Режущая пластина и режущий инструмент - RU2609587C2

Чертежи

Показать все 7 чертежа(ей)

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к вращающемуся металлорежущему инструменту и индексируемой двухсторонней режущей пластине для процессов резания металла, в основном, и для операций фрезерования, в частности.

Уровень техники

Металлорежущие инструменты, используемые в операциях фрезерования, включают режущие пластины, которые с возможностью удаления закреплены в режущем корпусе, имеющем длительную стойкость вследствие обеспечения достаточно твердого материала, т.е. твердого сплава, вблизи режущей кромки, при этом режущий корпус изготавливается из менее твердого материала и используется повторно после вывода из эксплуатации изношенной или поврежденной режущей пластины.

Режущие пластины закреплены в принимающих гнездах, расположенных по периферии корпуса инструмента для удержания и поддерживания режущих пластин как в осевом, так и в радиальном направлениях во время операции (т.е. операции фрезерования).

В патенте США № 3541655, выданном Stier и озаглавленном «Индексируемые и двухсторонние режущие пластины», приведена режущая пластина с двумя параллельными идентичными, неправильной формы многоугольными торцовыми поверхностями. Торцовые поверхности повернуты одна по отношению к другой. Трапециевидная боковая поверхность продолжается между каждой стороной одной из многоугольных торцовых поверхностей и соответствующей стороной другой торцовой поверхности. Каждые две смежные боковые поверхности образованы двумя противоположно расположенными трапециями. Каждая трапециевидная боковая поверхность образует острый угол с одной из торцовых поверхностей и в то же время образует дополнительный тупой угол с другой торцовой поверхностью.

В патенте США № 7037051, выданном Wermeister и озаглавленном «Режущая пластина для точения и фрезерования», приведена режущая пластина с первой и второй многоугольными главными поверхностями, расположенными по существу параллельно друг другу. Конструктивный элемент в виде боковой поверхности соединяет первую и вторую главные поверхности для определения периферийной кромки. Главные поверхности включают выступы, продолжающиеся в направлении периферийной кромки. Каждый выступ образован участком первой главной поверхности, образующим заднюю поверхность, участком боковой поверхности, образующим переднюю поверхность, и участком периферийной кромки, образующим режущую кромку. Режущая пластина включает опорные поверхности, определяемые участком второй главной поверхности и участками боковой поверхности, другими, чем передняя поверхность.

В патенте США № 5957629, выданном Hessman и озаглавленном «Чистовая фрезерная режущая пластина», приведена двухсторонняя фрезерная режущая пластина. Пластина включает две параллельные главные поверхности, которые повернуты на 90° друг по отношению к другу. Каждая главная поверхность включает четыре рабочих режущих угла. В каждом режущем углу расположены две скошенные поверхности, расположенные под углом относительно плоскости главной поверхности. Далее, четыре боковые поверхности пластины продолжаются под углом между главными поверхностями.

В патенте США № 4294566, выданном Boone и озаглавленном «Пластина с восемью позитивными кромками и контролем стружки», приведена режущая пластина с восемью позитивными режущими кромками и прямоугольной призматической конфигурацией. Пластина имеет пару противолежащих главных поверхностей и четыре прямоугольные боковые поверхности, каждая из которых имеет пару копланарных плоских ленточек в ее противолежащих углах для позитивного расположения и закрепления пластины. Каждая боковая поверхность имеет также пару образованных на ней продольно расположенных противолежащих скошенных граней, пересекающих соответствующие главные поверхности с наклоном внутрь для определения нейтральных режущих кромок пластины. Продольная канавка продолжается между скошенными гранями каждой боковой поверхности параллельно нейтральным режущим кромкам.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение улучшенной индексируемой двухсторонней режущей пластины и режущего инструмента для нее, причем режущая пластина имеет множество режущих кромок, которые могут быть использованы с положительным осевым передним углом и отрицательным радиальным передним углом по отношению к заготовке.

Раскрытие изобретения

В соответствии с настоящим изобретением предложена индексируемая двухсторонняя режущая пластина, имеющая ось пластины и содержащая:

многоугольную первую торцовую поверхность, образующую первую торцовую плоскость, и многоугольную вторую торцовую поверхность, образующую вторую торцовую плоскость, первая и вторая торцовые плоскости параллельны одна другой;

периферийную боковую поверхность, продолжающуюся между торцовыми поверхностями и включающую первые периферийные боковые участки, чередующиеся в окружном направлении со вторыми периферийными боковыми участками;

первую кромку, образованную вдоль пересечения первой торцовой поверхности с периферийной боковой поверхностью и включающую множество первых режущих кромок, чередующихся с множеством вторых режущих кромок;

