ИНДЕКСИРУЕМАЯ АСИММЕТРИЧЕСКАЯ РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА И РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ НЕЕ
INDEXABLE ASYMMETRIC CUTTING INSERT AND CUTTING TOOL THEREFOR

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к индексируемым режущим пластинам и режущим инструментам для них в целом, и к режущим пластинам с двумя режущими участками и режущим инструментам для них, в частности.
ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Режущие инструменты, такие как фрезерные резцы, пазовые фрезы и пилы имеют множество режущих пластин, удерживаемых на периферийной поверхности корпуса их инструмента. Режущие пластины могут иметь несколько режущих кромок, и каждая пластина мне быть индексируемой с целью использования другой режущей кромки, когда определенная режущая кромка изношена или повреждена. Индексируемые режущие пластины могут иметь две режущих кромки, которые повернуты относительно друг друга. Корпус режущего инструмента будет иметь соответствующие удерживающие участки пластины, пригодные для приемки индексируемых режущих пластин. Режущие пластины и режущие инструменты, как описано выше, показаны, например, в DE1602795, US5020944, US7553112, US2012/269588 и в WO2011/159119.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с предметом настоящей заявки предложена режущая пластина, имеющая продольную ось пластины, пролегающую перпендикулярно поперечной срединной плоскости пластины, и содержащая:
две концевые поверхности и периферийную поверхность, продолжающуюся между ними, при этом концевые поверхности расположены на противоположных сторонах срединной плоскости, обращены в противоположные стороны и пересекаются продольной осью пластины; и
два участка пластины, продолжающиеся на противоположных сторонах срединной плоскости, причем каждый участок пластины содержит:
режущий выступ, продолжающийся в продольном направлении от одной из концевых поверхностей в направлении срединной плоскости, и имеющий заднюю поверхность, противоположно обращенную затылованную поверхность, переднюю поверхность, и главную режущую кромку, образованную на пересечении передней и затылованной поверхностей, при этом главная режущая кромка продолжается между двумя концами главной режущей кромки; и
зажимную выемку, образованную вдоль задней поверхности режущего выступа; при этом:
линия, соединяющая продольные проекции концов главной режущей кромки каждой главной режущей кромки в направлении параллельном оси пластины образует проекцию кромки, и проекции кромки обеих главных режущих кромок образуют между собой ненулевой первый угол; и
передние поверхности режущих выступов расположены на противоположных концевых поверхностях режущей пластины.
В соответствии с другим аспектом предмета настоящей заявки предложен режущий инструмент, содержащий:
корпус инструмента с внешней поверхностью, имеющий по меньшей мере одно гнездо под режущую пластину, образованную на внешней поверхности; и
по меньшей мере одну режущую пластину, как описано выше, удерживаемую по меньшей мере в одном гнезде под режущую пластину.
В соответствии с еще одним аспектом предмета настоящей заявки предложен режущий инструмент, как описано выше, в котором:
периферийная поверхность режущей пластины имеет две опорные выемки, каждая из которых продолжается от соответствующей зажимной выемки в направлении, параллельном оси вставки, при этом опорные выемки обращены от оси пластины; каждое гнездо под режущую пластину содержит:
опорную поверхность гнезда в контакте с опорной поверхностью пластины любой одной из опорных выемок режущей пластины;
зажимную поверхность гнезда в контакте с зажимной поверхностью пластины первой из зажимных выемок режущей пластины;
опорную поверхность гнезда в контакте с одной из передних поверхностей режущей пластины;
режущий инструмент дополнительно содержит зажимной элемент, имеющий зажимную поверхность элемента, а также первую и вторую фиксирующие поверхности элемента, и
когда режущая пластина расположена в гнезде под режущую пластину, зажимной элемент затягивается на режущей пластине так, что зажимная поверхность элемента прижимается к зажимным поверхностям пластины второй из зажимных выемок режущей пластины.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для лучшего понимания настоящего изобретения и чтобы показать, как оно может быть осуществлено на практике, будет сделана ссылка на сопроводительные чертежи, на которых:
Фиг.1 - вид спереди в перспективе режущего инструмента в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.2 - вид режущего инструмента с фиг.1, частично в разобранном виде;
Фиг.3 - вид в перспективе задней части режущего инструмента с фиг.1;
Фиг.4 - вид режущего инструмента с фиг.3, частично в разобранном виде;
Фиг.5 - частично прозрачный вид спереди участка режущего инструмента с фиг.1;
Фиг.6 - частично прозрачный вид сзади участка режущего инструмента с фиг.1;
Фиг.7 - вид сбоку участка режущего инструмента с фиг.1;
Фиг.8 - вид сбоку в перспективе режущей пластины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.9 - другой вид сбоку в перспективе режущей пластины с фиг.8;
Фиг.10 -вид сбоку режущей пластины с фиг.8; и
Фиг.11 - другой вид сбоку режущей пластины с фиг.8, обращенный в противоположную сторону относительно вида сбоку на фиг.10.
