Левосторонний и правосторонний режущий инструмент - RU2617462C2

Чертежи

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к левосторонним и правосторонним режущим инструментам для использования в процессах резания металлов по существу и для операций обработки резанием внутренних поверхностей в частности.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В области операций обработки резанием внутренних поверхностей известны режущие инструменты, имеющие режущие пластины, съемно прикрепляемые к державке. В таких режущих инструментах режущая пластина может входить в контакт с державкой в нескольких областях прикрепления для прикрепления режущей пластины. Однако эти области прикрепления могут не позволять одной и той же режущей части работать и в левостороннем, и в правостороннем установочных положениях.

Патент Германии DE 3448086 описывает державку и режущую пластину, имеющую одну режущую часть для прорезания внутренних канавок. Режущая пластина имеет три продолжающихся в радиальном направлении выступа, и державка имеет три продолжающихся в радиальном направлении паза. Пластина и державка соединены друг с другом, когда выступы размещены в пазах.

Патент США US 7001114 описывает державку и режущую пластину, имеющую одну режущую часть для прорезания внутренних канавок, при этом соединение включает в себя две взаимодействующие поверхности, расположенные на пластине и державке соответственно. Взаимодействующие поверхности профилированы для вхождения в зацепление друг с другом для образования области зацепления.

Документ KR 20-2000-0020103 описывает расточной резец, имеющий режущую пластину с одной режущей частью, съемно прикрепленной к цилиндрической державке посредством винта. Пара куполообразных выступов и множество первых зубцов, продолжающихся перпендикулярно куполообразным выступам на нижней поверхности режущей пластины, расположены в V-образной канавке, и множество вторых зубцов соответственно в верхней поверхности державки. Наклонные поверхности на множестве первых зубцов входят в контакт соответственно с наклонными поверхностями вторых зубцов для предотвращения вращения режущей пластины в ходе операции резания, а часть куполообразных выступов входит в контакт с наклонной поверхностью V-образного паза для содействия предотвращению вращения режущей пластины и достижения точного расположения режущей пластины относительно державки.

Задачей настоящего изобретения является создание улучшенного режущего инструмента.

Также задачей настоящего изобретения является создание улучшенного режущего инструмента с режущей пластиной, имеющей одну режущую часть, съемно прикрепленную к державке в левостороннем и правостороннем установочных положениях.

Другой задачей настоящего изобретения является создание улучшенного режущего инструмента с режущей пластиной, который может производиться эффективно.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно одному объекту настоящего изобретения предложен режущий инструмент, содержащий режущую пластину с одной режущей частью, державку и крепежное средство,

при этом режущая пластина имеет две противоположные торцевые поверхности с периферийной поверхностью пластины и центральной осью пластины, продолжающейся между ними, причем периферийная поверхность пластины имеет три разнесенные опорные поверхности, а

державка имеет удерживающую часть, продолжающуюся вдоль продольной оси, при этом удерживающая часть имеет периферийную поверхность державки и смежную опорную поверхность по меньшей мере с одним выступом, выступающим от опорной поверхности, при этом по меньшей мере один выступ имеет четыре разнесенные противодействующие поверхности, расположенные поперек опорной поверхности,

режущая пластина выполнена с возможностью прикрепления к удерживающей части в левостороннем и правостороннем установочных положениях посредством крепежного средства, при этом три опорные поверхности входят в зажимной контакт с тремя из четырех противодействующих поверхностей,

при этом:

в левостороннем установочном положении первая торцевая поверхность находится в зажимном контакте с опорной поверхностью; и

в правостороннем установочном положении вторая торцевая поверхность находится в зажимном контакте с опорной поверхностью.