вторую режущую кромку, образованную вдоль пересечения второй торцовой поверхности с периферийной боковой поверхностью и включающую множество первых режущих кромок, чередующихся с множеством вторых режущих кромок;

причем

каждый из первых периферийных боковых участков включает первую подповерхность, которая образует первый внутренний угол пластины с первой торцовой плоскостью, и вторую подповерхность, которая образует острый второй внутренний угол пластины со второй торцовой плоскостью, первая подповерхность и вторая подповерхность каждого первого периферийного бокового участка пересекаются по первой линии, которая находится на первом расстоянии от первой торцовой плоскости и на втором расстоянии от второй торцовой плоскости;

каждый из вторых периферийных боковых участков включает первую подповерхность, которая образует первый внутренний угол пластины со второй торцовой плоскостью, и вторую подповерхность, которая образует острый второй внутренний угол пластины с первой торцовой плоскостью, первая подповерхность и вторая подповерхность каждого второго периферийного бокового участка пересекаются по второй линии, которая находится на первом расстоянии от второй торцовой плоскости и втором расстоянии от первой торцовой плоскости.

В соответствии с другим вариантом настоящего изобретения предложена индексируемая двухсторонняя режущая пластина, включающая:

первую многоугольную торцовую поверхность и вторую многоугольную торцовую поверхность, идентичную и параллельную первой торцовой поверхности, вторая торцовая поверхность повернута относительно первой торцовой поверхности;

периферийную боковую поверхность, продолжающуюся между торцовыми поверхностями и включающую множество периферийных боковых участков;

две непрерывные режущие кромки, каждая непрерывная режущая кромка образована вдоль всего пересечения каждой торцовой поверхности с периферийной боковой поверхностью, каждая периферийная режущая кромка включает множество первых режущих кромок, чередующихся с множеством вторых режущих кромок;

центральное сквозное отверстие, продолжающееся между и открытое наружу к торцовым поверхностям; и

две опорные поверхности пластины, каждая опорная поверхность пластины расположена на соответствующей торцовой поверхности, причем

каждый из периферийных боковых участков включает первую подповерхность и вторую подповерхность, не копланарную первой подповерхности, первая и вторая подповерхности образуют по меньшей мере одну промежуточную плоскость, расположенную между торцовыми поверхностями и параллельную торцовым поверхностям, первая и вторая подповерхности пересекаются в по меньшей мере одной промежуточной плоскости, и

причем в каждом периферийном боковом участке

каждая первая подповерхность продолжается между соответствующей одной из первых режущих кромок и по меньшей мере одной промежуточной плоскостью, образующей первый внутренний угол пластины с торцовой плоскостью, образованной одной из торцовых поверхностей,

каждая вторая подповерхность продолжается между соответствующей одной из вторых режущих кромок и по меньшей мере одной промежуточной плоскостью и образует острый второй внутренний угол пластины с другой торцовой плоскостью, образованной одной из торцовых поверхностей, второй внутренний угол пластины отличен от первого внутреннего угла пластины.

В соответствии с другим вариантом настоящего изобретения предложен режущий инструмент, имеющий продольную ось вращения и содержащий:

корпус, имеющий по меньшей мере одно гнездо под пластину, образованное на его переднем торце; и

режущую пластину, описанную выше и удерживаемую в по меньшей мере одном гнезде под пластину,

причем

по меньшей мере одно гнездо под пластину включает

опорную поверхность гнезда, образующую опорную плоскость;

резьбовое отверстие, открывающееся наружу к опорной поверхности гнезда;

две принимающие боковые стенки гнезда, продолжающиеся от опорной плоскости, каждая из принимающих боковых стенок гнезда включает:

первую плоскую секцию боковой стенки, образующую принимающий пластину наружный угол с плоскостью, пересекающей ее и параллельной опорной плоскости; и

вторую плоскую секцию боковой стенки, пересекающую соответствующую первую плоскую секцию боковой стенки и продолжающуюся к опорной плоскости для образования с ней острого наружного угла гнезда;

одна из двух опорных поверхностей пластины упирается в опорную поверхность гнезда;

первые подповерхности двух периферийных боковых участков режущей пластины упираются в соответствующие одни из первых боковых секций по типу ласточкина хвоста; и

крепежный винт проходит через центральное сквозное отверстие режущей пластины и взаимодействует по резьбе с резьбовым отверстием гнезда под пластину.

