что большее объемное отношение V_S/V_F использует меньше материала. Следовательно, предпочтительно, что объемное отношение удовлетворяет следующему условию: V_S/V_F > 0,35, или даже V_S/V_F > 0,40. Теоретически предполагается, что аппроксимированное максимальное объемное отношение для допустимых современных условий резания удовлетворяет следующему условию: V_S/V_F< 0,50. При этом наибольшее отношение, имеющее приемлемый запас прочности, будет составлять V_S/V_F < 0,45.

[0030] Аналогично, большее отношение D_S/D_M диаметров толщин вставки использует меньше материала. Следовательно, предпочтительно, что объемное отношение удовлетворяет следующему условию: D_S/D_M > 0,65. Теоретически предполагается, что аппроксимированное максимальное отношение диаметров толщин вставки для допустимых современных условий резания удовлетворяет следующему условию: D_S/D_M< 0,80. При этом наибольшее отношение, имеющее приемлемый запас прочности, будет составлять D_S/D_M < 0,75.

[0031] Отношение L_M/D_E длин кромок обеспечивает возможность механической обработки с более большим размером стружки. Следовательно, предпочтительно, что отношение L_M/D_E длин кромок удовлетворяет следующему условию: L_M/D_E > 0,50, более предпочтительно, L_M/D_E > 0,55. Теоретически предполагается, что аппроксимированное максимальное отношение диаметров толщин вставки для допустимых современных условий резания удовлетворяет следующему условию: L_M/D_E < 0,70. При этом наибольшее отношение, имеющее приемлемый запас прочности, будет составлять L_M/D_E < 0,65.

[0032] Следует понимать, что хотя заданный выше описанный диаметр D_E кромки допускает неотшлифованную нижнюю часть поверхности, даже меньшие размеры более легко будут размещены в держателе инструмента. Соответственно, предпочтительно, описанный диаметр D_E кромки удовлетворяет следующему условию: D_E< 7 мм, или наиболее предпочтительно D_E< 6,5 мм.

[0033] Теоретически предполагается, что аппроксимированный минимальный выполнимый размер для такой трехходовой индексированной вставки, выполненной с возможностью обеспечения допустимых современных условий резания, удовлетворяет следующему условию: D_E> 5 мм. При этом наибольший описанный диаметр D_E кромки, имеющий приемлемый запас прочности, будет составлять D_E > 5,5 мм.

[0034] Предпочтительно, по всей режущей кромке образован положительный наклонный угол.

[0035] Предпочтительно, режущая кромка содержит зачистную подкромку, расположенную между каждой парой смежных основных подкромок, при этом каждая из зачистных подкромок на виде сверху, параллельном оси A_I вставки, образует прямой угол со смежной подкромкой из основных подкромок.

[0036] Следует отметить, что определенный выше "прямой угол" в соответствии с настоящим изобретением не означает, что составляет точно 90,0°, но находится в пределах производственных допусков и приблизительно составляет 90° ± 2°, предпочтительно 90° ± 1° , а наиболее предпочтительно 90° ± 0,5°.

[0037] Каждая зачистная подкромка имеет длину L_W кромки, которая, предпочтительно, удовлетворяет следующему условию: 0,5 мм < L_W < 1,5 мм.

[0038] Периферийная поверхность вставки может содержать нижнюю часть поверхности и верхнюю часть поверхности; при этом нижняя часть поверхности проходит вверх и наружу от основной несущей поверхности и содержит первую, вторую и третью боковые упорные поверхности; верхняя часть поверхности соединяет нижнюю часть поверхности и наклонную поверхность, при этом верхняя часть поверхности начинается в направлении вверх на минимальной высоте H_U верхней поверхности над основной несущей поверхностью.

[0039] Следует понимать, что более большая минимальная высота H_U верхней части поверхности предусматривает более большую высоту нижней части поверхности. Нижняя часть поверхности обеспечивает несущую функцию, и, следовательно, увеличенная до максимума ее высота обеспечивает более большую устойчивость вставке при установке в гнезде. Напротив, для режущей функции необходим достаточный размер верхней части поверхности. Следовательно, предпочтительно, что минимальная высота H_U верхней части поверхности удовлетворяет следующему условию: 0,50H_I ≤ H_U ≤ 0,80H_I, а наиболее предпочтительно 0,60H_I ≤ H_U ≤ 0,75H_I.

[0040] Указанная по меньшей мере одна нависающая часть может представлять собой одну непрерывную нависающую часть, проходящую по всей периферии вставки или может представлять собой множество нависающих частей.

[0041] Предпочтительно, когда режущая кромка содержит одну или более зачистных подкромок, часть периферийной поверхности, расположенная между каждой зачистной подкромкой и основной несущей поверхностью, лишена нависающей части.

[0042] Предпочтительно, когда режущая кромка содержит одну или более зачистных подкромок, часть периферийной поверхности, расположенная между каждой основной подкромкой и основной несущей поверхностью, может содержать нависающую часть.

[0043] Предпочтительно, когда режущая кромка содержит основные подкромки и зачистные подкромки, первый отводной угол, измеряемый в первой точке одной из основных подкромок, больше второго отводного угла, измеряемого во второй точке той же основной подкромки, при этом вторая точка расположена ближе первой точки к зачистной подкромке, которая образует прямой угол с указанной основной подкромкой. Отводные углы могут постепенно уменьшаться вдоль основной подкромки от первой области, расположенной вблизи первой зачистной подкромки, которая не образует прямой угол с указанной основной подкромкой, ко второй области, расположенной вблизи второй зачистной подкромки, которая образует прямой угол с указанной основной подкромкой.

[0044] Предпочтительно, режущая вставка может иметь вращательную симметрию на 120° вокруг оси вставки. Иначе говоря, режущая вставка может иметь три идентичные стороны.

[0045] Режущая вставка может содержать три основные подкромки идентичного размера.

[0046] В соответствии с одним предпочтительным примером каждая основная подкромка имеет длину L_M кромки, которая удовлетворяет следующему условию: 3 мм < L_M < 4 мм.

