Режущая пластина с устройством отведения стружки - RU2616697C2

Чертежи

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[001] Предмет настоящей заявки относится к устройству отведения стружки для режущей пластины. Такое устройство может быть образовано на пластине, которой придана форма, в том числе для операций точения резьбы.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[002] Режущие пластины могут быть выполнены с устройством отведения стружки для управления потоком и/или формой и размером стружек, являющихся результатом операций обработки металла.

[003] Такие устройства отведения стружки обычно состоят из выемок и/или выступов, расположенных вблизи режущей кромки пластины. При столкновении с выемками и/или выступами металлические стружки могут быть образованы с характерной формой и затем могут быть удалены от них.

[004] Различные устройства отведения стружки раскрыты в патентах США: US 7,182,555, US 4,214,845, US 6,742,971, US 6,676,339, US 8,137,035 и Китая: CN 101870017.

[005] Для операций нарезания резьбы форма режущей кромки режущей пластины определяется требуемой заостренной формой резьбы. Однако соответствующая заостренная форма режущей кромки не является наиболее благоприятной формой для операций точения и может привести к разрушению режущей пластины и невозможности ее использования. Чтобы преодолеть эту проблему, один компромисс состоит в том, чтобы достичь требуемой глубины резания в резьбе путем выполнения нескольких проходов на заготовке в противоположность одному проходу. Иначе говоря, операция резания выполняется несколько раз. Каждый проход врезается глубже в заготовку до достижения требуемой глубины резьбы. Более того множество проходов может быть выполнено одним из нескольких способов резания. Например, проходы могут быть радиальными. При этом инструмент подается под прямым углом к заготовке. Альтернативно, проходы могут быть выполнены с боковой подачей, при которой инструмент подается под углом, обычно между 3°-5°, в заготовку. Независимо от выполняемого способа резания обычно требуется более одного прохода.

[006] Задача настоящей заявки состоит в том, чтобы обеспечить новое устройство отведения стружки, которое является особенно эффективным при нарезании резьбы.

[007] Еще одна задача настоящей заявки состоит в том, чтобы обеспечить новое устройство отведения стружки, которое является эффективным на каждом выполняемом проходе. Иначе говоря, устройство отведения стружки является эффективным при различных глубинах резания.

[008] Еще одна задача настоящей заявки состоит в том, чтобы обеспечить новое устройство отведения стружки, которое является эффективным при способах резания как с радиальной подачей, так и с боковой подачей.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[009] В соответствии с предметом первого объекта настоящей заявки предложена режущая пластина, содержащая:

режущую часть с осью, определяющей направление спереди назад, включающую режущую кромку, образованную на пересечении передней поверхности и задней поверхности; и

устройство отведения стружки, расположенное на передней поверхности;

устройство отведения стружки включает:

множество выемок, продолжающихся вниз в переднюю поверхность; и

множество выступов, продолжающихся вверх от передней поверхности;

причем

множество выемок следует рельефу с увеличивающейся глубиной в направлении назад от переднего участка режущей кромки; и

множество выступов следует рельефу с увеличивающейся высотой в направлении назад от переднего участка режущей кромки.

[0010] В соответствии с предметом второго объекта настоящей заявки предложена режущая пластина, содержащая:

режущую часть с осью, определяющей направление спереди назад, включающую режущую кромку, образованную на пересечении передней поверхности и задней поверхности, при этом на виде в плане на режущую часть режущая кромка разделена пополам осью режущей части; и

устройство отведения стружки, расположенное на передней поверхности;

устройство отведения стружки включает:

множество выемок, продолжающихся вниз в переднюю поверхность; и

множество выступов, продолжающихся вверх от передней поверхности;

причем

множество выемок следует рельефу с увеличивающейся глубиной в направлении назад от разделенной пополам режущей кромки; и

множество выступов следует рельефу с увеличивающейся высотой в направлении назад от разделенной пополам режущей кромки.

[0011] Установлено, что устройство отведения стружки благоприятно для резьбовых режущих пластин, в частности, при обработке нержавеющей стали. Однако, такие устройства отведения стружки возможно могут быть полезны для других типов операций, таких как, например, выполнение канавок.

