ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ СНЯТИЯ ЗАУСЕНЦЕВ И РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА ДЛЯ НЕГО
TOOL FOR DEBURRING AND CUTTING PLATE FOR THIS TOOL

Область техники
Настоящее изобретение относится к инструменту, содержащему подпружиненную режущую пластину для снятия заусенцев в отверстиях.
Уровень техники
Пример такого инструмента для снятия заусенцев представлен в патенте США 5755538, в соответствии с которым режущая пластина с режущей частью, нагруженная пружиной, воздействующей на ее заднюю канавку, установлена в радиальном закрытом снаружи со стороны пружины отверстии державки. По первому варианту пластина имеет возможность направленного перемещения в державке и может быть соответственно перемещена внутрь или наружу по радиальной направляющей или удалена из отверстия державки. Пластина спроектирована с боковой канавкой, которая расположена перпендикулярно к ее продольной оси. В области этой канавки в державке установлен упорный штифт, расположенный перпендикулярно к продольной оси режущей части, утопленный в державку и определяющий вместе с размером канавки ход пластины в направлении ее перемещения. Пластина имеет только одну режущую часть с двумя режущими кромками. Одна режущая кромка является рабочей при движении вперед, а другая - при движении в обратном направлении.
Сущность изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание индексируемой режущей пластины, имеющей четыре режущие кромки для операций удаления заусенцев.
Задачей настоящего изобретения является также создание инструмента для удаления заусенцев, содержащего индексируемую режущую пластину с двумя режущими частями.
В соответствии с настоящим изобретением предложена индексируемая режущая пластина, имеющая:
верхнюю поверхность, нижнюю поверхность и периферийную поверхность между ними; и
две идентичные противолежащие режущие части, каждая из которых имеет две идентичные режущие кромки, при этом каждая режущая кромка расположена между передней поверхностью и задней поверхностью, две режущие части расположены зеркально симметрично относительно главной средней плоскости режущей пластины, две идентичные режущие кромки каждой режущей части расположены зеркально симметрично по отношению к вспомогательной средней плоскости Р2 режущей пластины;
нижняя поверхность включает две части и один направляющий элемент между ними в виде по крайней мере одного ребра, выступающего над частями нижней поверхности в направлении от верхней поверхности, направляющий элемент имеет продольную ось, расположенную перпендикулярно к главной средней плоскости.
Если необходимо, режущая пластина выполнена со сквозным отверстием, проходящим между верхней и нижней поверхностями и разделяющим направляющий элемент на две части, расположенные по разные стороны от главной средней плоскости.
В соответствии с настоящим изобретением передняя поверхность расположена на верхней поверхности, а задняя поверхность расположена на периферийной поверхности режущей пластины.
Предпочтительно, обе части нижней поверхности выполнены плоскими и лежащими в одной плоскости.
Также, если необходимо, режущая пластина выполнена с выборкой на верхней поверхности.
Предпочтительно, режущая пластина имеет восьмигранную форму на виде сверху.
В соответствии с настоящим изобретением предложен инструмент для снятия заусенцев, содержащий:
по крайней мере одну режущую пластину в соответствии с настоящим изобретением; и
корпус, имеющий по крайней мере одно гнездо под пластину, в котором режущая пластина удерживается с возможностью направленного перемещения, гнездо имеет выход на периферийную поверхность корпуса и включает паз и направляющую канавку, предназначенную для взаимодействия с направляющим элементом режущей пластины, установленной по крайней мере частично в пазу;
режущая пластина установлена с возможностью направленного перемещения между отведенным положением и выступающим положением под действием пружины, воздействующей на нее в направлении выступающего положения, причем в выступающем положении режущая часть пластины проходит через выход за периферийную поверхность.
В соответствии с настоящим изобретением пружина выполнена в виде пружины сжатия.
Как правило, режущая пластина удерживается в выступающем положении посредством упорного элемента.
Предпочтительно, в выступающем положении упорный элемент взаимодействует с упорной поверхностью режущей пластины.
Если необходимо, упорная поверхность выполнена в виде части поверхности сквозного отверстия, выполненного в режущей пластине.
Также, если необходимо, упорная поверхность выполнена в виде части выборки на верхней поверхности.
В соответствии с одним из исполнений настоящего изобретения корпус инструмента для удаления заусенцев включает хвостовую часть сверла.
Краткое описание чертежей
Для лучшего понимания, но только в качестве примера, изобретение будет описано с отсылками к приложенным чертежам, на которых:
на фиг.1 показан вид сбоку на инструмент для удаления заусенцев в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг.2 показан вид в перспективе в разобранном состоянии на инструмент для удаления заусенцев, представленный на фиг.1;
на фиг.3 показан вид сверху в перспективе на один из вариантов режущей пластины в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг.4 показан вид снизу в перспективе на режущую пластину, представленную на фиг.3;
на фиг.5 показан вид сверху на режущую пластину, представленную на фиг.3;
на фиг.6 показан вид снизу на режущую пластину, представленную на фиг.3;
на фиг.7 показан вид сверху в перспективе на альтернативный вариант режущей пластины в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг.8 показан вид снизу в перспективе на режущую пластину, представленную на фиг.7;
на фиг.9 частично показан вид сбоку на инструмент для удаления заусенцев, представленный на фиг.1 и повернутый на угол 90°, с удаленной режущей пластиной;
на фиг.10 показано поперечное сечение инструмента для удаления заусенцев, представленного на фиг.9, по лини Х-Х;
на фиг.11 показан вид на инструмент для удаления заусенцев, представленный на фиг.9, с режущей пластиной, установленной в гнезде;
на фиг.12 показано поперечное сечение инструмента для удаления заусенцев, представленного на фиг.11, по линии X11-Х11; и
на фиг.13 показано сверло, комбинированное с инструментом для удаления заусенцев в соответствии с настоящим изобретением.
Детальное описание изобретения
Рассмотрим вначале фиг.1 и 2, показывающие инструмент для удаления заусенцев 20 в соответствии с настоящим изобретением. Инструмент для удаления заусенцев 20 имеет продольную ось вращения А, определяющую направление спереди назад, и имеет в основном цилиндрический корпус 22 с гнездом 24 под пластину на его переднем конце 26, в котором с возможностью направленного перемещения установлена индексируемая режущая пластина 28. Режущая пластина 28 показана более детально на фиг.3-6 и имеет верхнюю поверхность 30, нижнюю поверхность 32 и периферийную поверхность 34, расположенную между верхней и нижней поверхностями 30, 32. Следует отметить, что термины обозначающие направление и используемые в описании и формуле изобретения, например «верх», «низ» и так далее, используются в их обычном значении для отличия различных поверхностей по отношению друг к другу. Хотя эти термины могут быть обозначены с отсылкой к определенным направлениям, они использованы только с целью иллюстрации и не предназначены для ограничения объема формулы изобретения. Режущая пластина 28 имеет восьмиугольную форму на видах сверху и снизу и имеет две идентичные противолежащие режущие части 36, каждая из которых включает две идентичные режущие кромки 38, каждая режущая кромка 38 расположена между передней поверхностью 40 и задней поверхностью 42. Следовательно, режущая пластина 28 имеет в целом четыре режущие кромки 38, относящиеся к ее верхней поверхности 30. Каждая задняя поверхность 42 расположена на периферийной поверхности 34, а каждая передняя поверхность 40 расположена на верхней поверхности 30 и образует часть стружечной канавки 44 на верхней поверхности 30. Каждая стружечная канавка 44 соединяется с главной частью 46 верхней поверхности 30. Главная часть 46 верхней поверхности, как правило, выполнена плоской. Две режущие части 36 выполнены зеркально симметричными по отношению к главной средней плоскости Р1 режущей пластины 28, а две идентичные режущие кромки 38 каждой режущей части 36 выполнены зеркально симметричными относительно вспомогательной средней плоскости Р2 режущей пластины 28.
Периферийная поверхность 34 включает две противолежащие торцовые поверхности 48, которые выполнены зеркально симметричными относительно главной средней плоскости Р1, причем каждая торцовая поверхность 48 принадлежит к одной из режущих частей 36, и две противолежащие боковые поверхности 50, выполненные зеркально симметрично относительно вспомогательной средней плоскости Р2 и расположенные между режущими частями 36.
Нижняя поверхность 32 режущей пластины 28 включает две части 52 и центрально расположенный между ними направляющий элемент 54. Две части 52 нижней поверхности, как правило, выполнены плоскими, лежащими в одной плоскости, параллельными главному участку 46 верхней поверхности и расположены по разные стороны от вспомогательной средней плоскости Р2. Направляющий элемент 54 выступает наружу и образует ребро, выходящее за части 52 нижней поверхности в направлении от главной части 46 верхней поверхности, расположенное параллельно вспомогательной средней плоскости Р2 и имеющее продольную ось В, лежащую во вспомогательной средней плоскости Р2. Как видно на фиг.6, продольная ось В пересекает противолежащие торцовые поверхности 48.
Вспомогательная средняя плоскость Р2 является продольной средней плоскостью направляющего элемента 54, разделяющей его в продольном направлении. Следовательно, режущая пластина 28 включает главную корпусную часть 56, имеющую выступающий направляющий элемент 54. Направляющий элемент 54 ограничен противолежащими плоскими опорными поверхностями 58, расположенными по разные стороны от вспомогательной средней плоскости Р2, проходящими наружу от частей 52 нижней поверхности и соединенными продольно расположенной выпуклой поверхностью 60. Следует отметить, что, как будет обсуждено ниже, каждая боковая поверхность 50 (см. фиг.6) имеет первую длину L1, направляющий элемент 54 имеет вторую длину L2; каждая длина измеряется в направлении продольной оси В направляющего элемента 54, при этом первая длина L1 меньше, чем вторая длина L2.
Сквозное отверстие 62 пластины, проходящее между верхней и нижней поверхностями 30, 32, разделяет направляющий элемент 54 на две части 54', т.е. разделяет ребро на два ребра, расположенных по разные стороны главной средней плоскости P1. Сквозное отверстие 62 пластины имеет поверхность 64, образующую упорную поверхность 65 режущей пластины 28. В альтернативном варианте, показанном на фиг.7 и 8, вместо сквозного отверстия 62 на верхней поверхности 30 режущей пластины 28 выполнена выборка 66. Выборка 66 включает боковую поверхность 68, проходящую внутрь от верхней поверхности 30 режущей пластины 28 к нижней поверхности 70 выборки 66. В этом варианте боковая поверхность 68 выборки образует упорную поверхность 65. Как может быть видно на фиг.8, в этом варианте направляющий элемент 54 выполнен в виде единого ребра без разрыва.
Рассмотрим теперь фиг.9 и 10. Гнездо 24 под пластину имеет в основном форму Т-образного паза, включающего в основном прямоугольный паз 72 («перекладина» «Т») и направляющую канавку 74 («ножка» «Т»). В основном прямоугольный паз 72 имеет первую ширину W1, направляющая канавка 74 имеет вторую ширину W2, которые измеряются в направлении продольной оси вращения инструмента для удаления заусенцев 20; при этом первая ширина W1 больше, чем вторая ширина W2. Гнездо 24 под пластину открыто наружу к периферийной поверхности 76 корпуса 22 через первый выход 78. Гнездо 24 проходит от периферийной поверхности 76 корпуса 22 внутрь в основном в радиальном направлении по отношению к оси вращения А инструмента для удаления заусенцев 20. В поперечном сечении, показанном на фиг.10, периферийная поверхность 76 корпуса 22 является в основном круглой с радиусом R, причем ось вращения А проходит через центр О круга. В основном прямоугольный паз 72 включает противолежащие верхнюю и нижнюю стенки 80, 82, соединенные боковыми стенками 84. Нижняя стенка 82 включает две части 86, которые параллельны верхней стенке 80. Направляющая канавка 74 расположена между двумя частями 86 нижней стенки и ограничена противолежащими плоскими опорными поверхностями 88, проходящими от соответственно частей 86 нижней стенки в направлении от верхней стенки 80 и сопрягающимися с продольно расположенной вогнутой поверхностью 90, которая определяет продольную ось С направляющей канавки 74. Рассмотрим фиг.9, в основном прямоугольный паз 72 имеет первую ширину W1, а направляющая канавка 74 имеет вторую ширину W2, измеряемые в направлении оси вращения А инструмента для удаления заусенцев 20, при этом первая ширина W1 больше, чем вторая ширина W2.
Два отверстия выходят в гнездо 24 под пластину. Главное отверстие 92 проходит от второго выхода 94 на периферийной поверхности 76 корпуса 22 к гнезду 24. Второй выход 94 главного отверстия 92 расположен диаметрально противоположно к первому выходу 78 гнезда 24. Главное отверстие 92 имеет продольную ось D, расположенную перпендикулярно к оси вращения А инструмента для удаления заусенцев 20. Ось вращения А инструмента для удаления заусенцев 20 проходит через главное отверстие 92, которое выходит в гнездо 24 под пластину. Резьбовое вспомогательное отверстие 96 проходит от третьего выхода 98 на периферийной поверхности 76 корпуса 22 к гнезду 24 под пластину. Вспомогательное отверстие 96 имеет продольную ось Е, расположенную под острым углом к продольной оси D главного отверстия 92.