В соответствии с еще одним вариантом настоящего изобретения предложен корпус режущего инструмента, имеющий продольную ось вращения и передний торец с по меньшей мере одним образованным в нем гнездом под пластину, причем

упомянутое по меньшей мере одно гнездо под пластину включает

опорную поверхность гнезда, образующую опорную плоскость;

резьбовое отверстие, открывающееся наружу к опорной поверхности гнезда; и

две принимающие боковые стенки гнезда, продолжающиеся от опорной плоскости, каждая из принимающих боковых стенок гнезда включает:

первую плоскую секцию боковой стенки, образующую принимающий наружный угол пластины с пересекающей ее плоскостью, параллельной опорной плоскости; и

вторую плоскую секцию боковой стенки, пересекающуюся с соответствующей первой плоской секцией боковой стенки и продолжающуюся к опорной плоскости для образования с ней острого наружного угла гнезда;

причем на виде спереди на каждое гнездо под пластину две принимающие боковые стенки гнезда образуют между ними по существу прямой угол.

Краткое описание чертежей

Для лучшего понимания, но только в качестве примера, изобретение будет описано с отсылкой на прилагаемые чертежи, на которых штрих-пунктирные линии представляют границы выреза для частичных видов элемента и на которых:

на фиг. 1А представлен вид в перспективе режущего инструмента в соответствии с некоторыми вариантами настоящего изобретения;

на фиг. 1В представлен в разобранном состоянии вид сбоку на режущий инструмент, показанный на фиг. 1А, открывающий гнездо под пластину;

на фиг. 1С представлен вид в перспективе на гнездо под пластину, показанное на фиг. 1В;

на фиг. 1D представлен вид спереди на гнездо под пластину, показанное на фиг.1В;

на фиг. 1Е представлено поперечное сечение гнезда под пластину, показанного на фиг. 1D, взятое вдоль линии V-V;

на фиг. 2А представлен вид в перспективе на режущую пластину в соответствии с первым вариантом настоящего изобретения;

на фиг. 2В представлен вид сверху на режущую пластину, показанную на фиг. 2А;

на фиг. 2С представлено поперечное сечение режущей пластины, показанной на фиг. 2В, взятое вдоль линии I-I;

на фиг. 2D представлено поперечное сечение режущей пластины, показанной на фиг. 2В, взятое вдоль линии II-II;

на фиг. 3А представлен вид в перспективе на режущую пластину в соответствии со вторым вариантом настоящего изобретения;

на фиг. 3В представлен вид сверху на режущую пластину, показанную на фиг. 3А;

на фиг .3С представлено поперечное сечение режущей пластины, показанной на фиг. 3В, взятое вдоль линии III-III; и

на фиг. 3D представлено поперечное сечение режущей пластины, показанной на фиг.3В, взятое вдоль линии IV-IV.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение относится к индексируемой двухсторонней режущей пластине, имеющей две противолежащие многоугольные торцовые поверхности и периферийную поверхность, продолжающуюся между ними. Изобретение относится также к режущему инструменту для использования режущих пластин с положительным осевым передним углом и отрицательным радиальным передним углом при обработке заготовки.

Рассмотрим вначале фиг. 1А, на которой изображен режущий инструмент 100 в соответствии с некоторыми вариантами настоящего изобретения. Режущий инструмент 100 включает корпус 110. Режущий инструмент 100 имеет продольную ось вращения В1, передний торец 102 и задний торец 104. Корпус 110 включает множество установленных на нем режущих пластин 20, 130. Каждая из режущих пластин 20, 130 установлена в соответствующем гнезде 106 и удерживается соответствующим крепежным винтом 108.

Рассмотрим теперь фиг. 2А-2D, на которых изображена режущая пластина 20 в соответствии с первым вариантом настоящего изобретения, включающая первую многоугольную торцовую поверхность 22 и противолежащую вторую многоугольную торцовую поверхность 24, идентичную и в основном параллельную первой торцовой поверхности 22. Первая торцовая поверхность 22 определяет первую торцовую плоскость Р1, а вторая торцовая поверхность 24 определяет вторую торцовую плоскость Р2, первая и вторая торцовые плоскости Р1, Р2 параллельны одна другой. Первая торцовая плоскость Р1 может соответствовать плоской поверхности, принадлежащей первой торцовой поверхности 22, в то время как вторая торцовая плоскость Р2 может соответствовать плоской поверхности, на которую опирается вторая торцовая поверхность 24. Таким образом, первая торцовая плоскость Р1 является в основном параллельной первой торцовой поверхности 22, и множество режущих кромок (обсуждается ниже), образованных на периферии первой торцовой поверхности 22, может в некоторых вариантах лежать как в первой торцовой плоскости Р1, так и иметь другое общее позиционное положение по отношению к первой торцовой плоскости Р1. Вторая торцовая плоскость Р2 имеет похожее взаимное положение со второй торцовой поверхностью 24.