Следует понимать, что для простоты и ясности иллюстрации, элементы, показанные на чертежах, не обязательно вычерчены в масштабе. Например, размеры некоторых элементов могут быть увеличены относительно других элементов для ясности, или несколько физических компонентов могут быть включены в один функциональный блок или элемент. Кроме того, где это уместно, ссылочные позиции могут повторяться на чертежах для обозначения соответствующих или аналогичных элементов.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В последующем описании будут описаны различные аспекты настоящего изобретения. В целях объяснения, конкретные конфигурации и детали изложены для того, чтобы обеспечить полное понимание настоящего изобретения. Тем не менее, для специалиста в данной области техники также будет очевидно, что настоящее изобретение может быть реализовано на практике без конкретных деталей, представленных здесь. Кроме того, хорошо известные функции могут быть опущены или упрощены, чтобы не затруднять понимание настоящего изобретения.
Обратимся теперь к фиг.1-7, изображающим различные виды режущего инструмента 150 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Режущий инструмент 150 содержит корпус 152 инструмента с передней поверхностью 153, задней поверхностью 154 и внешнюю поверхность 155, пролегающей между ними. Внешняя поверхность 155 имеет множество образованных на ней гнезд 156 под пластину. Режущая пластина 100 удерживается в каждом из гнезд 156 под пластину.
Далее делается ссылка на фиг.8-11, изображающие различные виды режущей пластины 100, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Режущая пластина 100 имеет продольную ось А пластины, продолжающуюся перпендикулярно поперечной срединной плоскости Р пластины. Срединная плоскость Р образована пересекающимися поперечными осями В, С пластины, которые перпендикулярны друг другу, а также продольной оси А пластины. Режущая пластина 100 имеет две концевые поверхности 102 и периферийную поверхность 104, продолжающуюся между ними. Концевые поверхности 102 расположены на противоположных сторонах срединной плоскости Р, обращены в противоположные стороны и пересечены продольной осью А пластины.
Режущая пластина 100 включает в себя две участка 106 пластины, при этом каждый участок 106 пластины расположен на противоположной стороне срединной плоскости Р. На каждом участке 106 пластины, в продольном направлении от одной из концевых поверхностей 102 к срединной плоскости P продолжается режущий выступ 110. Каждый режущий выступ 110 имеет заднюю поверхность 115, противоположно обращенную затылованную поверхность 114 и переднюю поверхность 112. Передняя поверхность 112 обращена в направлении от срединной плоскости Р и обычно в направлении продольной оси A пластины, а затылованная поверхность 114 обращена в направлении от продольной оси A пластины. На пересечении передней поверхности 112 и задней поверхности 114 образована главная режущая кромка 116. В особом варианте осуществления, как показано на чертежах настоящей заявки, каждая главная режущая кромка 116 имеет две угловые вспомогательные кромки 117, образующие главную режущую кромку 116 V-образной формы. Каждая передняя поверхность 112 дополнительно может иметь две угловые вспомогательные поверхности 120, образующие V-образную переднюю поверхность 112. Каждый участок 106 пластины включает в себя опорную выемку 108, образованную вдоль задней поверхности 115 режущего выступа 110 (т.е. на противоположной стороне режущего выступа 110, а не на затылованной поверхности 114). В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения зажимная выемка 108 может быть расположена в непосредственной близости к срединной плоскости Р.
Как видно конкретно из фиг.9, каждая главная режущая кромка 116 продолжается между двумя концами 136 основных режущих кромок. Угловая режущая кромка 131 продолжается от конца 136 главной режущей кромки в направлении оконечности 132 угловой режущей кромки. Вспомогательная режущая кромка 134 продолжается от оконечности 132 угловой режущей кромки вдоль соответствующей передней поверхности 112, в поперечном направлении к главной режущей кромке 116.
Концы 136 главной режущей кромки каждой главной режущей кромки 116 могут выступать в направлении, параллельном оси A пластины, и линия, соединяющая эти проекции, показана на фиг.9, как проекция 118 кромки. Проекции 118 кромки обеих главных режущих кромок 116 образуют между собой отличный от нуля первый угол. Таким образом, оба режущих выступа 110 подобны друг другу, расположены на противоположных сторонах срединной плоскости Р и находятся под первым углом α относительно друг друга. В некоторых вариантах осуществления первый угол α может находиться в диапазоне от 30°-150°. В конкретных вариантах осуществления первый угол α может составлять 90°.