[0047] Наиболее предпочтительно, основная несущая поверхность является отшлифованной. В варианте осуществления изобретения только основная несущая поверхность режущей вставки является отшлифованной. Это является наиболее экономичным для производства вставки. Следует понимать, что во всех случаях является преимущественным, когда нижняя часть поверхности является неотшлифованной.

[0048] Предпочтительно, для большей устойчивости отводной угол θ упорной поверхности удовлетворяет следующему условию: 2° ≤ θ ≤ 6°.

[0049] Для обеспечения надлежащих рабочих характеристик ширина W_L контактного участка режущей кромки, измеряемая перпендикулярно оси вставки и взятая в любом положении вдоль режущей кромки, удовлетворяет следующему условию: W_L ≤ 0,14мм. Предпочтительно, ширина W_L контактного участка удовлетворяет следующему условию: 0,02 мм ≤ W_L ≤ 0,14мм, и даже более предпочтительно 0,03 мм ≤W_L ≤ 0,11 мм, а наиболее предпочтительно 0,04 мм ≤ W_L ≤ 0,08мм.

[0050] В соответствии с шестым аспектом настоящего изобретения предложен держатель инструмента, содержащий: два гнезда, содержащих посадочную упорную поверхность, резьбовое отверстие гнезда, открывающееся к посадочной упорной поверхности; и первую и вторую боковые упорные поверхности, которые являются прямыми и ориентированы под острым углом друг к другу на виде сверху посадочной упорной поверхности; при этом каждая первая боковая упорная поверхность проходит в направлении наружу и вперед; каждая вторая боковая упорная поверхность проходит в направлении наружу и назад; диаметр D_T инструмента удовлетворяет следующему условию: D_T<11 мм.

[0051] В соответствии с седьмым аспектом настоящего изобретения предложен держатель инструмента, содержащий: задний конец, передний конец, периферию инструмента, проходящую от заднего конца к переднему концу; ось вращения, проходящую через центр держателя инструмента и задающую направление вперед, проходящее от заднего конца к переднему концу, направление назад, противоположное направлению вперед, и направление наружу, перпендикулярное к оси вращения и направленное от оси вращения к периферии инструмента; часть хвостовика, проходящую вперед от заднего конца; и режущую часть, проходящую вперед от части хвостовика к переднему концу, при этом режущая часть имеет диаметр D_T инструмента на переднем конце и точно две расположенные на расстоянии по окружности выемки, проходящие назад от пересечения переднего конца и периферии инструмента; при этом каждая из указанных выемок содержит гнездо, образованное на пересечении переднего конца и периферии инструмента; а каждое из двух гнезд содержит: посадочную упорную поверхность; резьбовое отверстие гнезда, открывающееся к посадочной упорной поверхности; и первую и вторую боковые упорные поверхности, которые являются прямыми и ориентированы под острым углом друг к другу на виде сверху посадочной упорной поверхности; при этом каждая первая боковая упорная поверхность проходит в направлении наружу и вперед; каждая вторая боковая упорная поверхность проходит в направлении наружу и назад; а диаметр D_T инструмента удовлетворяет следующему условию: D_T<11 мм.

[0052] Не предполагается, что были изготовлены держатели инструментов таких малых диаметров (с двумя гнездами, открывающимися в радиальном направлении, увеличивающими неустойчивость переднего конца этого держателя инструмента во время фрезерной операции и выполненными с возможностью размещения относительно широкой трехходовой индексируемой вставки).

[0053] Кроме того, следует понимать, что держатели инструмента в соответствии с настоящим изобретением относятся только к гнездам на переднем конце держателя инструмента. Вероятно, что дополнительные гнезда будут расположены сзади упомянутых выше гнезд для выполнения, например, фрезы кукурузного типа. Для конкретики, обсуждение точно двух гнезд относится к расположенным по окружности на расстоянии гнездам, находящимся на переднем конце держателя инструмента.

[0054] Предпочтительно, острый угол боковых упорных поверхностей гнезда составляет 60°.

[0055] Предпочтительно, первая боковая упорная поверхность короче второй боковой упорной поверхности. Например, это может обеспечивать прохождение режущей кромки вперед от переднего конца держателя инструмента для того, чтобы обеспечивать функцию обработки наклонных поверхностей.

[0056] Предпочтительно, вторая боковая упорная поверхность содержит углубление и, таким образом, имеет первую и вторую боковые упорные части поверхности. Следует понимать, что на второй боковой упорной поверхности, которая расположена дальше от переднего конца, чем первая боковая упорная поверхность, обеспечено больше пространства для упорных поверхностей. Что, тем самым, также обеспечивает, например, функцию обработки наклонных поверхностей.

[0057] Предпочтительно, отверстие инструмента проходит через материал держателя инструмента и открывается на первом конце к одному из гнезд, и на втором конце - к другому из гнезд. Следует понимать, что, предпочтительно, для конструкционной прочности держатель инструмента по своему центру имеет материал. Тем не менее, для размещения двух вставок в очень ограниченном пространстве, таком, как это необходимо для режущего диаметра инструмента, приблизительно составляющего 10 мм, используют один из указанных конструктивных признаков.

[0058] Предпочтительно, отверстие инструмента открывается в гнездо в местоположении между первой и второй боковыми упорными поверхностями. Таким образом, угол, связанный с режущей кромкой по существу треугольной формы, может проходить в отверстие инструмента.

[0059] Предпочтительно, на виде сверху каждой посадочной упорной поверхности материал проходит вдоль переднего конца от части первой боковой упорной поверхности, ближайшей к оси инструмента, к периферии инструмента. По отдельности изобретательские признаки, добавленные к настоящей конструкции, состояли в добавлении материала в указанном местоположении для компенсации недостатка конструкционной прочности, обусловленного отверстием инструмента.

[0060] Предпочтительно, на виде сверху каждой посадочной упорной поверхности стенка выемки, проходящая вблизи гнезда, изгибается таким образом, что проходит в направлениях вперед и вниз на переднем конце. Хотя это может уменьшать пространство выемки, предполагается, что это дает общее преимущество для компенсации недостатка конструкционной прочности, обусловленного отверстием инструмента.