Режущая пластина 20 имеет поворотную симметрию вокруг оси В2 пластины. Вторая торцовая поверхность 24 повернута вокруг оси В2 пластины по отношению к первой торцовой поверхности 22. Первая торцовая поверхность 22 и вторая торцовая поверхность 24 - обе имеют многоугольную форму в виде неправильного восьмиугольника, так что вторая торцовая поверхность 24 повернута относительно первой торцовой поверхности 22 на угол 45°. Поскольку две торцовые поверхности 22, 24 являются идентичными, однако, повернутыми по отношению друг к другу, только одна из них будет описана детально.

Режущая пластина 20 включает также периферийную боковую поверхность 26, продолжающуюся между противолежащими торцовыми поверхностями 22, 24. Периферийная боковая поверхность 26 включает множество периферийных боковых участков 30, 32, расположенных по окружности с чередующейся ориентацией. Каждый из периферийных боковых участков 30 с первой ориентацией является взаимообратной копией (т.е. перевернутой копией) примыкающего периферийного бокового участка 32 со второй ориентацией.

Пересечение первой торцовой поверхности 22 с периферийной боковой поверхностью 26 образует первую непрерывную окружную режущую кромку 46. Пересечение второй торцовой поверхности 24 с периферийной поверхностью 26 образует вторую непрерывную окружную режущую кромку 48. Первая окружная режущая кромка 46 образована вдоль всего пересечения первой торцовой поверхности 22 с периферийной боковой поверхностью 26. Первая окружная режущая кромка 46 включает четыре идентичных секции 50 режущей кромки. Каждая секция 50 режущей кромки продолжается между двумя вершинами многоугольной первой торцовой поверхности 22. Каждая секция 50 режущей кромки включает первую режущую кромку 58 и вторую режущую кромку 60. Каждый из периферийных боковых участков 30 и 32 продолжается между одной из первых режущих кромок на одной из торцовых поверхностей 22, 24 и одной из вторых режущих кромок на другой торцовой поверхности. Как показано на фиг. 2А, каждый первый периферийный боковой участок 30 продолжается между одной из первых режущих кромок 58, расположенных на первой торцовой поверхности 22, и одной из вторых режущих кромок 74, расположенных на второй торцовой поверхности 24. Каждый один из периферийных боковых участков 32 продолжается между одной из первых режущих кромок 52, расположенных на второй торцовой поверхности 24, и одной из вторых режущих кромок 60, расположенных на первой торцовой поверхности 22.

Поскольку многоугольная форма каждой из двух торцовых поверхностей 22, 24 является неправильным восьмиугольником, каждая торцовая поверхность 22, 24 имеет четыре длинные стороны и четыре короткие стороны, расположенные с чередованием вдоль их соответствующей окружной режущей кромки 46, 48. В каждой секции 50 режущей кромки первая режущая кромка 58 расположена на одной из длинных сторон неправильного восьмиугольника, в то время как вторая режущая кромка 60 расположена на одной из коротких сторон неправильного восьмиугольника. Каждая первая режущая кромка 58 имеет первую длину А, а каждая вторая режущая кромка 60 имеет вторую длину W. Таким образом, первая длина А каждой первой режущей кромки 58 предпочтительно больше, чем вторая длина W каждой второй режущей кромки 60. В соответствии с конкретным вариантом настоящего изобретения отношение между второй длиной W и первой длиной А (т.е. W/А) находится в диапазоне 1/10 ≤ W/А ≤ 2/3. В соответствии с еще одним вариантом настоящего изобретения отношение W/А=2/3. Как показано на фиг. 2В, две воображаемые линии L1, L2, содержащие первые режущие кромки 58 двух смежных секций 50 режущей кромки, образуют между ними прямой угол.

Режущая пластина 20 включает также центральное сквозное отверстие 62, продолжающееся между и открывающееся наружу к обеим торцовым поверхностям 22, 24. Первая торцовая поверхность 22 включает опорную поверхность 64 пластины, окружающую выход сквозного отверстия 62 и проходящую к каждой из вторых режущих кромок 60 первой торцовой поверхности 22. Поскольку каждый из периферийных боковых участков 30, 32 продолжается между одной из первых режущих кромок 58, 52 на одной из торцовых поверхностей 22, 24 и одной из вторых режущих кромок 60, 74 на другой торцовой поверхности, рабочая первая режущая кромка 58 опирается на участок опорной поверхности 64 пластины на противоположной стороне режущей пластины 20, посредством чего обеспечивается повышение прочности в процессе операций обработки металла резанием.