Кроме того, передняя поверхность 112 каждого режущего выступа 110 расположена на противоположной концевой поверхности 102 режущей пластины 100 (то есть, на другой из концевых поверхностей 102, а также на разных сторонах срединной плоскости Р). Следует понимать, что режущая пластина 100 имеет удлиненную форму, с одним продольным размером, параллельным оси А пластины, и два меньших размера, поперечных продольному размеру (например, продолжающихся вдоль проекций 118 кромки).
Как видно конкретно из фиг.8, периферийная поверхность 104 режущей пластины 100 имеет две опорные выемки 122, каждая из которых продолжается в продольном направлении от соответствующей зажимной выемки 108 в направлении противоположной концевой поверхности 102. Опорные выемки 122 расположены так, чтобы быть обращенными от оси А пластины. В частности, каждая из опорных выемок 122 расположена обращенной в другом направлении, от оси A пластины. Каждая опорная выемка 122 имеет по меньшей мере одну опорную поверхность 124 пластины, для прижимания к соответствующей поверхности в гнезде 156 под пластину, как это предусмотрено в настоящем документе ниже. Опорная выемка 122 может иметь на ней две опорные поверхности 124 пластины, образующие между собой опорный угол β (показано на фиг.8). В конкретном варианте осуществления, опорный угол β может составлять угол в 120°. Каждая опорная выемка 122 может продолжаться по обе стороны от срединной плоскости Р, при этом опорные выемки 122 перекрываются в продольном направлении вдоль продольной оси A пластины. Однако зажимные выемки 108 не могут перекрываться вдоль продольной оси A пластины.
Как видно на чертежах, режущая пластина 100, хотя и является индексируемой, зеркально асимметрична относительно срединной плоскости Р и вращательно асимметрична относительно продольной оси А пластины, также как и две пересекающиеся поперечные оси В, С пластины, которые образуют срединную плоскость Р. Таким образом, режущая пластина имеет симметрию только при вращении на 360° (или кратное число) относительно любой из ее осей A, B и C.
Зажимная поверхность 130 пластины продолжается наклонно в каждой зажимной выемке 108 от смежной опорной выемки 122 к смежной задней поверхности 115. На виде сбоку режущей пластины 100, как показано, например, на фиг.6 и фиг.10, каждая из зажимных поверхностей 130 пластины образует угол y зажима с осью A пластины. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения угол y зажима может представлять собой острый угол. В особых вариантах осуществления, угол γ зажима может находиться в диапазоне 60°-80°.
Как видно опять же из фиг.1-7, каждое гнездо 156 под пластину режущего инструмента 150 имеет опорную поверхность 158 гнезда, зажимную поверхность 160 гнезда и опорную поверхность 162 гнезда. Когда режущая пластина 100 расположена в гнезде 156 под пластину, в опорную поверхность 158 гнезда входит опорная поверхность 124 пластины одной из опорных выемок 122 режущей пластины 100. В зажимную поверхность 160 гнезда входит зажимная поверхность 130 пластины одной из зажимных выемок 108 режущей пластины 100. В опорную поверхность 162 гнезда входит одна из передних поверхностей 112 режущей пластины 100. Гнездо 156 под пластину дополнительно включает в себя первую и вторую фиксирующие поверхности 170, 171 гнезда. Первая фиксирующая поверхность 170 гнезда пролегает от опорной поверхности 158 гнезда в направлении от внешней поверхности 155 корпуса 152 режущего инструмента. Вторая фиксирующая поверхность 171 гнезда расположена противоположно и обращена к первой фиксирующей поверхности 170 гнезда. Гнездо под пластину имеет крепежное отверстие 174, расположенное смежно фиксирующим поверхностям 170, 171 гнезда, и продолжающуюся в направлении от внешней поверхности 155 корпуса 152 режущего инструмента.
Режущий инструмент 150 дополнительно включает в себя зажимной элемент 164 для закрепления режущей пластины 100 в гнезде 156 под пластину. Зажимной элемент 164 имеет удлиненную форму, с зажимной поверхностью 166 элемента на переднем конце, и первой и второй крепежными поверхностями 172, 173 элемента, расположенными в направлении назад от зажимной поверхности 166 элемента. Зажимной элемент 164 также имеет сквозное отверстие 176, проходящее через него, пролегающее вдоль и проходящее между фиксирующими поверхностями 172, 173 элемента.
Когда режущую пластину 100 вставляют в гнездо 156 под пластину, зажимной элемент 164 помещается с зажимной поверхностью 166 элемента, обращенной к зажимной поверхности 130 пластины и крепежным винтом 178 между зажимным элементом 164 и гнездом 156 под пластину. Крепежный винт 178 ввинчивают в сквозное отверстие 176 зажимного элемента 164 и в крепежное отверстие 174 гнезда 156 под пластину. Крепежный винт 178 может быть приведен в действие с помощью ключа, вставляемого через отверстие сквозного отверстия 176 зажимного элемента 164.