[0012] Следует понимать, что упомянутое выше является кратким изложением и, что признаки, описанные ниже, могут быть применимы в любой комбинации к существу настоящей заявки, например, любой из последующих признаков может быть применим к режущей пластине или устройству отведения стружки.

[0013] Множество выемок может быть расположено рядами, каждый ряд выемок продолжается в плоскости выемок, которая перпендикулярна оси режущей части, при этом каждая выемка первого ряда выемок имеет первую глубину меньшей величины, чем вторая глубина каждой выемки смежного второго ряда выемок, который расположен дальше по оси от режущей кромки, чем первый ряд выемок.

[0014] Первый ряд выемок, который является ближайшим по оси к режущей кромке, может включать только одну выемку.

[0015] Каждый ряд выемок, отличный от первого ряда выемок, ближайший по оси к режущей кромке, может включать только две выемки.

[0016] Устройство отведения стружки может включать только три ряда выемок.

[0017] Расстояние между смежными парами рядов выемок может увеличиваться в направлении назад.

[0018] Выемки в третьем ряду выемок могут быть разнесены дальше друг от друга, чем выемки во втором ряду выемок, при этом третий ряд выемок расположен дальше по оси от режущей кромки, чем второй ряд выемок, и смежен с ним.

[0019] Крайние снаружи выемки в каждом ряду выемок по меньшей мере с одной стороны от оси режущей части могут лежать вдоль прямой линии на виде в плане на режущую часть.

[0020] Прямая линия и режущая кромка могут быть параллельны на виде в плане на режущую часть.

[0021] Каждая из множества выемок может быть по существу усеченной сферической.

[0022] Выемки второго ряда могут быть расположены впереди крайнего сзади участка режущей кромки.

[0023] Режущая кромка может включать первую и вторую боковые режущие кромки, имеющие угловую режущую кромку на их пересечении, первая и вторая режущие кромки расположены поперечно к оси режущей части на виде в плане на режущую часть.

[0024] Режущая кромка может включать первую и вторую поперечные режущие кромки, которые продолжаются от первой и второй боковых режущих кромок соответственно, образуют с ними тупой наружный угол и расположены по существу перпендикулярно к оси режущей части на виде в плане на режущую часть.

[0025] Множество выступов может быть расположено рядами, каждый ряд выступов может продолжаться в плоскости выступов, которая перпендикулярна оси режущей части, каждый выступ в первом ряду имеет первую высоту меньшей величины, чем вторая высота каждого выступа в смежном втором ряду выступов, который расположен дальше по оси от режущей кромки, чем первый ряд выступов.

[0026] Каждый ряд выступов может быть расположен между смежной парой рядов выемок.

[0027] Две крайние снаружи выемки на одной и той же стороне от оси режущей части в смежных рядах выемок могут быть разделены по меньшей мере частично одним из множества выступов.

[0028] Ряд выступов, наиболее близкий по оси к режущей кромке, может включать только один выступ.

[0029] Каждый ряд выступов, отличный от первого ряда выступов, который по оси наиболее близок к режущей кромке, может включать только два выступа.

[0030] Устройство отведения стружки может включать только два ряда выступов.

[0031] Устройство отведения стружки может включать осевой гребень, который продолжается по оси в направлении назад от крайнего спереди выступа.

[0032] Устройство отведения стружки может включать два центральных выпуклых гребня, которые продолжаются от каждого крайнего снаружи выступа во втором спереди ряду выступов к задней части осевого гребня соответственно.

[0033] Устройство отведения стружки может включать удлиненный нос, который продолжается в направлении вперед и расположен между крайними снаружи выемками в крайнем сзади ряду выемок.

[0034] Устройство отведения стружки может включать два поперечных выпуклых гребня, которые продолжаются между каждым крайним снаружи выступом во втором спереди ряду выступов и передней частью удлиненного носа соответственно.

[0035] Крайний спереди выступ может быть расположен по оси сзади крайней спереди выемки.

[0036] Устройство отведения стружки может включать наклонную поверхность, продолжающуюся вверх, обращенную в основном в направлении вперед и расположенную позади крайнего сзади ряда выемок.

[0037] Режущая пластина может включать поверхность для отклонения стружки, которая продолжается внизу между режущей кромкой и устройством отведения стружки.