[0061] Предпочтительно, держатель инструмента лишен какой-либо упорной поверхности, проходящей по периферии инструмента. Для того, чтобы способствовать фрезерованию уступов, все упорные поверхности, предпочтительно, расположены внутри периферии инструмента.

[0062] Предпочтительно, диаметр D_T инструмента настолько мал, насколько это возможно для того, чтобы конкурировать с цельными концевыми фрезами. При описанных выше признаках был успешно испытан диаметр D_T инструмента, удовлетворяющий условию D_T<10 мм. Следует понимать, что диаметр инструмента, измеряемый на переднем конце держателя инструмента, незначительно меньше диаметра D_C режущего инструмента. Теоретически предполагается, что аппроксимированный минимальный диаметр инструмента удовлетворяет условию D_T > 9 мм.

[0063] Еще одна мера, предпринятая для размещения двух вставок в таком малом диаметре, состоит в регулировке их положения относительно друг друга. Хотя для обеих вставок, как правило, предпочтительно, чтобы их наклонные поверхности были в целом выровнены, в случае держателя инструмента малого диаметра это невозможно (например потому, что вставки будут соприкасаться). Предпочтительное решение в соответствии с настоящим изобретением состоит в выравнивании вставок таким образом, что часть периферийной поверхности каждой вставки является смежной с друг с другом. Что касается этого признака, его также можно описать, например, в отношении гнезд держателя инструмента следующим образом.

[0064] На виде переднего конца, который параллелен оси A_R вращения: первая воображаемая линия удлинения, проходящая от переднего края одной из посадочных упорных поверхностей, может быть параллельна второй воображаемой линии удлинения, проходящей от переднего края другой посадочной упорной поверхности; центральная плоскость P_C инструмента задана параллельно оси A_R вращения и расположена между первой и второй линиями удлинения таким образом, что каждая посадочная упорная поверхность обращена к центральной плоскости P_C инструмента; первое посадочное расстояние D_S1 задано от первой линии удлинения к центральной плоскости P_C инструмента; второе посадочное расстояние D_S2 задано от второй линии удлинения к центральной плоскости P_C инструмента; причем общее расстояние D_S3 , которое представляет собой сумму первого посадочного расстояния D_S1 и второго посадочного расстояния D_S2 , удовлетворяет следующему условию: D_S3 < 0,35D_T. Предпочтительно, общее расстояние D_S3 удовлетворяет следующему условию: D_S3 < 0,30D_T. Предпочтительно, минимальный размер составляет D_S3 > 0,20D_T.

[0065] Предпочтительно, каждая посадочная упорная поверхность проходит параллельно оси A_R вращения.

[0066] Предпочтительно, каждое гнездо образовано и ориентировано в держателе инструмента идентично.

[0067] Предпочтительно, отверстие гнезда аналогично может быть сравнительно более большим в поперечном сечении по сравнению с расстоянием до боковых упорных поверхностей. Это можно увидеть на основании диаметра отверстия гнезда и расстояний до боковых поверхностей и понять с учетом размеров в соответствии с настоящим изобретением.

[0068] Предпочтительно, ось винта может быть смещена от центра посадочной упорной поверхности, то есть может находиться незначительно ближе к тому месту, где первая и вторая боковые упорные поверхности расположены ближе всего друг к другу, таким образом, что винт, удерживающий режущую вставку в гнезде, будет сдвигать эту режущую вставку к первой и второй поперечным упорным поверхностям.

[0069] В соответствии с восьмым аспектом настоящего изобретения предложена фреза со вставкой, содержащая держатель инструмента в соответствии с шестым или седьмым аспектом и по меньшей мере одну вставку в соответствии с любым аспектом от первого до пятого, установленную на нем.

[0070] В соответствии с девятым аспектом настоящего изобретения предложена фреза со вставкой, содержащая: держатель инструмента в соответствии с любым из предыдущих аспектов; и

режущую вставку в соответствии с любым из предыдущих аспектов, которая установлена в одно из гнезд держателя инструмента, при этом одна из основных подкромок вставки расположена снаружи диаметра D_T инструмента и задает диаметр D_C режущего инструмента; причем на виде сбоку фрезы со вставкой указанная основная подкромка проходит параллельно оси A_R вращения. Каждое из гнезд может иметь установленную в нем вставку в соответствии с любым из предыдущих аспектов. Предпочтительно, каждая из вставок, установленных в каждое из гнезд, является идентичной.

[0071] В соответствии с десятым аспектом настоящего изобретения предложена фреза со вставкой, содержащая: держатель инструмента, содержащий: задний конец, передний конец, периферию инструмента, проходящую от заднего конца к переднему концу; ось вращения, проходящую через центр держателя инструмента и задающую направление вперед, проходящее от заднего конца к переднему концу, направление назад, противоположное направлению вперед, и направление наружу, перпендикулярное к оси вращения и направленное от оси вращения к периферии инструмента; часть хвостовика, проходящую вперед от заднего конца; и режущую часть, проходящую вперед от части хвостовика к переднему концу, при этом режущая часть имеет диаметр D_T инструмента на переднем конце и точно две расположенные на расстоянии по окружности выемки, проходящие назад от пересечения переднего конца и периферии инструмента; при этом каждая из указанных выемок содержит гнездо, образованное на пересечении переднего конца и периферии инструмента и имеющее установленную в нем режущую вставку; каждое гнездо открывается в направлении наружу таким образом, что основная подкромка каждой режущей вставки проходит за периферию инструмента для задания диаметра D_C режущего инструмента; при этом каждая из режущих вставок содержит идентичную режущую кромку, образованную вдоль пересечения периферийной поверхности с ее наклонной поверхностью; каждая режущая кромка на виде, параллельном оси A_I вставки, задает воображаемую описанную окружность C_E кромки, имеющую описанный диаметр D_E кромки; причем отношение R_IM фрезы со вставкой, заданное как (D_E+D_E)/D_C, удовлетворяет следующему условию: R_IM >0,9.

[0072] Предпочтительно, отношение R_IM фрезы со вставкой удовлетворяет следующему условию: R_IM >1,0. Предпочтительно, минимальный размер составляет D_S3< 1,4.