Первые периферийные боковые участки 30 чередуются в окружном направлении пластины со вторыми периферийными боковыми участками 32. Как показано на фиг.2А, каждый первый периферийный боковой участок 30 включает первую подповерхность 70 и вторую подповерхность 72, пересекающиеся по линии N1 в промежуточной плоскости Р3. Первая подповерхность 70 и вторая подповерхность 72 расположены на некопланарных поверхностях. Каждый периферийный боковой участок 32 включает первую подповерхность 66 и вторую подповерхность 68, пересекающиеся по линии N2 в промежуточной плоскости Р4. Первая подповерхность 66 и вторая подповерхность 68 также расположены на некопланарных поверхностях. Таким образом, две подповерхности, принадлежащие к каждому из первых периферийных боковых участков 30, пересекаются по линиям N1, которые вместе образуют первую промежуточную плоскость Р3, в то время как две подповерхности, принадлежащие к каждому из вторых периферийных боковых участков 32, пересекаются по линиям N2, которые вместе образуют вторую плоскость Р4.

Как показано на фиг.2С и 2D, каждая из промежуточных плоскостей Р3 и Р4 расположена между и параллельна торцовым поверхностям 22 и 24. Промежуточные плоскости Р3, Р4 параллельны и смещены друг от друга, посредством чего первое расстояние d1 между промежуточными плоскостями Р3, Р4 и первой и второй торцовыми поверхностями 22, 24 соответственно меньше, чем половина толщины расстояния Н между торцовыми поверхностями 22 и 24 (т.е. Н является толщиной режущей пластины 20).

Подповерхности 70, 72 каждого из первых периферийных боковых участков 30 пересекаются по первой линии N1, которая находится на первом расстоянии d1 от первой торцовой плоскости Р1 и на втором расстоянии d2 от второй торцовой плоскости Р2, в то время как подповерхности 70, 72 каждого из вторых периферийных боковых участков 32 пересекаются по второй линии N2, которая находится на первом расстоянии d1 от второй торцовой плоскости Р2 и на втором расстоянии d2 от первой торцовой плоскости Р1. Таким образом, как видно на фиг. 2С и 2D, каждая плоскость Р3, Р4 находится на первом расстоянии d1 от одной из торцовых поверхностей и на дополнительном втором расстоянии d2 от другой торцовой поверхности.

Каждая из первых подповерхностей продолжается между соответствующей одной из первых режущих кромок и одной из промежуточных плоскостей и образует первый внутренний угол α пластины с торцовой плоскостью. Как показано на фиг. 2С, первая подповерхность 70 образует первый внутренний угол α пластины с первой торцовой плоскостью Р1. Аналогично, как показано на фиг. 2D, первая подповерхность 66 образует первый внутренний угол α пластины со второй торцовой плоскостью Р2.

Следует понимать, что использование терминов «внутренний угол» и «наружный угол» в описании и формуле изобретения относятся к углу между двумя плоскими компонентами поверхности, измеренному внутри или снаружи, соответственно, к элементу, на котором образованы компоненты поверхности.

Каждая из вторых подповерхностей продолжается между соответствующей одной из вторых режущих кромок и одной из промежуточных плоскостей и образует второй внутренний угол θ пластины с торцовой плоскостью. Как показано на фиг. 2С, вторая подповерхность 72 образует второй внутренний угол θ пластины со второй торцовой плоскостью Р2. Аналогично, как показано на фиг.2D, вторая подповерхность 68 образует второй внутренний угол θ с первой торцовой плоскостью Р1.

В соответствии с настоящим изобретением второй внутренний угол θ пластины является острым углом, отличным от первого внутреннего угла α пластины. Поскольку первая подповерхность и вторая подповерхность одного и того же периферийного бокового участка расположены на некопланарных поверхностях и торцовые плоскости Р1 и Р2 являются параллельными друг другу, сумма первого внутреннего угла α пластины и второго внутреннего угла θ пластины отлична от 180° (т.е. α+θ≠180°). В соответствии с конкретным вариантом настоящего изобретения первый внутренний угол α находится в диапазоне от 85° до 100°, а второй внутренний угол θ пластины находится в диапазоне от 65° до 83°. В соответствии с конкретным вариантом настоящего изобретения первый внутренний угол α пластины является 95° углом, а второй внутренний угол θ пластины является 77° углом.