Согласно другому объекту изобретения, предложена левосторонняя и правосторонняя режущая пластина, содержащая:

две противоположные торцевые поверхности с периферийной поверхностью пластины и центральной осью пластины, продолжающейся между ними,

периферийную поверхность пластины, имеющую три разнесенные круговые опорные поверхности, при этом одна из трех круговых опорных поверхностей обращена в первом по существу круговом направлении, а две другие круговые опорные поверхности обращены во втором по существу круговом направлении, противоположном первому по существу круговому направлению, и

одну режущую часть, имеющую режущую кромку, образованную пересечением передней поверхности и задней поверхности, при этом передняя поверхность и задняя поверхность расположены на периферийной поверхности пластины;

при этом:

режущая кромка выступает дальше в радиальном направлении относительно центральной оси, чем любая из трех опорных поверхностей;

режущая пластина имеет зеркальную симметрию относительно плоскости, которая перпендикулярна центральной оси пластины и разделяет пополам режущую кромку.

Согласно другому объекту изобретения предложен режущий инструмент, содержащий державку, крепежное средство и вышеуказанную режущую пластину.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для лучшего понимания изобретения оно будет описано далее только для примера со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых прерывистые линии представляют границы сечений для получения частичных видов элемента и на которых

Фиг. 1 представляет собой вид в перспективе режущего инструмента согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 представляет собой вид в перспективе с пространственным разнесением элементов режущего инструмента согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 3 представляет собой вид с торца режущего инструмента, показанного на Фиг. 1, с режущей пластиной в левостороннем установочном положении, и его крепежное средство удалено;

Фиг. 4 представляет собой вид с торца режущего инструмента, показанного на Фиг. 1, с режущей пластиной в правостороннем установочном положении, и его крепежное средство удалено;

Фиг. 5 представляет собой вид в перспективе режущей пластины согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 6 представляет собой вид с торца режущей пластины, показанной на Фиг. 5;

Фиг. 7 представляет собой вид сбоку режущей пластины, показанной на Фиг. 5;

Фиг. 8 представляет собой вид в перспективе державки согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения; и

Фиг. 9 представляет собой вид с торца державки, показанной на Фиг. 8.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к режущему инструменту 20, содержащему режущую пластину 22 с одной режущей частью 24, державку 26 и крепежное средство 28.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения режущий инструмент 20 может использоваться для операций обработки резанием внутренних поверхностей.

На Фиг. 1-4 показана режущая пластина 22, съемно прикрепленная к державке 26 в левостороннем и правостороннем установочных положениях посредством крепежного средства 28.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения державка 26 может быть выполнена из обработанной на станке стали, и режущая пластина 22, предпочтительно, может быть выполнена посредством прессования в форме и спекания цементированного карбида, такого как карбид вольфрама, и она может иметь или не иметь покрытие.

В соответствии с настоящим изобретением, как показано на Фиг. 5-7, режущая пластина 22 имеет две противоположные торцевые поверхности 30a, 30b с периферийной поверхностью 32 пластины и центральную ось А1 пластины, продолжающуюся между ними. Периферийная поверхность 32 пластины имеет только три, разнесенные по существу вдоль окружности противоположные опорные поверхности 34, 36, 38. Когда любая торцевая поверхность 30a, 30b рассматривается вдоль центральной оси А1 пластины, одна из трех круговых опорных поверхностей 36 обращена в первом по существу круговом направлении C1, а две другие круговые опорные поверхности 34, 38 обращены во втором по существу круговом направлении C2, противоположном первому по существу круговому направлению C1.

Везде в описании три опорные поверхности 34, 36, 38 в отдельности упоминаются как первая, вторая и третья опорные поверхности 34, 36, 38.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения две торцевые поверхности 30a, 30b могут быть по существу плоскими и перпендикулярными центральной оси A1 пластины.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая из трех опорных поверхностей 34, 36, 38 может содержать воображаемую опорную линию La, параллельную центральной оси A1 пластины.

Следует понимать, что для вариантов осуществления настоящего изобретения, имеющих две торцевые поверхности 30a, 30b, по существу плоские и перпендикулярные центральной оси A1 пластины, и три опорные поверхности 34, 36, 38, проходящие параллельно центральной оси A1 пластины, режущая пластина 22 может изготавливаться эффективно.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения две из трех опорных поверхностей 34, 36 могут расходиться в диаметральном направлении от режущей части 24.

Как показано на Фиг. 6, первая и вторая опорные поверхности 34, 36 расходятся в диаметральном направлении от режущей части 24.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения режущая часть 24 может иметь режущую кромку 40, образованную пересечением передней поверхности 42 и задней поверхности 44, при этом передняя и задняя поверхности 42, 44 находятся на периферийной поверхности 32 пластины. Режущая кромка 40 выступает дальше в радиальном направлении относительно центральной оси A1, чем любая из трех опорных поверхностей 34, 36, 38.

Как показано на Фиг. 6, передняя поверхность 42 может быть обращена в первом тангенциальном направлении D_I1 относительно центральной оси А1 пластины и две из трех опорных поверхностей 34, 38 могут быть обращены в по существу противоположном втором тангенциальном направлении D_I2 пластины относительно центральной оси А1 пластины. Второе тангенциальное направление D_I2 пластины согласуется с указанным выше вторым по существу круговым направлением C2.

Как показано на Фиг. 6, первая и третья опорные поверхности 34, 38 обращены во втором тангенциальном направлении D_I2 пластины.

В соответствии с настоящим изобретением, как показано на Фиг. 8 и 9, державка 26 имеет удерживающую часть 46, продолжающуюся вдоль продольной оси A2, при этом удерживающая часть 46 имеет периферийную поверхность 48 державки и смежную опорную поверхность 50.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения державка 26 также может включать в себя выполненный как единое целое хвостовик 52, проходящий от удерживающей части 46 вдоль продольной оси A2.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения опорная поверхность 50 также может быть поперечной относительно продольной оси A2.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения опорная поверхность 50 может быть по существу плоской и перпендикулярной продольной оси A2.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения периферийная поверхность 48 державки может по существу продолжаться вдоль продольной оси A2 и образовать круговую границу опорной поверхности 50.

Когда державка 26 рассматривается перпендикулярно продольной оси A2, как показано на Фиг. 9, удерживающая часть 46 может иметь овальную форму, таким образом обеспечивая улучшенную продольную жесткость для операций обработки резанием внутренних поверхностей.

Когда режущий инструмент 20 рассматривается перпендикулярно продольной оси A2 и в левостороннем, и в правостороннем установочных положениях, как показано на Фиг. 3 и 4 соответственно, только режущая часть 24 режущей пластины 22 может выступать вне круговой границы опорной поверхности 50.

В соответствии с настоящим изобретением, как показано на Фиг. 8 и 9, по меньшей мере один выступ 54a, 54b выступает от опорной поверхности 50 и по меньшей мере один выступ 54a, 54b имеет только четыре разнесенные противодействующие поверхности 56a, 56b, 56c, 56d, поперечные относительно опорной поверхности 50.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая из четырех противодействующих поверхностей 56a, 56b, 56c, 56d может примыкать к опорной поверхности 50.

Во всем описании четыре противодействующие поверхности 56a, 56b, 56c, 56d индивидуально упоминаются как первая, вторая, третья и четвертая противодействующие поверхности 56a, 56b, 56c, 56d.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая из четырех противодействующих поверхностей 56a, 56b, 56c, 56d может пересекать периферийную поверхность 48 державки.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждая из четырех противодействующих поверхностей 56a, 56b, 56c, 56d может содержать воображаемую прямую линию L_R противодействия, параллельную продольной оси A2.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения четыре противодействующие поверхности 56a, 56b, 56c, 56d могут быть плоскими и каждая противодействующая поверхность 56a, 56b, 56c, 56d может быть параллельной другой противодействующей поверхности 56c, 56d, 56a, 56b.

Как показано на Фиг. 9, первая противодействующая поверхность 56a является параллельной третьей противодействующей поверхности 56c и вторая противодействующая поверхность 56b является параллельной четвертой противодействующей поверхности 56d.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения только два разнесенных выступа 54a, 54b могут выступать от опорной поверхности 50, при этом каждый выступ 54a, 54b имеет две противодействующие поверхности 56a, 56b; 56c, 56d.

Как показано на Фиг. 8 и 9, первый выступ 54a включает в себя первую и вторую противодействующие поверхности 56a, 56b и второй выступ 54b включает в себя третью и четвертую противодействующие поверхности 56c, 56d.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на Фиг. 9, две противодействующие поверхности 56a, 56b, 56c, 56d каждого выступа 54a, 54b могут расходиться в радиальном направлении от продольной оси A2.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения опорная поверхность 50 может иметь зеркальную симметрию относительно первой плоскости P1, включающей продольную ось A2.

Как показано на Фиг. 9, первая плоскость P1 может разделять пополам эти два выступа 54a, 54b.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения опорная поверхность 50 может иметь зеркальную симметрию относительно второй плоскости P2, перпендикулярной первой плоскости P1.

Как показано на Фиг. 9, вторая плоскость P2 может не пересекать два выступа 54a, 54b.

В соответствии с настоящим изобретением и в левостороннем, и в правостороннем установочных положениях, как показано на Фиг. 3 и 4 соответственно три опорные поверхности 34, 36, 38 находятся в одновременном зажимном контакте с тремя из четырех противодействующих поверхностей 56a, 56b, 56c, 56d.

Следует понимать, что и в левостороннем, и в правостороннем установочных положениях никакие дополнительные части или утопленные поверхности периферийной поверхности 32 пластины, за исключением трех опорных поверхностей 34, 36, 38, не входят в зажимной контакт с удерживающей частью 46 державки 26.

В левостороннем установочном положении, как показано на Фиг. 3, первая, вторая и третья опорные поверхности 34, 36, 38 входят в зажимной контакт с третьей, второй и первой противодействующими поверхностями 56c, 56b, 56a соответственно и первая торцевая поверхность 30a находится в зажимном контакте с опорной поверхностью 50.

Как показано на Фиг. 3, между четвертой противодействующей поверхностью 56d и периферийной поверхностью 32 пластины образован промежуток.

Следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения режущая пластина 22 может вращаться на 180° вокруг продольной оси A2 к второму левостороннему установочному положению (не показано), где первая, вторая и третья опорные поверхности 34, 36, 38 входят в зажимной контакт с первой, четвертой и третьей противодействующими поверхностями 56a, 56d, 56c соответственно и первая торцевая поверхность 30a находится в зажимном контакте с опорной поверхностью 50.

В правостороннем установочном положении, как показано на Фиг. 4, первая, вторая и третья опорные поверхности 34, 36, 38 входят в зажимной контакт со второй, третьей и четвертой противодействующими поверхностями 56b, 56c, 56d соответственно и вторая торцевая поверхность 30b находится в зажимном контакте с опорной поверхностью 50.

Как показано на Фиг. 4, между первой противодействующей поверхностью 56a и периферийной поверхностью 32 пластины образован промежуток.

Следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения режущая пластина 22 может вращаться на 180° вокруг продольной оси A2 к второму правостороннему установочному положению (не показано), где первая, вторая и третья опорные поверхности 34, 36, 38 входят в зажимной контакт с четвертой, первой и второй противодействующими поверхностями 56d, 56a, 56b соответственно и вторая торцевая поверхность 30b находится в зажимном контакте с опорной поверхностью 50.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения центральная ось А1 пластины может быть параллельной продольной оси A2 и в левостороннем, и в правостороннем установочных положениях.

Как показано на Фиг. 7, режущая пластина 22 может иметь зеркальную симметрию относительно третьей плоскости P3, перпендикулярной центральной оси A1 пластины, допуская выполнение эквивалентных операций механической обработки и в левостороннем, и в правостороннем установочных положениях. Таким образом, третья плоскость P3 разделяет пополам режущую кромку пластины 40.