[0073] Предпочтительно, на виде переднего конца, который параллелен оси A_R вращения, периферийная поверхность каждой вставки является смежной к части периферийной части другой вставки.

[0074] Предпочтительно, общее расстояние D_S3 больше высоты H_I режущей вставки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0075] Для лучшего понимания настоящей заявки и также для того, чтобы показать, как указанный предмет может быть выполнен на практике, теперь будет выполнена ссылка на сопутствующие чертежи, на которых:

на фиг. 1А показан вид сбоку фрезы со вставкой, содержащей держатель инструмента и вставки в соответствии с настоящим изобретением, повернутый для того, чтобы показать вид сбоку одной из указанных вставок;

на фиг. 1В показан вид сбоку фрезы со вставкой по фиг. 1А, повернутый для того, чтобы показать вид спереди одной из указанных вставок;

на фиг. 1C показан вид спереди с торца фрезы со вставкой, показанной на фиг. 1В;

на фиг. 2 показан перспективный вид одной из вставок, показанных на фиг. 1А;

на фиг. 3 показан вид сверху вставки по фиг. 2;

на фиг. 4А показан вид в разрезе, выполненный по линии IVA , показанной на фиг. 3;

на фиг. 4В показан вид в разрезе, выполненный по линии IVB, показанной на фиг. 3;

на фиг. 4С показан вид в разрезе, выполненный по линии IVC, показанной на фиг. 3;

на фиг. 5А показан вид сбоку вставки по фиг. 2;

на фиг. 5В показан вид сверху вставки по фиг. 5А;

на фиг. 5С показан вид снизу вставки по фиг. 5А;

на фиг. 6 показан вид в разрезе, выполненный по линии VI-VI, показанной на фиг. 5В;

на фиг. 7А показан вид сбоку держателя инструмента фрезы со вставкой по фиг. 1А, повернутый для того, чтобы показать вид сбоку одного из гнезд;

на фиг. 7В показан вид сбоку держателя инструмента по фиг. 7А, повернутого для того, чтобы показать вид спереди одного из гнезд;

на фиг. 7C показан вид спереди с торца держателя инструмента по фиг. 7A;

на фиг. 7D показан перспективный вид части держателя инструмента, показанного на фиг. 7A;

на фиг. 8А показан перспективный вид гнезда держателя инструмента по фиг. 7A;

на фиг. 8В показан вид сбоку гнезда по фиг. 8А;

на фиг. 8С показан вид сверху (то есть по оси) гнезда, показанного на фиг. 8А, который также представляет собой вид сверху посадочной упорной поверхности указанного гнезда;

на фиг. 9A показан вид вставок, показанный на фиг. 1C, без держателя инструмента и винтов, схематично изображающий описанную окружность диаметра резания инструмента;

на фиг. 9В показан вид сбоку вставок, показанных на фиг. 9А, также соответствующий ориентации вставок, как показано на фиг. 1В; и

на фиг. 9С показан вид сбоку вставок, показанных на фиг. 9В, и винтов для установки их в держатель инструмента, повернутый таким образом, чтобы соответствовать ориентации вставок, как показано на фиг. 1А.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0076] На фиг. 1А-1С проиллюстрирована фреза 10 со вставкой, выполненная с возможностью выполнения операций фрезерования для обработки прямоугольных уступов.

[0077] Фреза 10 со вставкой содержит держатель 12 инструмента, режущие вставки 14 и винты 16 для закрепления режущих вставок 14 в держателе 12 инструмента.

[0078] Фреза 10 со вставкой выполнена с возможностью вращения вокруг оси A_R вращения, которая проходит в продольном направлении через ее центр.

[0079] Ось A_R вращения задает противоположные по оси направление D_F вперед и направление D_R назад, а также противоположные вращательные режущее и нережущее направления D_K, D_N.

[0080] Держатель 12 инструмента содержит задний конец 13А, передний конец 13В и периферию 13С инструмента, проходящую между ними.

[0081] Держатель 12 инструмента дополнительно содержит часть 18 хвостовика и режущую часть 20, проходящую перед ней.

[0082] Режущая часть 20 содержит точно две выемки 21. Каждая выемка 21 содержит гнездо 22, образованное на пересечении переднего конца 13В и периферии 13С инструмента.

[0083] В данных примерах режущие вставки 14, винты 16 и гнезда 22 являются идентичными, следовательно, признаки, описанные в отношении одного, рассматриваются применимыми ко всем.

[0084] Теперь будет описана режущая вставка 14 со ссылкой на фиг. 2-6.

[0085] Режущая вставка 14 представляет собой одностороннюю трехходовую индексируемую режущую вставку, имеющую основную форму с положительным передним углом. Она содержит наклонную поверхность 24, основную несущую поверхность 26, периферийную поверхность 28, отверстие 30 для винта и режущую кромку 32.

[0086] Ось A_I вставки (фиг. 6) проходит перпендикулярно к основной несущей поверхности 26 и через центр вставки 14. Ось A_I вставки обеспечена для того, чтобы способствовать заданию направлений и признаков режущей вставки 14. В общем, хотя является наиболее предпочтительным, чтобы отверстие для винта в соответствии с настоящим изобретением было расположено в центре вставки и перпендикулярно к основной несущей поверхности, что приводит к тому, что ось вставки также проходит через центр отверстия для винта, следует понимать, что возможно, что отверстие для винта может быть наклонено или не совершенно центрировано относительно режущей вставки, что приводит к тому, что ось отверстия для винта (не показана) не соосна с осью A_I вставки (несмотря на то, что в настоящем предпочтительном примере они соосны). Тем не менее, учитывая, что настоящее изобретение стремится минимизировать использование материала, несомненно, для целей конструкционной прочности предпочтительным является перпендикулярное и центрированное отверстие для винта, показанное в примере. Следовательно, в данном примере ось A_I вставки также проходит через центр отверстия 30 для винта.

[0087] Со ссылкой на фиг. 6, отверстие 30 для винта может содержать нижнюю часть 31 отверстия для винта, которая открывается к основной несущей поверхности 26, и верхнюю часть 33 отверстия для винта.