Эти типовые значения первого внутреннего угла α и второго внутреннего угла θ режущей пластины 20 позволяют позиционировать режущую пластину 20 с положительным осевым передним углом по отношению к поверхности заготовки в процессе операции. Осевой передний угол измеряется между плоскостью торцовой поверхности режущей пластины и плоскостью перпендикулярной поверхности нижнего торца корпуса инструмента и включает при этом наиболее нижнюю режущую кромку режущей пластины. Далее, эти геометрические характеристики режущей пластины 20 позволяют позиционировать режущую пластину 20 с отрицательным радиальным передним углом в процессе операции на заготовке. Радиальный передний угол измеряется между радиусом вращающегося режущего инструмента и наиболее нижней режущей кромкой режущей пластины. Такое позиционирование режущей пластины может рассматриваться как положительно-отрицательная геометрия пластины, которая дает значительные преимущества при работе режущего инструмента, такие как уменьшение требуемой мощности при работе режущего инструмента, лучшее удаление стружки и т.п.

Первая торцовая поверхность 22 включает множество углублений 80 передней поверхности, каждое углубление передней поверхности имеет продолговатую форму и расположено по существу вдоль соответствующей первой режущей кромки и продолжается внутрь от нее. Как показано на фиг. 2В и 2С, каждое углубление 80 передней поверхности расположено вдоль первой режущей кромки 58 и продолжается внутрь от неё. Когда режущая пластина 20 используется при резании металла, первая режущая кромка 58 контактирует с поверхностью заготовки для удаления с нее материала. Удаленный материал в форме металлических стружек сходит вдоль углублений 80 передней поверхности и затем может быть удален из зоны резания.

Следует отметить, что режущая пластина 20 является индексируемой и двухсторонней режущей пластиной, так что любая режущая кромка секций 50 на первой торцовой поверхности 22 также, как режущая кромка секций, расположенных на второй торцовой поверхности 24, может быть равно использована при резании металла. При износе определенного участка режущей кромки режущей пластины она поворачивается или переворачивается (оператором или автоматически) для того, чтобы использовать новый участок режущей кромки.

Также следует отметить, что цифровые символы «1»-«4», которые видны на первой торцовой поверхности 22 на фиг. 2А и 2В, являются номерами индексации, чтобы указывать оператору режущей пластины, какая секция режущей кромки используется. Дополнительные цифровые символы «5»-«8» видны в тех же местах на торцовой поверхности 24. Следуя номерам на торцовых поверхностях 22 и 24, оператор режущей пластины 20 может судить о том, какая из восьми секций режущей кромки используется в каждой операции.

Хотя описанная в настоящий момент режущая пластина включает торцовые поверхности в форме неправильных восьмиугольников, так что каждая окружная режущая кромка включает четыре первые режущие кромки и четыре вторые режущие кромки, следует понимать, что торцовые поверхности могут иметь любую другую многоугольную форму такую, что каждая окружная режущая кромка будет включать N секций режущей кромки, т.е. N первых режущих кромок и N вторых режущих кромок, причем N является положительным целым числом и N>2. Такая режущая пластина будет также включать 2N периферийных боковых участков.

Теперь рассмотрим фиг. 3А-3D, на которых изображена режущая пластина 130 в соответствии с другим вариантом раскрытых технологических средств. Режущая пластина 130 включает первую многоугольную торцовую поверхность 132 и противолежащую вторую многоугольную торцовую поверхность 134, идентичную и параллельную первой торцовой поверхности 132. Режущая пластина 130 имеет поворотную симметрию вокруг оси В3 пластины. Вторая торцовая поверхность 134 повернута вокруг оси В3 пластины по отношению к первой торцовой поверхности 132. Первая торцовая поверхность 132 и вторая торцовая поверхность 134 - обе имеют многоугольную форму в виде неправильного восьмиугольника, при этом вторая торцовая поверхность 134 повернута по отношению к первой торцовой поверхности 132 на угол 45°. Режущая пластина 130 имеет среднюю плоскость М, расположенную между торцовыми поверхностями 132 и 134 и параллельную им. Как видно на фиг. 3С и 3D, расстояния d1 и d2 от средней плоскости М до двух торцовых плоскостей S1 и S2 имеют одинаковую величину d и, таким образом, средняя плоскость М является одинаково удаленной от каждой из торцовых поверхностей 132 и 134.

Режущая пластина 130 включает также боковую поверхность 136, продолжающуюся между торцовыми поверхностями 132 и 134. Периферийная боковая поверхность 136 включает множество периферийных боковых участков 140 и 142, расположенных по окружности с чередующейся ориентацией. Каждый из периферийных боковых участков 140 первой ориентации является обратной копией (т.е. перевернутой копией) смежного периферийного бокового участка 142 второй ориентации.

Пересечение первой торцовой поверхности 132 с периферийной боковой поверхностью 136 образует первую непрерывную окружную режущую кромку 135. Пересечение второй торцовой поверхности 134 с периферийной боковой поверхностью 136 образует вторую непрерывную окружную режущую кромку 137. Первая окружная режущая кромка 135 включает четыре идентичные секции 170 режущей кромки. Каждая секция 170 режущей кромки продолжается между двумя вершинами многоугольной первой торцовой поверхности 132. Каждая секция 170 режущей кромки включает первую режущую кромку 161 и вторую режущую кромку 163.

