ИНДЕКСИРУЕМАЯ ДВУХСТОРОННЯЯ НЕГАТИВНАЯ РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА, ИМЕЮЩАЯ ВЫСТУПАЮЩИЕ БОКОВЫЕ ОПОРНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ, И РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ
INDEXED BILATERAL NEGATIVE CUTTING PLATE, WITH PROTRUDING SIDE BEARING SURFACES, AND CUTTING TOOL

Область техники, к которой относится изобретение
[001] Изобретение относится к режущим инструментам с индексируемыми двухсторонними негативными режущими пластинами, съемно закрепленными на них.
Уровень техники
[002] Режущий инструмент с индексируемой двухсторонней негативной режущей пластиной раскрыт, например, в US 5702210. Раскрытая режущая пластина имеет плоские боковые поверхности, которые полностью продолжаются между режущими кромками на противоположных торцевых поверхностях и служат в качестве опорных поверхностей.
Раскрытие изобретения
[003] Объект настоящей заявки относится к режущим пластинам, которые известны согласно стандартам ISO как относящиеся к типу N относительно нормального заднего угла. Режущая пластина включает две торцевые поверхности и периферийную поверхность между ними, которая по существу перпендикулярна торцевым поверхностям и включает по меньшей мере выступ с двумя сходящимися наружу боковыми опорными поверхностями. Возможное преимущество такой режущей пластины заключается в том, что опорная конструкция режущей пластины в гнезде усовершенствована посредством выступа, при сохранении такой же ориентации, по сравнению с другими традиционными режущими пластинами, относящимися к типу N, которые не включают выступ.
[004] В соответствии с объектом настоящей заявки обеспечена индексируемая двухсторонняя негативная режущая пластина, имеющая ось A индексирования, вокруг которой режущая пластина является индексируемой, содержащая:
две противоположные торцевые поверхности, каждая из которых содержит по меньшей мере одну первую функциональную поверхность, периферийную поверхность, продолжающуюся между торцевыми поверхностями и содержащую по меньшей мере один выпуклый выступ и по меньшей мере две вторые функциональные поверхности, каждая из которых продолжается по меньшей мере между смежной режущей кромкой и по меньшей мере одним выступом;
среднюю плоскость P, расположенную посередине между торцевыми поверхностями и проходящую через периферийную поверхность, и
по меньшей мере две противоположные боковые режущие кромки, каждая из которых образована в соединении между периферийной поверхностью и каждой из противоположных торцевых поверхностей; причем
по меньшей мере один выступ содержит две боковые опорные поверхности, которые сходятся наружу к средней плоскости P
на виде сверху каждой торцевой поверхности, выступ продолжается наружу от режущей пластины, и
в каждом поперечном сечении, перпендикулярном средней плоскости P и проходящем через обе противоположные боковые режущие кромки, а также через по меньшей мере один выступ, никакой участок периферийной поверхности не находится внутри воображаемой линии L1, соединяющей противоположные боковые режущие кромки.
[005] В соответствии с объектом настоящей заявки дополнительно обеспечен режущий инструмент, который включает корпус инструмента и режущую пластину.
[006] Следует понимать, что вышеуказанное представляет собой сущность изобретения, и что любой из вышеуказанных аспектов может дополнительно содержать или быть дополнительно определен любым из признаков, описанных с использованием любого из других аспектов или описанных ниже. Например, следующие признаки могут быть применимы к любому из вышеуказанных аспектов объекта заявки:
[007] Периферийная поверхность может включать множество периферийных боковых секций.
[008] Все периферийные боковые секции могут быть идентичными.
[009] Периферийная поверхность может включать угловые периферийные секции, которые продолжаются между каждыми двумя смежными периферийными боковыми секциями.
[0010] Каждая периферийная боковая секция может включать по меньшей мере участок выступа и две вторые функциональные поверхности.
[0011] Периферийная боковая секция может быть единственным участком режущей пластины, который включает выступ.
[0012] В поперечном сечении по меньшей мере одного выступа, взятом перпендикулярно плоскости P и периферийной поверхности, каждая боковая опорная поверхность может образовывать тупой внешний угол β с плоскостью P.
[0013] Внешний угол β может иметь значение между 92° и 135°.