В левостороннем установочном положении, как показано на Фиг. 3, передняя поверхность 42 может быть обращена в первом тангенциальном направлении D_h1 державки относительно продольной оси A2, и в правостороннем установочном положении, как показано на Фиг. 4, передняя поверхность 42 может быть обращена в по существу противоположном втором тангенциальном направлении D_Н2 державки относительно продольной оси A2.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения режущая пластина 22 может включать в себя центральное отверстие 58, продолжающееся между первой и второй торцевыми поверхностями 30a, 30b и открытое в них.

Как показано на Фиг. 6, центральное отверстие 58 может быть коаксиальным центральной оси A1 пластины.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения крепежное средство 28 может иметь форму зажимного винта 60, продолжающегося через центральное отверстие 58 и по резьбе входящего в зацепление с резьбовым отверстием 62 в опорной поверхности 50, при этом резьбовое отверстие 62 может быть коаксиальным с продольной осью A2.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения резьбовое отверстие 62 может быть эксцентричным относительно центрального отверстия 58 для обеспечения зажимного контакта между тремя опорными поверхностями 34, 36, 38 и тремя из четырех противодействующих поверхностей 56a, 56b, 56c, 56d после затягивания зажимного винта 60.

Во время операций обработки резанием внутренних поверхностей три опорные поверхности 34, 36, 38 остаются в контакте с тремя из четырех противодействующих поверхностей 56a, 56b, 56c, 56d таким образом, что две из четырех противодействующих поверхностей 56a, 56b, 56c, 56d по касательной поддерживают первую и третью опорные поверхности 34, 38 против сил резания, действующих во втором тангенциальном направлении D_I2 пластины, и другие из четырех противодействующих поверхностей 56a, 56b, 56c, 56d сохраняют контакт со второй опорной поверхностью 36 на основании эксцентриситета резьбового отверстия 62 относительно центрального отверстия 58.

Как описано выше, в некоторых вариантах осуществления изобретения две торцевые поверхности 30a, 30b режущей пластины могут быть по существу плоскими и перпендикулярными центральной оси A1 пластины, в то время как опорная поверхность 50 державки может быть по существу плоской и перпендикулярной продольной оси A2. В таком случае торцевые поверхности 30a, 30b пластины и опорная поверхность 50 державки могут не иметь структурных форм для сопряжения друг с другом, таких как пазы, выступы, взаимодействующие сопрягающиеся поверхности, зубцы и т.п., присутствующие в вышеуказанных патентах DE 3448086, US 7001114 и KR 20-2000-0020103.

Хотя настоящее изобретение было описано с некоторой степени конкретности, следует понимать, что могут быть выполнены различные изменения и модификации, не выходящие за рамки сущности или объема изобретения, определенного ниже.

Реферат

В режущем инструменте (20) режущая пластина (22) с одной режущей частью (24) съемно прикреплена к державке (26). Режущая пластина (22) имеет две противоположные концевые поверхности (30a, 30b) и периферийную поверхность (32) пластины, продолжающуюся между ними, имеющую три разнесенные опорные поверхности (34, 36, 38). Державка (26) пластины имеет удерживающую часть (26) с периферийной поверхностью (48) и смежной опорной поверхностью (50). По меньшей мере один выступ (54a, 54b), имеющий четыре разнесенные противодействующие поверхности (56a, 56b, 56c, 56d), выступает от опорной поверхности (50). Режущая пластина (20) может прикрепляться к удерживающей части (26) в левостороннем и правостороннем установочных положениях, при этом три опорные поверхности (34, 36, 38) входят в зажимной контакт с тремя из четырех противодействующих поверхностей. В левостороннем установочном положении первая концевая поверхность (30a) входит в зажимной контакт с опорной поверхностью (50), а в правостороннем установочном положении вторая концевая поверхность (30b) входит в зажимной контакт с опорной поверхностью (50). Достигается расширение технологических возможностей за счет прикрепления режущей пластины в правостороннем или левостороннем положениях. 19 з.п. ф-лы, 9 ил.

Формула