Каждый один из периферийных боковых участков 140 и 142 продолжается между одной из первых режущих кромок на одной из торцовых поверхностей 132, 134 и одной из вторых режущих кромок на другой торцовой поверхности. Как показано на фиг.3А, каждый периферийный боковой участок 140 продолжается между одной из первых режущих кромок 161, расположенной на первой торцовой поверхности 132, и одной из вторых режущих кромок 167, расположенной на второй торцовой поверхности 134. Каждый из периферийных боковых участков 142 продолжается между одной из первых режущих кромок 165, расположенной на второй торцовой поверхности 134, и одной из вторых режущих кромок 163, расположенной на первой торцовой поверхности 132. Каждый периферийный боковой участок 142 включает первую подповерхность 156 и вторую подповерхность 158, а каждый периферийный боковой участок 140 включает первую подповерхность 160 и вторую подповерхность 162. Первая подповерхность 156 и вторая подповерхность 158 расположены на некопланарных поверхностях, и первая подповерхность 160 и вторая подповерхность 162 расположены на некопланарных поверхностях.

Режущая пластина 130 по существу аналогична режущей пластине 20, описанной выше, за исключением того, что подповерхности периферийных боковых участков пересекаются на одной средней плоскости М. Каждая из первых подповерхностей периферийной боковой поверхности 136 продолжается между одной из первых режущих кромок и средней плоскостью М и образует первый внутренний угол ϕ пластины с торцовой плоскостью. Как показано на фиг. 3С, первая подповерхность 160 образует первый внутренний угол ϕ с первой торцовой плоскостью S1, которая определяется первой торцовой поверхностью 132. Аналогично, как показано на фиг. 3D, первая подповерхность 156 образует первый внутренний угол ϕ пластины со второй торцовой плоскостью S2, которая определяется второй торцовой поверхностью 134.

Каждая из вторых подповерхностей периферийной боковой поверхности 136 продолжается между одной из вторых режущих кромок и средней плоскостью М и образует второй внутренний угол ψ пластины с торцовой плоскостью. Как показано на фиг. 3С, вторая подповерхность 162 образует второй внутренний угол ψ со второй торцовой плоскостью S2. Аналогично, как показано на фиг. 3D, вторая подповерхность 158 образует второй внутренний угол ψ пластины с первой координатной плоскостью S1.

Как показано в дальнейшем на фиг. 1А-1Е, корпус 110 включает множество установленных в нем режущих пластин 20, причем каждая режущая пластина установлена в соответствующем гнезде 106 и удерживается посредством соответствующего крепежного винта 108. Как лучше всего показано на фиг. 1В и 1С, гнездо 106 под пластину включает предпочтительно плоскую опорную поверхность 112, которая определяет опорную плоскость Р5, резьбовое отверстие 120, первую и вторую принимающие боковые стенки 114₁ и 114₂ и заднюю поверхность 126 гнезда.

Резьбовое отверстие 120 открыто наружу на опорную поверхность 112 гнезда. Принимающие боковые стенки 114₁, 114₂ гнезда продолжаются от опорной поверхности 112 в основном в тангенциальном направлении относительно корпуса 110. Поскольку две принимающие боковые стенки 114₁, 114₂ гнезда являются идентичными (однако, расположенными под углом друг к другу), только одна из них будет описана детально. Задняя поверхность 126 гнезда включает первый конец 127, соединенный с опорной поверхностью 112 гнезда, и второй конец 129. Задняя поверхность 126 гнезда продолжается от опорной поверхности 112 гнезда вдоль нижнего торца 102 (фиг. 1А) корпуса 110 и сужается вниз в направлении назад (т.е. от основания режущей пластины 20) в направлении ко второму концу 129. Задняя поверхность 126 гнезда обеспечивает зазор для рабочей режущей кромки 58, когда режущая пластина 20 обрабатывает заготовку.

Корпус 110 может включать канал 115 охлаждения, открытый вблизи гнезда 106 под пластину для подачи охлаждающей жидкости к рабочей режущей кромке 58 режущей пластины 20 в процессе операции на заготовке. Такая охлаждающая жидкость может быть необходима для уменьшения выделения тепла в контактной зоне режущей кромки и заготовки в процессе операции обработки металла резанием.