[0014] Внешний угол β может иметь значение между 94° и 101°.
[0015] По меньшей мере один выступ может быть выполнен удлиненным и может продолжаться вдоль периферийной поверхности в направлении, параллельном плоскости P.
[0016] Боковые опорные поверхности могут быть выполнены удлиненными в направлении, параллельном плоскости P.
[0017] Режущая пластина может иметь множество выступов, которые могут быть равномерно распределены относительно оси A индексирования.
[0018] Каждые две боковые опорные поверхности, которые расположены по обе стороны от плоскости P, могут сходиться на верхнем конце выступа.
[0019] На по меньшей мере одном выступе только боковые опорные поверхности выполнены с возможностью опоры.
[0020] На виде сверху режущей пластины ширина W1 верхнего конца короче, чем половина длины ширины W2 боковой опорной поверхности.
[0021] На виде сверху каждой торцевой поверхности большая часть или полностью по меньшей мере один выступ может быть расположен дальше наружу, чем любой другой участок периферийной поверхности.
[0022] Первая функциональная поверхность может быть выполнена в виде передней поверхности, и вторая функциональная поверхность может быть выполнена в виде задней поверхности.
[0023] Режущая пластина может быть зеркально симметричной относительно плоскости P.
[0024] По меньшей мере один выступ может быть зеркально симметричным относительно плоскости P.
[0025] Режущая пластина содержит угловые режущие кромки, которые могут продолжаться между смежными режущими кромками, расположенными на одной стороне плоскости P.
[0026] Каждая торцевая поверхность имеет переднюю поверхность, связанную с соответствующей одной из противоположных боковых режущих кромок; Периферийная поверхность выполнена с задней поверхностью между по меньшей мере одним выступом и каждой из противоположных боковых режущих кромок; и в каждом поперечном сечении, перпендикулярном плоскости P и проходящем через обе противоположные боковые режущие кромки, а также через по меньшей мере один выступ, никакой участок задней поверхности не углублен относительно воображаемой линии L1.
[0027] Вторые функциональные поверхности могут быть единственными поверхностями, которые продолжаются между соответствующими режущими кромками и по меньшей мере одним выступом.
[0028] Вторые функциональные поверхности могут быть перпендикулярными плоскости P.
[0029] Каждая торцевая поверхность может включать по меньшей мере одну торцевую опорную поверхность.
[0030] Суммарная длина выступов может составлять по меньшей мере половину общей длины периферийной поверхности.
[0031] Корпус инструмента может включать гнездо, которое содержит:
установочную поверхность для пластины,
опорные поверхности для пластины, образующие острый угол с установочной поверхностью, и
зажимной элемент для зажима режущей пластины в гнезде.
[0032] Зажимной элемент может быть рычагом.
[0033] В собранном положении первые торцевые поверхности могут прилегать к установочной поверхности для пластины гнезда пластины,
множество боковых опорных поверхностей, которые являются смежными второй торцевой поверхности, прилегают к соответствующим опорным поверхностям пластины, и
зажимной элемент прижимает режущую пластину к опорным поверхностям пластины.
Краткое описание чертежей
[0034] Для лучшего понимания объекта настоящей заявки, и чтобы показать, как он может быть выполнен на практике, ниже выполнена ссылка на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг. 1 представляет собой вид в изометрии режущего инструмента;
Фиг. 2 представляет собой изометрическое изображение в разобранном виде режущего инструмента на Фиг. 1;
Фиг. 3 представляет собой вид сверху режущего инструмента на Фиг. 1, выполняющего операцию обработки резанием на заготовке;
Фиг. 4 представляет собой вид в поперечном сечении по линии IV-IV на Фиг. 3;
Фиг. 5 представляет собой вид в поперечном сечении по линии V-V на Фиг. 3;
Фиг. 6 представляет собой вид в поперечном сечении по линии VI-VI на Фиг. 3;
Фиг. 7 представляет собой вид в поперечном сечении по линии VII-VII на Фиг. 3;
Фиг. 8 представляет собой вид сверху режущей пластины;
Фиг. 9 представляет собой вид в поперечном сечении по линии IX-IX на Фиг. 8;
Фиг. 10 представляет собой вид сбоку режущей пластины.
[0035] При рассмотрении соответствующие ссылочные позиции могут повторяться на Фигурах для обозначения соответствующих или подобных элементов.
Подробное описание изобретения
[0036] В нижеследующем описании будут описаны различные аспекты объекта настоящей заявки. В целях пояснения конкретные конфигурации и детали изложены достаточно подробно для обеспечения полного понимания объекта настоящей заявки. Однако специалисту в данной области техники будет также очевидно, что объект настоящей заявки может быть осуществлен на практике без конкретных конфигураций и деталей, представленных здесь.
[0037] Далее будет сделана ссылка на Фиг. 1 и 2. Режущий инструмент 10 включает корпус 12 инструмента и индексируемую двухстороннюю негативную режущую пластину 14. Корпус 12 инструмента включает гнездо 16, в котором режущая пластина 14 может быть закреплена с возможностью съема и индексирования.
[0038] Гнездо 16 может включать установочную поверхность 18 для пластины и согласно этому примеру три поперечных опорных поверхности 20 для пластины. Как видно на Фиг. 2 и на Фиг. 4-7, гнездо 16 может включать прокладку 22, закрепленную на нижнем конце 24 гнезда. Установочная поверхность 18 для пластины может быть образована на или быть частью верхней поверхности 26 прокладки. Опорные поверхности 20 для пластины и установочная поверхность 18 для пластины могут быть по существу непрерывными. Как видно на Фиг. 5-7, опорные поверхности 20 для пластины продолжаются в поперечном направлении относительно установочной поверхности 18 для пластины. Все из опорных поверхностей 20 для пластины образуют острый угол с установочной поверхностью 18 для пластины. Гнездо 16 включает зажимную конструкцию для зажима режущей пластины 14 и/или прокладки 22. Согласно этому примеру зажимная конструкция может включать рычаг 28, который выступает через отверстие 30 в установочной поверхности 18 для пластины. Рычаг 28 включает корпус 32 рычага и головку 34 рычага, которая используется для зажима режущей пластины 14 в гнезде 16.
[0039] Далее будет сделана ссылка на Фиг. 8-10. Режущая пластина 14 включает две противоположные торцевые поверхности 36 и периферийную поверхность 38, которая продолжается между ними. На виде сверху режущей пластины 14 каждая торцевая поверхность 36 может иметь полигональную форму. Как видно на Фиг. 8, согласно этому неограничивающему примеру торцевые поверхности 36 могут иметь треугольную форму. Каждая торцевая поверхность 36 может включать по меньшей мере одну торцевую опорную поверхность 40. Режущая пластина 14 может иметь отверстие 42 зажима, которое может открываться к обеим торцевым поверхностям 36. Отверстие 42 зажима может иметь цилиндрическую форму с осью C цилиндра. Режущая пластина 14 имеет среднюю плоскость P, которая расположена посередине между торцевыми поверхностями 36 и проходит через периферийную поверхность 38. Режущая пластина 14 может быть зеркально симметричной относительно плоскости P.
[0040] Режущая пластина 14 имеет ось A индексирования, вокруг которой пластина является индексируемой. Ось A индексирования перпендикулярна плоскости P и проходит через геометрический центр каждой из торцевых поверхностей 36. В настоящем примере ось A индексирования и ось C цилиндра являются коаксиальными.
[0041] Как видно на Фиг. 9 и 10, режущая пластина 14 может включать два края 44. Каждый край 44 может быть образован в соединении между периферийной поверхностью 38 и каждой из торцевых поверхностей 36. Края 44 могут быть непрерывными. Согласно настоящему примеру с треугольной формой каждый края 44 может включать шесть боковых режущих кромок 46 и шесть угловых режущих кромок 48. На каждой торцевой поверхности 36 в зависимости от применяемой обработки и ориентации гнезда 16 режущая пластина 14 может иметь три рабочих боковых режущих кромки 46 и три рабочих угловых режущих кромки 48. Каждая угловая режущая кромка 48 может продолжаться между двумя смежными боковыми режущими кромками 46, расположенными на одной стороне плоскости P.
[0042] Согласно настоящему примеру каждая торцевая поверхность 36 включает множество первых функциональных поверхностей 50, которые продолжаются от края 44 к оси A индексирования. Каждая первая функциональная поверхность 50 может быть связана с боковой режущей кромкой 46 и может быть выполнена с возможностью функционирования в качестве передней поверхности.
[0043] Периферийная поверхность 38 может включать множество периферийных боковых секций 52. В этом неограничивающем примере периферийная поверхность 38 включает шесть идентичных периферийных боковых секций 52. На виде сверху каждой торцевой поверхности 36 (как видно Фиг. 8), каждая периферийная боковая секция 52 образует угол γ раствора со смежной периферийной боковой секцией 52. В настоящем примере угол γ раствора может быть либо острым либо тупым.
[0044] Согласно настоящему примеру периферийная поверхность 38 может включать угловые периферийные секции 58, которые продолжаются между каждыми двумя смежными периферийными боковыми секциями 52. Каждая угловая периферийная секция 58 может продолжаться между противоположными угловыми режущими кромками 48, расположенными по обе стороны от плоскости P. Угловые периферийные секции 58 могут иметь изогнутую форму. На виде сверху каждой торцевой поверхности 36 угловые периферийные секции 58 могут выглядеть как изогнутая линия. Другими словами, в настоящем примере угловые периферийные секции 58 лишены выступов.
[0045] Каждая периферийная боковая секция 52 может включать выпуклый выступ 54, который продолжается наружу от режущей пластины 14, и две вторые функциональные поверхности 56, расположенные по обе стороны от выступа 54. Каждая вторая функциональная поверхность 56 продолжается между смежным краем 44 и выступом 54. На каждой периферийной боковой секции 52 вторые функциональные поверхности 56 могут быть расположены по обе стороны от плоскости P. Согласно этому примеру вторая функциональная поверхность 56 является единственной поверхностью, которая расположена между краем 44 и выступом 54. Каждая вторая функциональная поверхность 56 может быть связана со смежной первой функциональной поверхностью 50 и с общей боковой режущей кромкой 46. Каждая вторая функциональная поверхность 56 продолжается к плоскости P от общей боковой режущей кромки 46. Каждая вторая функциональная поверхность 56 может быть выполнена с возможностью функционирования в качестве задней поверхности.
[0046] Каждая периферийная боковая секция 52 по существу перпендикулярна плоскости P. Конкретно, вторые функциональные поверхности 56 могут образовывать правый задний угол α с плоскостью P. Другими словами, согласно стандартам ISO, регулирующим обозначение индексируемых режущих пластин, режущая пластина 14 может быть классифицирована как относящаяся к типу N или может получать буквенный символ [N] обозначения для нормального заднего угла. Режущие пластины, классифицируемые как относящиеся к типу N, иногда называются негативными режущими пластинами. Режущая пластина 14 согласно объекту настоящей заявки является и двухсторонней и негативной. В связи с этим она называется здесь как "двухсторонняя негативная" режущая пластина 14.
[0047] На виде сверху каждой торцевой поверхности 36 (Фиг. 3 и 8), выступ 54 может продолжаться наружу от режущей пластины 14 в направлении, которое параллельно плоскости P и по существу перпендикулярно периферийной поверхности 38. Согласно настоящему примеру в каждой из периферийных боковых секций 52 большая часть выступа 54 расположена дальше наружу в направлении, параллельном плоскости P, чем любой другой участок периферийной поверхности 38. Конкретнее, в каждой из периферийных боковых секций 52 весь выступ 54 расположен дальше наружу, чем любой другой участок периферийной поверхности 38.
[0048] Как видно на Фиг. 8 и 9, в поперечном сечении, перпендикулярном плоскости P и проходящем через обе противоположные боковые режущие кромки 46a, 46b, а также через по меньшей мере один выступ 54a, никакой участок периферийной поверхность 38 не находится внутри воображаемой линии L1, соединяющей противоположные боковые режущие кромки 46a, 46b. Это также справедливо для радиальных поперечных сечений, например, по радиальным линиям G и H, которые проходят через ось A индексирования (смотри Фиг. 8) и пересекают периферийную поверхность 38 на периферийной боковой поверхности 52, где присутствует выступ 54c. В таком случае вся периферийная поверхность 38 вдоль любого такого радиального поперечного сечения находится дальше от оси A индексирования, чем воображаемая линия L1, соединяющая противоположные боковые режущие кромки 46a, 46b в этом поперечном сечении.
[0049] Выступ 54 может быть выполнен удлиненным. Согласно примеру, показанному на чертежах, выступ 54 может быть выполнен удлиненным в направлении, по существу параллельном плоскости P. Выступ 54 может быть зеркально симметричным относительно плоскости P. Выступы 54 могут быть равномерно распределены на периферийной поверхности 38 относительно оси A индексирования. Выступы 54 могут быть равномерно распределены среди периферийных боковых секций 52. В этом примере только периферийные боковые секции 52, а не угловые периферийные секции 58, включают выступы 54. В этом примере сумма длин выступов 54 может составлять по меньшей мере половину длины периферийной поверхности 38. Каждый выступ 54 может продолжаться через больше, чем половину длины соответственной периферийной боковой секции 52.
[0050] Каждый выступ 54 включает две боковые опорные поверхности 60, которые расположены по обе стороны от плоскости P. На каждом выступе 54 только боковые опорные поверхности 60 выполнены с возможностью опоры или контакта с любой поверхностью гнезда 16. Как видно в поперечном сечении выступа 54 на Фиг. 9, взятом перпендикулярно плоскости P и периферийной поверхности 38, боковые опорные поверхности 60 или соответственные плоскости, касательные к ним, сходятся наружу в направлении, параллельном плоскости P. Иными словами, в поперечном сечении выступа 54, взятом перпендикулярно плоскости P и периферийной поверхности 38, каждая боковая опорная поверхность 60 или плоскость, касательная к ней, образует тупой внешний угол β с плоскостью P. Внешний угол β может иметь значение между 92° и 105°. Предпочтительно, внешний угол β может иметь значение между 94° 101°.
[0051] Когда режущая пластина 14 закреплена в гнезде 16, и режущий инструмент 10 является рабочим, т.е. выполняет операции обработки резанием на заготовке, вышеупомянутая ориентация боковых опорных поверхностей 60 дает отличные результаты с точки зрения надежной опоры. В поперечном сечении (Фиг. 4), взятом перпендикулярно периферийной поверхности 38 и плоскости P, режущий инструмент 10 показан при выполнении операции обработки резанием на заготовке 100. Зазор CL выступа может быть определен как кратчайшее расстояние, измеренное между боковой опорной поверхностью 60, смежной рабочей в настоящее время боковой режущей кромке 46, и участком заготовки, который был обработан той же боковой режущей кромкой 46. Следует отметить, что на Фиг. 4 конкретное место, выбранное для зазора выступа, представлено только для иллюстративных целей. В действительности, это место может изменяться в зависимости от нескольких параметров. В общем, вышеупомянутая конструкция выступа и, вследствие этого, внешний угол β выбираются так, что достаточный зазор CL выступа поддерживается между боковой опорной поверхностью 60 и заготовкой для того, чтобы исключать контакт между режущей пластиной и заготовкой во время операций обработки резанием.
[0052] Далее внимание обращается на Фиг. 9, которая показывает вид в поперечном сечении периферийной боковой поверхности 38 на периферийной боковой секции 52. Каждый выступ 54 может включать верхний конец 62 выступа, который может быть самым наружным участком выступа 54. Каждые две боковые опорные поверхности 60, которые расположены по обе стороны от плоскости P, могут соединяться с или могут сходиться на верхнем конце 62 выступа. Как показано в поперечном сечении режущей пластины 14 (Фиг. 9), верхний конец 62 выступа может выглядеть как линия. Ширина W1 верхнего конца верхнего конца 62 выступа определена как длина линии, которая продолжается между двумя сходящимися боковыми опорными поверхностями 60. В поперечном сечении, показанном на Фиг. 9, каждая боковая опорная поверхность 60 также может выглядеть как линия. Ширина W2 боковой опоры каждой из боковых опорных поверхностей 60 определена как длина линии, которая продолжается между верхним концом 62 выступа и соответственной второй функциональной поверхностью 56. Ширина W1 верхнего конца может быть значительно уже по сравнению с шириной W2 боковой опоры. Конкретно, ширина W1 верхнего конца может быть меньше половины ширины W2 боковой опоры. В результате на выступе 54 остается достаточно места, так что боковые опорные поверхности 60 могут иметь относительно широкую конструкцию для того, чтобы увеличить область контакта в гнезде.
[0053] Согласно этому примеру каждая торцевая поверхность 36 может включать шесть первых функциональных поверхностей 50. В настоящем примере первые функциональные поверхности 50 могут быть выполнены с возможностью функционирования в качестве передних поверхностей. Другими словами, смежная краю 44, каждая первая функциональная поверхность 50 одной торцевой поверхности 36 может продолжаться по существу внутрь, частично к противоположной торцевой поверхности 36. Каждая первая функциональная поверхность 50 продолжается от соответственной боковой режущей кромки 46 к оси A индексирования. Каждая первая функциональная поверхность 50 может быть связана с данной смежной периферийной боковой секцией 52.
[0054] В собранном положении режущего инструмента 10 режущая пластина 14 надежно зажата в гнезде 16. Головка 34 рычага прилегает к участку отверстия 42 зажима и прижимает режущую пластину 14 к опорным поверхностям 20 для пластины гнезда 16. Одна из торцевых поверхностей 36 прилегает к установочной поверхности 18 для пластины гнезда 16 и будет называться здесь как нерабочая торцевая поверхность 36. Конкретно, торцевая опорная поверхность 40 прилегает к установочной поверхности 18 для пластины. Другая торцевая поверхность 36 будет называться здесь как рабочая торцевая поверхность 36. В этом примере три из боковых опорных поверхностей 60, которые являются смежными рабочей торцевой поверхности 36, прилегают к соответствующим опорным поверхностям 20 для пластины.
[0055] Как раскрыто ранее, режущий инструмент 10 настоящего примера может иметь шесть угловых режущих кромок 48, однако с треугольной формой в зависимости от применения и ориентации гнезда 16 только три непоследовательных угловых режущих кромки 48 выполнены в качестве рабочих угловых режущих кромок 48. В настоящем примере угловые режущие кромки 48, связанные с тупым углом γ раствора, являются рабочими угловыми режущими кромками 48.
[0056] Возможное преимущество выступа 54 и конкретной ориентации опорных поверхностей 20 для пластины, которая описана выше, заключается в том, что двухстороннее негативное свойство (или ее известные преимущества и признаки) режущей пластины 14 сохраняется, и в то же время достигается более эффективная форма опоры. Другими словами, режущая пластина 14 может все же быть закреплена с такой же ориентацией относительно заготовки как, например, другие режущие пластины 14, относящиеся к типу N, которые не включают выступ 54 или боковые опорные поверхности 60, которые раскрыты настоящей заявкой. Возможность сохранения условий такой же ориентации при улучшении конструкции опоры сокращает время, необходимое для разработки корпуса 12 инструмента и гнезда 16, что, в свою очередь, снижает затраты на разработку.
[0057] Другое возможное преимущество выступа 54 заключается в том, что по сравнению с другими двухсторонними негативными пластинами выступ 54 добавляет прочности к общей конструкции режущей пластины 14. Конкретно, область периферийной поверхности, смежной боковой режущей кромке 46, и вследствие этого сама боковая режущая кромка 46 становятся более устойчивыми к повреждению, по сравнению с другой режущей пластиной 14, у которой отсутствует выступ, или имеется выемка в периферийной поверхности 38.
[0058] Еще другое возможное преимущество выступа 54 заключается в том, что он позволяет надежный зажим режущей пластины 14 в гнезде 16 без необходимости в верхнем зажиме в гнезде 16, который может препятствовать отводу стружки и поднимать затраты на изготовление. Зажим режущей пластины 14 без верхнего зажима достигается прижатием (с помощью, например, конструкции рычага) режущей пластины 14 к опорным поверхностям 20 для пластины в гнезде 16, что, в свою очередь, создает нормальные силы реакции, направленные частично вниз, к установочной поверхности 18 для пластины.
[0059] Вышеприведенное описание включает примерные варианты выполнения и детали для осуществления, при необходимости, заявленного объекта и не исключает не служащих примером вариантов выполнения и деталей из объема формулы изобретения настоящей заявки.