Когда крепежный винт 178 закреплен (например, как показано на частично прозрачных фиг.5 и фиг.6), зажимной элемент 164 затягивается в гнезде 156 под пластину так, что фиксирующие поверхности 172, 173 зажимного элемента контактируют с соответствующими фиксирующими поверхностями 170, 171 гнезда, и зажимная поверхность 166 элемента прижимается к рабочей из фиксирующих поверхностей 130 гнезда режущей пластины 100. Зажимная поверхность 166 элемента тем самым прикладывает зажимное усилие F к рабочей зажимной поверхности 130 пластины, чтобы обеспечить твердый зажим режущей пластины 100 в гнезде 156 под пластину. Режущая пластина 100, таким образом, лишена зажима через сквозное отверстие, и прикреплена к гнезду 156 под пластину только с помощью внешнего зажима, создаваемого зажимным элементом 164. Из-за угла γ зажима между рабочей зажимной поверхностью 130 пластины и осью A пластины, сила F имеет составляющую силы, направленную корпуса 152 держателя, тем самым сохраняя режущую пластину 100 прижатой к корпусу 152 держателя.
Крепежный винт 178 может иметь два разнесенные друг от друга резьбовых участка 180, для резьбового зацепления соответствующих резьбовых поверхностей вдоль сквозного отверстия 176 и крепежного отверстия 174. Один из резьбовых участков 180 крепежного винта 178 служит для левой резьбы, f другой резьбовой участок 180 - для правой резьбы (т.е. противоположных направлений завинчивания для крепления зажимного элемента 164 к гнезду 156 под пластину). В другом варианте осуществления изобретения крепежный винт может иметь резьбовую часть и головку винта, при этом резьбовая часть входит в зацепление с соответствующей резьбовой частью в крепежном отверстии 174, а головка винта выполнена с возможностью прижатия к соответствующей поверхности в сквозном отверстии 176. Следует отметить, что фиксирующие поверхности 170, 171 гнезда выполнены так, чтобы предотвратить перемещение зажимного элемента 164 в поперечном направлении к сквозному отверстию 176.
Когда режущий инструмент 150 находится в рабочей конфигурации, то есть, когда режущая пластина 100 установлена в гнезде 156 (фиг.1, 3 и 5-7), один из режущих выступов 110 является рабочим, а другой режущий выступ 110 не задействован. Поскольку передние поверхности 112 режущих выступов 110 расположены на различных концевых поверхностях 102 режущей пластины 100, металлическая стружка, удаляемая с заготовки режущими кромками рабочего режущего выступа 110, образуется как можно дальше от режущих кромок не задействованного режущего выступа 110. Таким образом, предотвращается контакт между режущими кромками не задействованного режущего выступа 110 и удаленной металлической стружкой, поскольку такой контакт может привести к повреждению режущих кромок не задействованного режущего выступа 110.
Как подробно описано выше, концевые поверхности 102 и периферийная поверхность 104 режущей пластины 100 в соответствии с настоящим изобретением имеют множество неровных поверхностей, выемок, углов, пересечений и тому подобное. Таким образом, производство такой режущей пластины 100 может быть выполнено путем литья под давлением, тогда производство такой режущей пластины 100 с помощью прессования, вероятно, будет более сложным.
Если рассматривать режущую пластину 100 вдоль срединной плоскости P, обращенной с одной из затылованных поверхностей 114 (например, фиг.7 и фиг.11), ширина D кромки, продолжающейся между конечностями 132 угловой режущей кромки, является наибольшим размером режущей пластины 100, перпендикулярным продольной оси A пластины. Таким образом, режущая пластина 100 может выполнять резку металла, например, высекание пазов, по всей ширине D кромки, без обструкции не задействованного режущего выступа 110.
Режущий инструмент 150, изображенный на фиг.1-7, представляет собой вращающийся инструмент, имеющий центральную ось R вращения, а внешняя поверхность 155 корпуса 152 режущего инструмента является периферийной поверхностью вращающегося инструмента. Во вращающемся инструменте корпус 152 инструмента соединен с хвостовиком 168 инструмента, продолжающимся вдоль оси R вращения. Следует понимать, что настоящее изобретение может быть в равной степени реализовано в других типах режущих инструментов, отличных от вращающихся режущих инструментов.
В то время как настоящее изобретение было описано со ссылкой на один или нескольких конкретных вариантов осуществления, описание предназначено для иллюстрации в целом, и не должно истолковываться как ограничивающее изобретение показанными вариантами осуществления. Следует понимать, что различные модификации могут быть выполнены специалистами в данной области техники, и хотя они не показаны в данном описании, тем не менее, находятся в пределах объема настоящего изобретения.