Первая принимающая боковая стенка 114₁ включает первую плоскую секцию 116₁ боковой стенки. Как лучше всего видно на фиг. 1Е, первая плоская секция 116₁ боковой стенки образует наружный, принимающий пластину наружный угол β с плоскостью Р6, которая пересекает первую плоскую секцию 116₁ боковой стенки и параллельна опорной плоскости Р5. Первая принимающая боковая стенка 114₁ гнезда включает также вторую плоскую секцию 118₁ боковой стенки, пересекающую первую плоскую секцию 116₁ боковой стенки. Вторая плоская секция 118₁ боковой стенки продолжается в направлении опорной плоскости Р5 для образования острого внутреннего угла ϕ с опорной плоскостью Р5. Вторая принимающая боковая стенка 114₂ гнезда аналогично включает первую и вторую плоские секции боковой стенки 116₂, 118₂.

Как лучше всего видно на фиг.1D, на виде спереди на гнездо 106 под пластину каждая из двух соответствующих принимающих боковых стенок 114₁, 114₂ гнезда содержит воображаемую линию L3, L4 соответственно. Воображаемые линии L3, L4 образуют по существу прямой угол γ между ними, и таким образом, принимающие боковые стенки 114₁, 114₂ гнезда могут рассматриваться как образующие прямой угол γ между ними. Угол γ по существу совпадает с прямым углом, образованным между двумя воображаемыми линиями L1 и L2 (показаны на фиг. 2В), содержащими первые режущие кромки 58 двух смежных секций 50 режущей кромки. Следует отметить, что угол γ между воображаемыми линиями L3, L4 может быть слегка меньше, чем прямой угол (например, γ=89,5°), чтобы уменьшить поверхность контакта между первыми секциями боковых стенок гнезда и соответствующими первыми подповерхностями режущей пластины, когда режущая пластина установлена в гнезде.

Режущая пластина 20 установлена в гнезде 106 под пластину так, что опорная поверхность второй торцовой поверхности 24 контактирует с опорной поверхностью 112 гнезда. Далее, каждая из первых подповерхностей двух первых периферийных боковых участков 30 (фиг. 2А) опирается на соответствующую первую секцию 116₁ и 116₂ боковой стенки. При этом два первых периферийных боковых участка 30 закреплены по отношению к принимающим боковым стенкам 114₁ и 114₂ по типу ласточкина хвоста вследствие их соответствующей ответной формы. Кроме того, крепежный винт 108 проходит через центральное сквозное отверстие 62 режущей пластины 20 и взаимодействует по резьбе с резьбовым отверстием 120 гнезда 106 для того, чтобы закрепить режущую пластину 20 на месте для операции.

Острый наружный угол ϕ гнезда слегка меньше, чем второй внутренний угол θ пластины, для того, чтобы избежать контакта между второй секцией боковой стенки гнезда и соответствующей второй подповерхностью периферийного бокового участка пластины. Принимающий пластину наружный угол β слегка больше, чем первый внутренний угол α пластины, для того, чтобы уменьшить поверхность контакта между первой секцией боковой стенки гнезда и соответствующей первой подповерхностью режущей пластины. В конкретном варианте изобретения принимающий пластину наружный угол β больше, чем второй внутренний угол α пластины на 0,5°. Также следует отметить, что форма каждой из принимающих боковых стенок 114₁ и 114₂ по существу ответна форме соответствующего первого периферийного бокового участка 30.

Хотя настоящее изобретение было описано с некоторой степенью конкретности, следует понимать, что могут быть выполнены различные изменения и дополнения, не выходящие за рамки сущности и объема изобретения, определенных в приведенной ниже формуле изобретения.

Реферат

Группа изобретений относится к обработке материалов резанием и может быть использована при фрезеровании поверхностей в инструментах с индексируемыми двухсторонними режущими пластинами. Режущая пластина имеет многоугольные первую и вторую торцовые поверхности, которые соединены посредством периферийной боковой поверхности, каждая торцовая поверхность определяет первую и вторую торцовые плоскости соответственно. Периферийная боковая поверхность имеет первые периферийные боковые участки, чередующиеся в окружном направлении со вторыми периферийными боковыми участками. Первые периферийные боковые участки являются обратными копиями вторых периферийных боковых участков. Каждый периферийный боковой участок включает первую и вторую подповерхности, которые образуют различные углы с первой и второй торцовыми плоскостями. Первая и вторая подповерхности пересекаются друг с другом между первой и второй торцовыми плоскостями с образованием линии, которая параллельна первой и второй торцовым плоскостям. Раскрыты конструктивные элементы режущего инструмента, содержащего такую пластину, и корпуса режущего инструмента для установки платины. Обеспечивается использование режущих кромок с положительным осевым передним углом и отрицательным радиальным передним углом по отношению к заготовке. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула