РЕЖУЩАЯ МНОГОГРАННАЯ СМЕННАЯ ПЛАСТИНА

Полезная модель относится к обработке металлов резанием и предназначена для установки в корпус металлорежущего инструмента.
Известна режущая многогранная сменная пластина (заявка RU 2006134134), выполненная в форме многогранника, основания которого образуют переднюю поверхность сложной формы и противолежащую плоскую опорную поверхность. Эти поверхности соединены плоскими задними поверхностями. Передняя поверхность сложной формы содержит дискретные винтовые прерывистые участки в виде ступенек в количестве от 3 до 5, имеющих одинаковую высоту и ширину, и переменный передний угол, уменьшающийся от вершины к центру пластины. Пересечение передней поверхности сложной формы и плоских задних поверхностей образует ступенчатые режущие кромки. Между передней и опорной поверхностями выполнено сквозное крепежное отверстие. Технический результат - дробление и разделение стружки во время обработки.
Основной недостаток выше описанной пластины обусловлен тем, что винтовая передняя поверхность выполнена в виде ступенек в количестве от 3 до 5, имеющих одинаковую высоту и ширину. Данная конструктивная особенность не обеспечивает плавность режущей геометрии, плавности схода стружки по передней поверхности и как следствие возникают нестабильные условия резания.
Известна режущая многогранная сменная пластина, в которой данный недостаток частично устраняется (см. патент RU 2483844). Пластина выполнена в форме многогранника, основания которого образуют переднюю поверхность сложной формы и противоположную нижнюю плоскую опорную поверхность, а боковые поверхности многогранника являются плоскими задними поверхностями. Передняя поверхность в плане имеет прямоугольную форму и составлена из набора плоских участков, которые образуют вогнутую внутрь пластины пирамиду. Каждый из плоских участков передней поверхности ориентирован под определенным углом. Плоские участки, примыкающие к длинной стороне прямоугольника, при пересечении с плоскими задними поверхностями образуют две основные прямолинейные режущие кромки. Между передней поверхностью и противоположной нижней плоской опорной поверхностью выполнено сквозное крепежное отверстие.
Основные недостатки выше описанной пластины заключаются в том, что для ее установки необходим специальный корпус с посадочными гнездами, приспособленными именно для этой пластины, что ведет к удорожанию в эксплуатации инструмента оснащенного такими пластинами. Так же пластина содержит более одного радиального переднего угла с резким изменением значений данных углов из-за геометрических особенностей передней поверхности сложной формы, вследствие чего нарушается плавность режущей геометрии. Наличие всего 2 режущих кромок ограничивает срок службы пластины.
Так же известна режущая многогранная сменная пластина (см. патент GB 1368381), которую мы выбираем за прототип. Режущая многогранная сменная пластина, выполнена в форме многогранника, основания которого образуют переднюю поверхность сложной формы и плоскую опорную поверхность. Эти поверхности соединены плоскими задними поверхностями. Пересечение передней поверхности с плоскими задними поверхностями образует прямолинейную режущую кромку. Между передней и опорной поверхностями выполнено сквозное крепежное отверстие.
Основания пластины имеют форму равностороннего многоугольника, а сложная форма передней поверхности образована плоской торцовой поверхностью в центре многоугольника и канавками у его краев по периметру. Канавки в поперечном сечении имеют асимметричную форму и выполнены с уменьшающейся глубиной от одного угла пластины к другому. Такое выполнение канавки обеспечивает разный угол профиля канавки вдоль ее длины. В отдельных вариантах реализации изобретения имеется сочетание канавок с небольшим плоским участком, совпадающим с верхней плоской поверхностью пластины. Режущие кромки соединены друг с другом радиусными участками. Режущие кромки представленной пластины прерывистые, так как канавки на верхней плоской поверхности пересекают их, образуя на боковых плоских поверхностях лунки радиусной формы. Из-за лунок длина режущей кромки и ее функционал ограничены.
Основными недостатками данной пластины является то что, пластина имеет прерывистую переднюю поверхность в канавках, что ведет к нестабильным условиям стружкообразования в процессе эксплуатации. Прерывистые режущие кромки неблагоприятно влияют на качество обработанных поверхностей, а также ограничивают функциональные возможности пластины, которая преимущественно используется для токарной обработки
Таким образом, задачей полезной модели является создание универсальной режущей пластины, которую можно устанавливать в стандартный инструмент для любых видов обработки.
Техническим результатом полезной модели является повышение плавности режущей геометрии пластины. Дополнительным техническим результатом является расширение функциональных возможностей пластины.
Для достижения указанного результата режущая многогранная сменная пластина, как и прототип, выполнена в форме многогранника, основания которого образуют переднюю поверхность и плоскую опорную поверхность. Передняя поверхность образована плоской торцовой поверхностью в центре и участками у краев по периметру передней поверхности. Передняя и плоская опорная поверхности соединены плоскими задними поверхностями. Пересечение передней поверхности с плоскими задними поверхностями образуют прямолинейные режущие кромки, соединенные друг с другом радиусными участками. Между передней и опорной поверхностями выполнено сквозное крепежное отверстие.
В отличие от прототипа участки по периметру передней поверхности выполнены винтовыми, плавно соединяющимися друг с другом промежуточными поверхностями. Полезная модель иллюстрируется фиг.1, 2 и 3. На фиг.1 представлен общий вид многогранной режущей пластины, с основанием в форме квадрата со стандартными размерами. На фиг.2 показаны две винтовые передние поверхности, соединяющиеся радиусным участком, а на фиг.3 показано крепление пластины в корпусе стандартного инструмента. Здесь следует отметить, что основание многогранника может иметь и другую геометрическую форму (треугольную, пятиугольную и т.д.), имеющую стандартные габаритные размеры.
Сменная режущая пластина на фиг.1 имеет форму прямоугольного параллелепипеда 1 с квадратным основанием. Одно из оснований образует переднюю поверхность сложной формы, образованную плоской торцовой поверхностью 2 в центре квадрата и винтовыми участками 3 в количестве четырех у краев по периметру. Второе основание параллелепипеда образует нижнюю плоскую опорную поверхность 4. Между плоской торцовой поверхностью 2 и плоской опорной поверхностью 4 выполнено сквозное крепежное отверстие 5.
Винтовые участки 3 передней поверхности и нижняя плоская опорная поверхность 4 соединены 4-мя плоскими задними поверхностями 6. Пересечение этих плоских задних поверхностей 6 с винтовыми участками 3 передней поверхности, образуют четыре прямолинейные режущие кромки 7. Прямолинейные режущие кромки 7 соединяются друг с другом от отрезка АВ до отрезка CD по периметру пластины радиусными участками 8. Такое соединение не только плавно соединяет винтовые передние поверхности 3, но и усиливает вершины пластины. Оба эти фактора способствуют плавности врезания режущих кромок в обрабатываемую поверхность заготовки, в отличии от прототипа.
Форма винтовых участков 3 передней поверхности показана на фиг.2. Здесь представлены непосредственно два винтовых участки 3 передней поверхности, соединяющиеся радиусным участком 8. Один из винтовых участков передней поверхности 3 образован одновременным перемещением на определенную длину и вращением на определенный угол прямолинейного отрезка АВ вдоль положительного направления оси Y. Второй участок образуется таким же перемещением отрезка CD относительно оси X. Подобное образование сложной передней поверхности обеспечивает плавность режущей геометрии, в частности, плавное изменение значений радиальных углов инструмента в отличие от прототипа, который имеет набор участков, которые не имеют плавного соединения между собой и разрываются небольшими участками плоской формы. Радиусный участок 8 выполняет функцию промежуточной поверхности, плавно соединяющей винтовые участки 3 передней поверхности.
На фиг.3 представлено базирование пластины в стандартном корпусе инструмента для фрезерной обработки. Оно осуществляется совмещением нижней плоской опорной поверхности 4, с базовой поверхностью 9 в стандартном корпусе инструмента 10. При этом совмещают задние плоские поверхности 6 с боковыми направляющими и упорными поверхностями 11 в стандартном корпусе инструмента 10. Закрепление пластины в корпусе осуществляется крепежным винтом 12, имеющим коническую шляпку 13. Крепежное отверстие 5 в центре плоской торцовой поверхности 2 пластины имеет фаску 14 торообразной формы. При затягивании винта 12 его коническая шляпка 13 соприкасается со стенкой этой фаски 14.
1
1
1
За счет того что ось ОО крепежного резьбового отверстия 15 в корпусе инструмента 10, смещена относительно оси CC крепежного отверстия 5 в пластине, происходит натяг пластины в сторону боковой направляющей и упорной поверхности 11, и происходит надежное закрепление пластины в корпусе инструмента 10. После изнашивания рабочей режущей кромки 7, крепежный винт 12, откручивают и поворачивают пластину вокруг оси крепежного отверстия 5, до следующей режущей кромки 7, и выполняют процедуры базирования и закрепления пластины в корпусе инструмента 10. Пластина имеет четыре режущие кромки, равно отстоящие от оси CC крепежного отверстия 5. Расширение функциональных возможностей дает то, что прямолинейные режущие кромки выполнены неразрывными, за счет этого режущая пластина может контактировать с обрабатываемой поверхностью всей своей длиной совместно с радиусными участками, в отличии от прототипа, где режущие кромки прерывистые, так как канавки на верхней плоской поверхности пересекают их, образуя на боковых плоских поверхностях лунки радиусной формы. Представленная пластина может быть использована как во фрезерном, так и в токарном инструменте.