[0038] На виде в плане на режущую часть устройство отведения стружки может быть расположено симметрично относительно оси режущей части.

[0039] Режущая пластина может иметь ось и включать первую и вторую стороны, соединенные периферийной поверхностью пластины, которая продолжается по периферии вокруг режущей пластины. Режущая кромка может быть расположена на периферийной поверхности пластины, отнесена от и продолжается между первой стороной пластины и второй стороной пластины.

[0040] Режущая пластина может включать только пять режущих кромок.

[0041] Ось режущей части может делить пополам режущую кромку на виде в плане на режущую часть.

[0042] Ряды выемок могут чередоваться с рядами выступов в направлении назад.

[0043] Режущая кромка может быть симметричной относительно оси режущей части.

[0044] Первый ряд выступов, ближайший по оси к разделенной пополам режущей кромке, может включать только одну выемку.

[0045] Первый ряд выступов, наиболее близкий по оси к разделенной пополам режущей кромке, может включать только один выступ.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0046] Для лучшего понимания настоящей заявки и чтобы показать, как то же самое может быть выполнено на практике, отсылки будут сделаны к приложенным рисункам, на которых:

Фиг. 1 представляет собой вид в перспективе на режущую пластину;

Фиг. 2 представляет собой вид сбоку на режущую пластину на фиг. 1;

Фиг.3 представляет собой вид в плане на режущую пластину на фиг.1;

Фиг. 4 представляет собой вид в перспективе на режущую часть режущей пластины на фиг. 1-3;

Фиг. 5 представляет собой вид в плане на режущую часть режущей пластины на фиг. 4;

Фиг. 6 представляет собой вид в плане на режущую часть режущей пластины на фиг. 4;

Фиг. 7 представляет собой поперечное сечение, взятое по линии VII-VII на фиг. 5;

Фиг. 8 представляет собой поперечное сечение, взятое по линии VIII-VIII на фиг. 5;

Фиг. 9 представляет собой совмещенный вид наложенных 3 поперечных сечений, взятых вдоль плоскостей выемки на фиг. 8.

[0047] Там, где необходимо, номера позиций могут быть повторены на чертежах, чтобы указать на соответствующие или аналогичные элементы.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0048] В последующем описании будут изложены различные объекты по существу настоящей заявки. Для целей объяснения специфические конфигурации и детали представлены в упрощенном виде, чтобы обеспечить полное понимание предмета настоящей заявки. Однако при этом специалисту следует понимать, что предмет настоящей заявки может быть реализован без представленных здесь специфических конфигураций и деталей.

[0049] Сначала обратим внимание на фиг. 1-3, показывающие режущую пластину 20 с устройством 22 отведения стружки. Режущая пластина 20 включает режущую часть 24, которая имеет ось А режущей части, определяющую направление спереди назад D_F, D_R. Следует учитывать, что использование терминов «вперед» и «назад» в формуле изобретения и описании указывает на относительное положение в направлении оси А режущей части, в основном слева направо соответственно на фиг. 3, 5 и 6. Режущая часть 24 включает режущую кромку 26, образованную на пересечении передней поверхности 28 и задней поверхности 30. Режущая кромка 26 может быть симметричной относительно оси А режущей части. Ось А режущей части может делить пополам режущую кромку 26 на виде в плане на режущую часть 24.

[0050] В соответствии с некоторыми вариантами по существу настоящей заявки режущая пластина 20 может иметь ось I. Режущая пластина 20 может включать первую и вторую стороны 32А, 32В, соединенные периферийной поверхностью 34 пластины, которая продолжается по периферии вокруг режущей пластины 20. Следует отметить, что в этом неограничивающем примере режущая пластина 20 выполнена с крепежным отверстием 36, расположенным в ее середине (на виде сбоку на режущую пластину 20) и открывающимся наружу к первой и второй сторонам 32А, 32В, которому придана форма для прохода через него крепежного элемента (не показан). Следует понимать, что могут быть применены альтернативные способы закрепления пластины на державке, например, зажимные губки и, следовательно, такие пластины могут быть свободны от крепежного отверстия 36.

[0051] Рассмотрим фиг. 4, режущая кромка 26 может быть расположена на периферийной поверхности 34 пластины и может быть отнесена от и продолжается между первой стороной 32А пластины и второй стороной 32В пластины. Режущая кромка 26 может включать первую и вторую боковые режущие кромки 38, 40 с угловой режущей кромкой 42 на их пересечении. Первая и вторая боковые режущие кромки 38, 40 могут быть поперечными к оси А режущей части на виде в плане на режущую часть 24. Режущая кромка 26 может включать первую и вторую поперечные режущие кромки 44, 46, которые продолжаются от первой и второй боковых режущих кромок 38, 40 соответственно и образуют тупой наружный угол с ними на виде в плане на режущую часть 24. В некоторых вариантах первая и вторая поперечные режущие кромки 44, 46 по существу перпендикулярны оси А режущей части на виде в плане на режущую часть 24. Цель первой и второй поперечных режущих кромок 38, 40 состоит в том, чтобы обеспечить резьбу с закругленной вершиной.

[0052] Рассмотрим теперь вид в плане на режущую часть 24 на фиг. 5, угловая режущая кромка 42 режущей пластины 20 может быть изогнута под определенным радиусом кривизны R. В этом неограничивающем примере угловая режущая кромка 42 стягивает дугу с центральным углом θ 125°. Иными словами, угловая режущая кромка 42 следует дуге 125°, имеющей радиус кривизны R. В другом неограничивающем примере угловая режущая кромка 42 стягивает центральный угол θ 120°. Следует понимать, что угловая режущая кромка 42, имеющая радиус кривизны R, стягивает центральный угол θ, который соответствует условию 120°≤θ≤125°. Иначе говоря, первая и вторая боковые режущие кромки 32А, 32В могут образовывать угол в диапазоне, который больше или равен 55° и меньше или равен 60°. Назначение угловой режущей кромки 42 и первой и второй боковых режущих кромок 38, 40 состоит в том, чтобы обеспечить резьбу с требуемой формой профиля. Конкретно, форма угловой режущей кромки 42 определяет форму впадины резьбы.

[0053] Режущая пластина 20 может включать только пять режущих кромок 26А, 26В, 26С, 26D, 26Е. Хотя в этом неограничивающем примере режущая пластина 20 является индексируемой с каждой из пяти ее режущих кромок 26А, 26В, 26С, 26D, 26Е, образованной с устройством 22 отведения стружки, достаточно для последующего описания отсылки только к режущей кромке 26 на режущей части 24. Следует понимать также, что режущая пластина в соответствии с предметом настоящей заявки может включать одну или более режущих частей 24 с таким устройством 22 отведения стружки и одной или более другими режущими частями, которые свободны от любого устройства отведения стружки или которые образованы с различными устройствами отведения стружки. При проектировании, например, устройство 22 отведения стружки может быть размещено на любом количестве режущих частей режущей пластины 20 и/или по меньшей мере на двух или более ее режущих частях в случае, когда пластина является индексируемой.

[0054] В соответствии с некоторыми вариантами по существу настоящей заявки поверхность 48 отклонения стружки может продолжаться внизу между режущей кромкой 26 и устройством 22 отведения стружки. Следует понимать, что использование терминов «вверх» и «вниз» в описании и формуле изобретения относится к относительному положению в направлении, перпендикулярном оси А режущей части, в основном вверх и вниз соответственно на фиг. 7-9.

[0055] Рассмотрим теперь фиг. 5, устройство 22 отведения стружки расположено на передней поверхности 28. Устройство 22 отведения стружки включает множество выемок 50, 74, которые продолжаются вниз в переднюю поверхность 28, и множество выступов 52, 72, которые продолжаются вверх от передней поверхности 28. Устройство 22 отведения стружки предназначено для направления потока и/или формы и размера стружки, образующейся в результате операции обработки металла. Рассмотрим теперь фиг. 9, которая показывает три поперечных сечения, взятых вдоль каждой плоскости P_R, наложенных одно на другое и рассматриваемых вдоль оси А режущей части в направлении D_R назад, множество выемок 50, 74 следует рельефу с увеличивающейся глубиной в направлении D_R назад от переднего участка 25 режущей кромки 26. Глубины измеряются в направлении D_D вниз от противоположной первой плоскости Р1, расположенной над наиболее глубокой выемкой.

[0056] Рассмотрим фиг. 6 и 8, в соответствии с некоторыми вариантами по существу настоящей заявки множество выемок 50, 74 может быть расположено рядами 54, 56, 58, 60, 84. Каждый ряд 54 выемок может продолжаться в плоскости P_R выемки, которая перпендикулярна оси А режущей части. Вернемся назад к фиг. 9, каждая выемка 50 первого ряда 56 выемок может иметь первую глубину D_E1 меньшей величины, чем вторая глубина D_E2 каждой выемки 50 смежного второго ряда 58 выемок, который расположен дальше по оси от режущей кромки 26, чем первый ряд 56 выемок, т.е. D_E1E2. Подобно вторая глубина D_E2 каждой выемки 50 второго ряда 58 выемок меньше, чем третья глубина D_E3 каждой выемки 50 в третьем ряду 60 выемок, третий ряд 60 выемок расположен по оси дальше от режущей кромки 26, чем смежный с ним второй ряд 58 выемок, т.е. D_E2E3.

[0057] Первый ряд 56 выемок, который является ближайшим по оси к режущей кромке 26, т.е. по оси крайним спереди рядом выемок, может включать только одну выемку 50. Рассмотрим снова фиг. 6, первый ряд 56 выемок, который является по оси ближайшим к режущей кромке 26, имеет единственную выемку 50, которая накрывает ось А режущей части. Каждый ряд выемок 58, 60, 84, отличный от первого ряда 56 выемок, может включать только две выемки 50. В направлении вдоль оси А режущей части расстояние D1, D2 между смежными парами рядов 54, 56, 58, 60, 84 выемок может увеличиваться в направлении D_R назад и таким образом на фиг. 8 D2>D1. В направлении, перпендикулярном оси А режущей части, выемки 50 в третьем ряду 60 выемок могут быть дальше отнесены друг от друга, чем выемки 50 во втором ряду 58 выемок.

[0058] Как видно на фиг. 5 и 6, крайние снаружи выемки 50 в каждом ряду 54, 56, 58, 60, 84 выемок по меньшей мере с одной стороны от оси А режущей части могут лежать вдоль прямой линии Р на виде в плане на режущую часть 24. В рядах 54 выемок с только одной выемкой 50 выемка 50 является крайней снаружи выемкой. Следует понимать, что использование термина «крайняя снаружи» в описании и формуле изобретения относится к относительному положению в направлении, перпендикулярном оси А режущей части, от нее соответственно на фиг. 5 и 6. Прямая линия Р и режущая кромка 26 могут быть параллельны на виде в плане на режущую часть 24.

[0059] В соответствии с некоторыми вариантами по существу настоящей заявки каждая из множества выемок 50 может быть по существу усеченной сферической.

[0060] Рассмотрим снова фиг. 8, множество выступов 52, 72 следует рельефу с увеличивающейся высотой в направлении D_R назад от переднего участка 25 режущей кромки 26. Высоты измеряются в направлении D_U вверх от произвольной второй плоскости Р2, расположенной ниже самого малого по высоте выступа.

[0061] В соответствии с некоторыми вариантами по существу настоящей заявки множество выступов 52 может быть расположено в рядах 62, 66, 68, 80 выступов. Каждый ряд 62, 66, 68, 80 выступов может продолжаться в плоскости Р_Р выступов, которая перпендикулярна оси А режущей части. Каждый выступ 52 первого ряда 66 выступов может иметь первую высоту Н_Е1 меньшей величины, чем вторая высота Н_Е2 каждого выступа 52 смежного второго ряда 68 выступов, который по оси расположен дальше от режущей кромки 26, чем первый ряд 66 выступов, т.е. Н_Е1<Н_Е2. Каждый ряд 62, 66, 68, 80 выступов может быть расположен между смежной паров рядов 54 выемок. Иначе говоря, ряды 54 выемок чередуются с рядами 62 выступов в направлении D_R назад. Две крайние снаружи выемки 50 на одной и той же стороне от оси А режущей части в смежных рядах 54 выемок могут быть разделены, по меньшей мере частично, одним из множества выступов 52. Первый ряд 66 выступов, ближайший по оси к режущей кромке 26, т.е. по оси крайний спереди ряд выступов, может включать только один выступ 52. Каждый ряд 68, 80 выступов, отличный от первого ряда 66 выступов, по оси ближайший к режущей кромке 26, может включать только два выступа 52. Крайний спереди выступ 72 может быть расположен по оси позади крайней спереди выемки 74.

[0062] В соответствии с некоторыми вариантами по существу настоящей заявки устройство 22 отведения стружки может включать только три ряда 54, 56, 58, 60, 84 выемок. Устройство 22 отведения стружки может включать только два ряда 62, 66, 68, 80 выступов.

[0063] Рассмотрим теперь фиг. 5, устройство 22 отведения стружки может включать осевой гребень 76, который продолжается по оси от крайнего спереди выступа 72 в направлении D_R назад. Устройство 22 отведения стружки может включать два центральных выпуклых гребня 78, которые продолжаются от каждого крайнего снаружи выступа 52 во втором крайнем спереди ряду 80 выступов к задней части осевого гребня 76. Два центральных выпуклых гребня 78 могут продолжаться в направлении, в основном перпендикулярном оси А режущей части. Устройство 22 отведения стружки может включать удлиненный нос 82, который продолжается в направлении D_F вперед и который расположен между крайними снаружи выемками 50 в крайнем сзади ряду 84 выемок. Устройство 22 отведения стружки может включать два поперечных выпуклых гребня 86, которые продолжаются между каждым крайним снаружи выступом 52 во втором крайнем спереди ряду 80 выступов и передней частью удлиненного носа 82 соответственно. Устройство 22 отведения стружки может включать наклонную поверхность 88, продолжающуюся вверху, обращенную в основном в направлении D_F вперед и расположенную позади крайнего сзади ряда 84 выемок. На виде в плане режущей части устройство 22 отведения стружки может быть расположено симметрично относительно оси А режущей части.

[0064] Следует отметить, что одной из особенностей по существу настоящей заявки является то, что устройство 22 отведения стружки эффективно для операций нарезания резьбы.

[0065] Следует также отметить, что другой особенностью по существу настоящей заявки является то, что устройство 22 отведения стружки эффективно при различных глубинах резания.

[0066] Другой особенностью по существу настоящей заявки является то, что устройство 22 отведения стружки эффективно при способах резания как с радиальной подачей, так и с боковой подачей.

[0067] Следует понимать, что устройство 22 отведения стружки в соответствии с предметом настоящей заявки может быть свободно от дополнительных элементов для достижения требуемого отведения стружки. Иначе говоря, устройство отведения стружки в соответствии с предметом настоящей заявки может включать только а) множество выемок 50, продолжающихся вниз в переднюю поверхность 28, которое следует рельефу с увеличивающейся глубиной в направлении D_R назад от переднего участка 25 режущей кромки 26, и b) множество выступов 52, продолжающихся вверх от передней поверхности 28, которое следует рельефу с увеличивающейся высотой в направлении D_R назад от переднего участка 25 режущей кромки 26. Другими словами устройство отведения стружки может быть свободно от любых дополнительных выемок и/или выступов.

[0068] Хотя предмет настоящей заявки был описан с некоторой степенью конкретности, следует понимать, что могут быть выполнены различные изменения и модификации, не выходящие за рамки сущности и объема изобретения, определенного в приведенной ниже формуле изобретения.

Реферат

Режущая пластина (20) имеет режущую кромку (26), образованную на пересечении передней поверхности (28) и задней поверхности (30), с устройством (22) отведения стружки, расположенным на передней поверхности (28). Устройство (22) отведения стружки включает множество выемок (50, 74), которые продолжаются вниз в переднюю поверхность (28), и множество выступов (52, 72), которые продолжаются вверх от передней поверхности (28). Множество выемок (50, 74) следует рельефу с увеличивающейся глубиной в направлении (D) назад от переднего участка (25) режущей кромки (26). Множество выступов (52, 72) следует рельефу с увеличивающейся высотой в направлении (D) назад от переднего участка (25) режущей кромки (26). Достигается увеличение эффективности отведения стружки. 21 з.п. ф-лы, 9 ил.

Формула