[0088] На фиг. 5В показана окружность C_S отверстия, задающая диаметр D_S отверстия.

[0089] Ось A_I вставки задает противоположные направления D_U, D_D вверх и вниз, а также, как показано в примере на фиг. 5С, противоположные радиальные направления D_I, D_O внутрь и наружу. Не подразумевается, что радиальное направление D_O наружу задает одно конкретное направление, но оно задает все возможные направления наружу на 360° от оси A_I вставки, в примере показаны четыре таких направления. Это также верно в противоположном направлении, в отношении радиального направления D_I внутрь, хотя показан только один такой пример. Это также верно для направлений D_I, D_O внутрь и наружу, показанных в отношении фрезы 10 со вставкой по фиг. 1С.

[0090] Как показано, например, на фиг. 4А-4С и 6, предпочтительно, наклонная поверхность 24 может иметь наклон внутрь и вниз от режущей кромки для образования острого внутреннего угла α для целей образования стружки. Острый внутренний угол α, образованный между наклонной поверхностью 24 и периферийной поверхностью 28, также называется положительным наклонным углом. Такой положительный угол компенсирует ориентацию посадочных упорных поверхностей, которые в этом неограничивающем, но предпочтительном примере проходят параллельно оси A_R вращения и, следовательно, сами по себе не обеспечивают положительный угол резания.

[0091] Как показано, основная несущая поверхность 26 в целом является плоской, но следует понимать, что это определение не исключает возможные включения небольших закругленных переходных кромок между периферийной поверхностью и основной несущей поверхностью, как показано, например, на фиг. 7 в EP 3050655. В показанном варианте осуществления изобретения, предусмотрена фаска 27 (фиг. 5А и 5С). Для целей настоящих спецификации и формулы изобретения, основная несущая поверхность 26 рассматривается самой нижней поверхностью, то есть не содержащей какие-либо наклонные или закругленные области. Таким образом, на фиг. 5С показано, что основная несущая поверхность 26 на виде, параллельном оси A_I вставки, задает воображаемую основную описанную окружность C_B , имеющую основной диаметр D_B.

[0092] Со ссылкой на фиг. 2 и 6, периферийная поверхность 28 содержит нижнюю часть 34 поверхности и верхнюю часть 36 поверхности. Нижняя часть 34 поверхности является неотшлифованной и проходит вверх и наружу от основной несущей поверхности 26, а также содержит первую, вторую и третью боковые упорные поверхности 38A, 38B, 38C (третья боковая упорная поверхность 38С показана только схематично на фиг. 2, поскольку эта сторона не видна). Далее в настоящем документе эти идентичные боковые упорные поверхности будут идентифицированы в общем как "боковая упорная поверхность (поверхности) 38".

[0093] Как показано на фиг. 5С, боковые упорные поверхности 38 лежат на сторонах воображаемой пирамиды, вершина которой находится на оси A_I вставки в точке под основной несущей поверхностью 26. Стороны самой основной несущей поверхности 26 образуют стороны воображаемого первого равностороннего треугольника T1.

[0094] Со ссылкой на фиг. 6, основная форма с положительным передним углом режущей вставки 14 означает, что нижняя часть 34 поверхности образует первый тупой внутренний угол β₁ с основной несущей поверхностью 26. С левой стороны вставки 14, как показано на фиг. 6, изображена секция через периферийную поверхность 28 у части зачистной подкромки, которая образует второй тупой внутренний угол β₂, больший первого тупого внутреннего угла β₁.

[0095] Каждая из боковых упорных поверхностей 38 в целом является плоской. Для конкретики, на фиг. 3 показана преувеличенная схематичная выпуклость 40. Выпуклость 40, как правило, происходит в результате процесса спекания. Поскольку вставки в соответствии с настоящим изобретением являются небольшими, деформация, приводящая к такой выпуклости 40, является допустимо малой для того, чтобы боковая упорная поверхность 38 не требовала шлифования. В общем, такие выпуклости и вогнутости (не показаны, которые для целей настоящей спецификации могут рассматриваться как направленные внутрь "выпуклости") измеряются как максимальное расстояние от плоскости, соединяющей смежные углы вставки, до такой выпуклости.

[0096] Таким образом, утверждается, что вставка имеет неотшлифованную нижнюю часть 34 поверхности. Несмотря на то, что, например, на фиг. 2, показана линия 42 разрыва, это представляет собой только следствие этого конкретного чертежа, показывающего линию кривизны. Фактический продукт, который не был отшлифован, не имеет заметной линии и плавно переходит от в целом плоской части к радиусу.

[0097] Верхняя часть 36 поверхности содержит по меньшей мере одну нависающую часть 44 (показано в примерах на фиг. 4А и 4B).

[0098] Со ссылкой на фиг. 2, режущая вставка 14 может содержать три идентичные угловые кромки 46A, 46B, 46C (далее в настоящем документе в общем называемых "угловой кромкой (кромками) 46"), и три идентичных прямых основных подкромки 48A, 48B, 48C (далее в настоящем документе в общем называемых “основной подкромкой (подкромками) 48”). Предпочтительно, три идентичные зачистные подкромки 47A, 47B, 47C (далее в настоящем документе в общем называемые “зачистной подкромкой (подкромками) 47”) проходят под прямыми углами между угловыми кромками 46 и основными подкромками 48 (то есть проходят только под прямым углом в направлении по часовой стрелке, как показано на виде сверху, таким образом, как показано на фиг. 3).

[0099] Со ссылкой на фиг. 5В, показана воображаемая описанная окружность C_E кромки, имеющая описанный диаметр D_E кромки. Воображаемая описанная окружность C_E кромки представляет собой окружность минимального диаметра, которая окружает всю режущую кромку 32, содержащую основные подкромки 48, угловые кромки 46 и зачистные подкромки 47.

[00100] Три основные подкромки 48 проходят по стороне второго воображаемого равностороннего треугольника T2 и задают вписанную окружность C_M кромки, имеющую вписанный диаметр D_M кромки.

[00101] Размеры различных признаков показаны следующим образом: каждая угловая кромка 46 может иметь радиус R (фиг. 5С); каждая основная подкромка 48 может иметь длину L_M основной подкромки, измеряемую от точки перехода радиуса к пересечению с зачистной подкромкой (фиг. 1В, 5В); каждая зачистная подкромка 47 может иметь длину L_W зачистной кромки, измеряемую от точки перехода радиуса к пересечению с основной подкромкой (фиг. 5В); и ширина W_L контактного участка режущей кромки показана на фиг. 4В.

[00102] Со ссылкой на фиг. 6, объем V_S пустот режущей вставки 14 задан границами отверстия 30 для винта. В частности, высота H_S отверстия для винта задана от основной несущей поверхности 26 к верхнему краю 49 отверстия 30 для винта (также обозначено на фиг. 4). Иначе говоря, объем V_S пустот вычисляют как объем пустоты, проходящей от нижней части отверстия 30 для винта, заданной на нижней плоскости P_L , перпендикулярной к оси A_I вставки, к верхней части отверстия 30 для винта, заданной на верхней плоскости P_T , перпендикулярной к пересечению отверстия 30 для винта и наклонной поверхности 24, то есть на высоте верхнего края 49. Более точно, верхний край 49 отверстия для винта находится на пересечении изогнутого угла 51 и наклонной поверхности 24.

[00103] Объем V_F материала представляет собой объем реального материала, из которого изготовлена режущая вставка 14.

[00104] Каждая боковая упорная поверхность 38 проходит вверх и наружу от основной несущей поверхности 26 под тупым внутренним углом β1, показанным на фиг. 6.

[00105] Высота H_I режущей вставки проходит от основной несущей поверхности 26 к наивысшей точке наклонной поверхности 24 (отмечая, что режущая кромка 32 представляет собой часть наклонной поверхности).

[00106] На фиг. 4С показано, что по меньшей мере показанная часть лишена нависающей части 44, тогда как на фиг. 4А и 4В показаны части, которые имеют нависающую часть. Указанная по меньшей мере одна нависающая часть 44 имеет самую низкую точку 60 на минимальной высоте H_U верхней части поверхности над основной несущей поверхностью 26.

[00107] Верхняя часть 36 поверхности (фиг. 6А) начинается в направлении вверх на минимальной высоте H_U верхней части поверхности над основной несущей поверхностью 26, при этом минимальная высота H_U верхней части поверхности измеряется параллельно оси A_I вставки.

[00108] На фиг. 4А показан первый отводной угол μ₁. На фиг. 4В показан второй отводной угол μ₂. Первый отводной угол μ₁ больше второго отводного угла μ₂. Больший первый отводной угол μ₁ предусмотрен для тех случаев, когда область основной подкромки используется для операций обработки наклонных поверхностей, и требуется больший отвод. Однако область той же основной подкромки, показанная на фиг. 4В, никогда не используется для операций обработки наклонных поверхностей и может иметь предпочтительный меньший отводной угол, который обеспечивает большую конструкционную прочность. Хотя были показаны только две секции, следует понимать, что изменение отводных углов может быть постепенным.

[00109] Теперь со ссылкой на фиг. 7А-8С, на которых показано гнездо 22, содержащее посадочную упорную поверхность 62, резьбовое отверстие 64 гнезда, открывающееся к посадочной упорной поверхности 62 и задающее минимальную вписанную окружность I_P отверстия гнезда и связанный минимальный диаметр D_P отверстия гнезда, первую и вторую боковые упорные поверхности 66A, 66B, ориентированные под острым углом друг к другу на виде сверху (то есть на виде, показанном на фиг. 8С) посадочной упорной поверхности 62.

[00110] Как показано на фиг. 7В, каждая первая боковая упорная поверхность 66А проходит в направлении (D_O, D_F) наружу и вперед; а каждая вторая боковая упорная поверхность 66В проходит в направлении (D_O, D_R) наружу и назад.

[00111] Вторая боковая упорная поверхность 66В содержит углубление 67. Использование углубления 67 способствует заданию контактных точек вставки 14 и гнезда 22. Отметим, что эти контактные точки показаны на фиг. 8А с помощью штриховых линий.

[00112] Аналогично, отверстие 64 гнезда может быть сравнительно большим в поперечном сечении по сравнению с расстоянием до боковых упорных поверхностей. Это можно увидеть исходя из диаметра D_P отверстия гнезда и расстояний от отверстия 64 гнезда до боковых упорных поверхностей 66А, 66В.

[00113] Предпочтительно, первая и вторая боковые упорные поверхности 66A, 66B, как правило, ориентированы под тем же тупым внутренним углом β₁, что и упорные поверхности 38 вставки.

[00114] Предпочтительно, ось A_S винта может быть смещена от центра посадочной упорной поверхности 62, то есть может находиться незначительно ближе к тому месту, где указанные боковые поверхности расположены ближе всего друг к другу (то есть к области, обозначенной в целом 68) таким образом, что винт, удерживающий режущую вставку в гнезде, будет сдвигать эту режущую вставку к этим поперечным поверхностям.

[00115] Со ссылкой на фиг. 7С, первая воображаемая линия L₁ удлинения, проходящая от передней кромки 72 одной из посадочных упорных поверхностей 62, может быть параллельна второй воображаемой линии L₂ удлинения, проходящей от передней кромки 74 другой посадочной упорной поверхности 62. Центральная плоскость P_C инструмента содержит ось A_R вращения и расположена между первой и второй линиями L₁,L₂ удлинения таким образом, что каждая посадочная упорная поверхность 62 обращена к центральной плоскости P_C инструмента. Первое посадочное расстояние D_S1 задано от первой линии L₁ удлинения к центральной плоскости P_C инструмента. Второе посадочное расстояние D_S2 задано от второй линии L₂ удлинения к центральной плоскости P_C инструмента. Общее расстояние D_S3 представляет собой сумму первого посадочного расстояния D_S1 и второго посадочного расстояния D_S2. В некоторых вариантах осуществления изобретения первое посадочное расстояние D_S1 и второе посадочное расстояние D_S2 равны друг другу. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления изобретения две посадочные упорные поверхности 62 имеют вращательную симметрию на 180° вокруг оси A_R вращения инструмента на виде спереди инструмента 12, как видно из фиг. 7С.

[00116] Со ссылкой на фиг. 1С, общее расстояние D_S3 больше высоты H_Iрежущей вставки. Следует понимать, что вставки не могут оставаться с выровненными наклонными поверхностями, поскольку при заданных размерах недостаточно пространства. Также следует понимать, что если вставки расположены таким образом, что их периферийные поверхности удалены друг от друга, вместо настоящего расположения (то есть, если вставка на правой стороне фиг. 7С была бы перемещена к низу страницы, а вставка на левой стороне - к верху страницы), тогда конструкционная прочность держателя инструмента для гнезда 22 будет ослаблена (поскольку меньше материала будет поддерживать вставку). Напротив, если вставки 14 перемещены в противоположном направлении, в выемках может быть недостаточно пространства для удаления стружки. Соответственно, в наиболее предпочтительной компоновке периферийные поверхности вставок смежны друг с другом.

[00117] Со ссылкой на фиг. 9А и 9В, следует отметить, что на таком виде режущие вставки действительно достигают общего радиального положения. Единственная причина того, что они не касаются друг друга в соответствии с показанным на фиг. 9В, состоит в том, что они имеют основную форму с положительным передним углом и такое их расположение, как показано на фиг. 9А (то есть режущие кромки не являются смежными, а периферийная поверхность каждой вставки расположена вблизи части периферийной части другой вставки). Применение таких признаков представляет собой один способ установки относительно больших вставок (относительно диаметра держателя инструмента) в относительно малую описанную окружность C_C режущего диаметра. Отношение для этих признаков описано выше.

[00118] Благодаря близкому расположению вставок 14, возвращаясь к фиг. 8А-8С, обеспечено отверстие 70 инструмента.

[00119] Для компенсации ослабления, вызываемого этим отверстием, на переднем конце 13В был добавлен материал 76.

[00120] При установке винт 16 закрепляет режущую вставку 14 таким образом, что основная несущая поверхность 26 упирается в посадочную упорную поверхность 62, одна из упорных поверхностей 38 упирается в первую поперечную поверхность 66А, а смежная упорная поверхность 38 упирается во вторую поперечную поверхность 66В в двух ее частях. Следует понимать, что режущая вставка 14 может быть перепозиционирована в гнезде 22 три раза, и что точное обозначение, какая конкретно из упорных поверхностей находится в контакте в любое заданное время, не является важным.

[00121] Отметим, например, на основании фиг. 1А, что верхняя часть 36 поверхности не находится в контакте с держателем 12 инструмента, и, следовательно, вставки с незначительно различными режущими кромками могут быть установлены в один и тот же держатель 12 инструмента.

[00122] Гнездо 22 или, более точно, каждая посадочная упорная поверхность 62, проходит параллельно или приблизительно параллельно оси A_R вращения, как лучше всего показано на фиг. 7А.

[00123] На фиг. 1В показан пример фрезы 10 со вставкой, в которой одна из прямых режущих кромок (например, вторая прямая кромка 47А) выполняет зачистную функцию и выступает только на небольшое зачистное расстояние D_W от держателя инструмента. В этом примере первая основная подкромка 48А представляет собой основную режущую кромку для обеспечения операций фрезерования для обработки прямоугольных уступов.

[00124] Поскольку для обеспечения более большой вставки и, в частности, более большой основной подкромки были использованы различные технологии, для сравнительно очень небольшой режущей вставки достижима сравнительно большая глубина A_P резания.

[00125] Наконец, отметим, что посредством небольшой части третьей подкромки 48С (фиг. 1В) может быть обеспечена функция обработки наклонных поверхностей.

1. Односторонняя трехходовая индексируемая режущая вставка, имеющая основную форму с положительным передним углом и содержащая:

наклонную поверхность;

основную несущую поверхность, расположенную напротив наклонной поверхности;

ось (А_I) вставки, проходящую перпендикулярно к основной несущей поверхности и через центр указанной вставки, при этом ось вставки задает: направление вверх, проходящее от основной несущей поверхности к наклонной поверхности, направление вниз, противоположное направлению вверх, и направление наружу, перпендикулярное направлениям вверх и вниз и проходящее от оси вставки;

высоту (H_I) режущей вставки, измеренную параллельно оси вставки и проходящую от основной несущей поверхности к наивысшей точке наклонной поверхности;

периферийную поверхность, соединяющую наклонную поверхность и основную несущую поверхность;

режущую кромку, образованную по пересечению периферийной поверхности и наклонной поверхности, при этом на виде, параллельном оси (А_I) вставки, режущая кромка задает воображаемую описанную окружность (С_Е) кромки, имеющую описанный диаметр (D_E) кромки; и

отверстие для винта, открывающееся к наклонной и основной несущей поверхностям, при этом отверстие для винта содержит: нижнюю часть отверстия для винта, расположенную на пересечении с основной несущей поверхностью; верхнюю часть отверстия для винта, расположенную на пересечении с наклонной поверхностью;

объем (V_S) пустот, вычисляемый как объем пустоты, проходящей от нижней части отверстия для винта к верхней части отверстия для винта, и окружность (C_S) отверстия, на виде, параллельном оси (А_I) вставки, заданную на пересечении наклонной поверхности и отверстия для винта, при этом окружность (C_S) отверстия имеет диаметр (D_S) отверстия;

на виде снизу, параллельном оси (А_I) вставки, основная несущая поверхность задает воображаемую основную описанную окружность (С_В), имеющую основной диаметр (D_B);

периферийная поверхность содержит: первую, вторую и третью упорные поверхности, которые на виде снизу по оси вставки проходят параллельно сторонам воображаемого равностороннего треугольника;

режущая кромка содержит: точно три основные подкромки, которые представляют собой три самые длинные подкромки режущей кромки, и каждая из них на виде сверху, параллельном оси (А_I) вставки, проходит по стороне воображаемого равностороннего треугольника и задает вписанную окружность (С_М) кромки, имеющую вписанный диаметр (D_M) кромки;

причем основной описанный диаметр (D_B) меньше описанного диаметра (D_E) кромки,

отличающаяся тем, что объемное отношение V_S/V_F объема V_S пустот к объему V_F материала, заданного количеством материала режущей вставки, удовлетворяет следующему условию: V_S/V_F ≥ 0,30, и

описанный диаметр D_E кромки удовлетворяет следующему условию: D_E<6,5 мм.

2. Режущая вставка по п. 1, в которой объемное отношение составляет: V_S/V_F>0,35.

3. Режущая вставка по п. 1, в которой объемное отношение составляет: V_S/V_F<0,50.

4. Режущая вставка по п. 1, в которой отношение D_S/D_M диаметров толщин вставки для диаметра (D_S) отверстия и вписанного диаметра (D_M) кромки удовлетворяет следующему условию: D_S/D_M>0,60.

5. Режущая вставка по п. 4, в которой отношение диаметров толщин вставки удовлетворяет следующему условию: D_S/D_M<0,80.

6. Режущая вставка по п. 1, в которой отношение L_M/D_E длин кромок для длины (L_M) основной кромки самой короткой из основных подкромок и описанного диаметра (D_E) кромки удовлетворяет следующему условию: L_M/D_E>0,40.

7. Режущая вставка по п. 6, в которой отношение длин кромок составляет: L_M/D_E<0,70.

8. Режущая вставка по п. 1, в которой описанный диаметр (D_E) кромки удовлетворяет следующему условию: D_E>5 мм.

9. Режущая вставка по п. 1, в которой периферийная поверхность содержит нижнюю часть поверхности и верхнюю часть поверхности;

при этом нижняя часть поверхности проходит вверх и наружу от основной несущей поверхности и содержит первую, вторую и третью боковые упорные поверхности;

верхняя часть поверхности соединяет нижнюю часть поверхности и наклонную поверхность,

при этом верхняя часть поверхности начинается в направлении вверх на минимальной высоте (H_U) верхней поверхности над основной несущей поверхностью;

причем минимальная высота (H_U) верхней части поверхности удовлетворяет следующему условию: 0,50Н_I ≤ H_U ≤ 0,80Н_I.

10. Режущая вставка по п. 1, в которой режущая кромка содержит зачистную подкромку, расположенную между каждой парой смежных основных подкромок, при этом каждая из зачистных подкромок на виде сверху, параллельном оси (А_I) вставки, образует прямой угол со смежной подкромкой из основных подкромок.

11. Режущая вставка по п. 10, в которой каждая зачистная подкромка имеет длину (L_W) кромки, которая удовлетворяет следующему условию: 0,5 мм < L_W < 1,5 мм.

12. Режущая вставка по п. 11, в которой режущая кромка содержит точно три основные подкромки и точно одну зачистную подкромку, расположенную между каждой парой смежных основных подкромок.

13. Режущая вставка по п. 1, в которой первый отводной угол, измеряемый в первой точке одной из основных подкромок, больше второго отводного угла, измеряемого во второй точке той же основной подкромки, при этом вторая точка расположена ближе первой точки к зачистной подкромке, которая образует прямой угол с указанной основной подкромкой.

14. Режущая вставка по п. 13, в которой отводные углы постепенно уменьшаются вдоль указанной основной подкромки от первой области, расположенной вблизи первой зачистной подкромки, которая не образует прямой угол с указанной основной подкромкой, ко второй области, расположенной вблизи второй зачистной подкромки, которая образует прямой угол с указанной основной подкромкой.

15. Держатель инструмента, содержащий:

задний конец;

передний конец;

периферию инструмента, проходящую от заднего конца к переднему концу;

ось вращения, проходящую через центр держателя инструмента и задающую направление вперед, проходящее от заднего конца к переднему концу, направление назад, противоположное направлению вперед, и направление наружу, перпендикулярное к оси вращения и направленное от оси вращения к периферии инструмента;

часть хвостовика, проходящую вперед от заднего конца; и

режущую часть, проходящую вперед от части хвостовика к переднему концу, при этом режущая часть имеет диаметр (D_T) инструмента на переднем конце и точно две расположенные на расстоянии по окружности выемки, проходящие назад от пересечения переднего конца и периферии инструмента;

при этом каждая из указанных выемок содержит гнездо, образованное на пересечении переднего конца и периферии инструмента; а каждое из двух гнезд содержит:

посадочную упорную поверхность;

резьбовое отверстие гнезда, открывающееся к посадочной упорной поверхности;

и первую и вторую боковые упорные поверхности, которые являются прямыми и ориентированы под острым углом друг к другу на виде сверху посадочной упорной поверхности;

при этом каждая первая боковая упорная поверхность проходит в направлении наружу и вперед;

каждая вторая боковая упорная поверхность проходит в направлении наружу и назад,

отличающийся тем, что

диаметр (D_T) инструмента удовлетворяет следующему условию: D_T<11 мм.

16. Держатель инструмента по п. 15, в котором отверстие инструмента проходит через материал держателя инструмента и открывается на первом конце к одному из гнезд, и на втором конце - к другому из гнезд.

17. Держатель инструмента по п. 15, в котором на виде сверху каждой посадочной упорной поверхности материал проходит вдоль переднего конца от части первой боковой упорной поверхности, ближайшей к оси инструмента, к периферии инструмента.

18. Держатель инструмента по п. 15, в котором на виде сверху каждой посадочной упорной поверхности стенка выемки, проходящая вблизи гнезда, изгибается таким образом, что проходит в направлениях вперед и вниз на переднем конце.

19. Держатель инструмента по п. 15, в котором на виде сверху каждой посадочной упорной поверхности держатель лишен какой-либо упорной поверхности, проходящей по периферии инструмента.

20. Фреза со вставкой, содержащая: держатель инструмента по любому из пп. 15-19 и режущую вставку по любому из пп. 1-14, установленную в каждом из гнезд держателя инструмента,

при этом одна из основных подкромок каждой вставки расположена снаружи диаметра (D_T) инструмента и задает диаметр (D_C) режущего инструмента;

причем на виде сбоку фрезы со вставкой указанная основная подкромка проходит параллельно оси (A_R) вращения.