Рассмотрим теперь фиг.11 и 12. Режущая пластина 28 установлена с возможностью направленного перемещения в гнезде 24, при этом направляющий элемент 54 взаимодействует с направляющей канавкой 74, а главная корпусная часть 56 режущей пластины 28 расположена в пазу 72, в основном прямоугольном. На заднем конце главного отверстия 92 вблизи второго выхода 94 оно имеет резьбовую часть 100, в которой установлен первый винт 102. Винтовая пружина сжатия 104 расположена в главном отверстии 92 между первым винтом 102 и режущей пластиной 28 для воздействия на нее радиально наружу через первый выход 78 с определенным усилием. Пружина 104 опирается на внутреннюю торцовую поверхность 48' режущей пластины 28. Внутренней торцовой поверхностью 48' является торцовая поверхность 48, обращенная внутрь гнезда 24 и противолежащая наружной торцовой поверхности 48'', обращенной наружу в направлении от гнезда 24. Усилие, прикладываемое пружиной 104, может регулироваться путем регулирования положения первого винта 102, который так же действует как пробка, предотвращающая выпадение пружины 104 из главного отверстия 92 через второй выход 94.
Как может быть видно на фиг.10, главное отверстие 92 и гнездо 24 не являются полностью соосными с тем, чтобы передний конец главного отверстия 92, примыкающий к гнезду 24, был частично перекрыт поверхностью 106 для удержания пружины. Следовательно, даже когда режущая пластина 28 удалена из гнезда 24, пружина 104 удерживается в положении между поверхностью 106 и первым винтом 102. Режущая пластина 28 удерживается в выступающем положении, как показано на фиг.1, с одной из режущих частей 36, выходящей из первого выхода 78, посредством упорного элемента 108, который предотвращает полное выталкивание режущей пластины 28 из гнезда 24 пружины 104. В показанном варианте упорный элемент 108 является вторым винтом, установленным в вспомогательном отверстии 96.
Чтобы удержать режущую пластину 28 в выступающем положении, второй винт 108 установлен в первом положении, в котором его передний конец выступает из переднего конца 114 вспомогательного отверстия 96 и располагается частично в сквозном отверстии 62 пластины (или в выборке 66 для режущей пластины 28, показанной на фиг.7 и 8) для взаимодействия с упорной поверхностью 65 режущей пластины 28. Режущая пластина 28 может быть перемещена радиально внутрь в гнездо 24 в отведенное положение путем приложения силы, направленной радиально внутрь, к ее наружной торцовой поверхности 48". Чтобы удалить режущую пластину 28 из гнезда 24, чтобы индексировать или заменить ее, второй винт 108 устанавливается во второе положение путем отвинчивания его до тех пор, пока его передний конец 112 не выйдет из сквозного отверстия 62 пластины (или выборки 66), посредством чего давая возможность режущей пластине 28 свободно выйти из гнезда 24. В процессе операции удаления заусенцев, в которой режущая пластина 28 перемещается между отведенным и выступающим положениями, второй винт 108 удерживается в первом положении.
В соответствии с настоящим изобретением перемещение режущей пластины 28 между отведенным и выступающим положениями направляется в основном путем перемещения направляющего элемента 54 по направляющей канавке 74. Такое устройство имеет ряд преимуществ. Это дает возможность получить компактную конструкцию режущей пластины 28 без ограничения ее свободного перемещения. Другими словами, первая длина L1 боковой поверхности 50 режущей пластины 28 может быть выполнена относительно меньше по сравнению с первой шириной W1 в основном прямоугольного паза 72.
Если бы режущая пластина 28 имела только главную корпусную часть 56 без выступающего направляющего элемента 54, тогда при перемещении режущая пластина 28 направлялась бы посредством взаимодействия ее боковых поверхностей 50 с боковыми стенками 84 в основном прямоугольного паза 72. В соответствии с настоящим изобретением первая длина L1 боковых поверхностей 50 режущей пластины 28 выполнена меньше, чем первая ширина W1 в основном прямоугольного паза 72. В соответствии с неограничивающим примером первая ширина W1 выполнена в пять или шесть раз больше, чем первая длина L1. В этом случае режущая пластина 28 может легко заклиниваться в прямоугольном в основном пазу 72. Чтобы избежать заклинивания, следовало бы иметь первую длину L1 больше, чем первая ширина W1. Вследствие необходимости иметь четыре режущие кромки 38 и выдерживать зеркальную симметрию по отношению к главной средней плоскости Р1 режущей пластины 28 (т.е. режущая пластина 28 имеет два конца с режущей частью 36 на каждом из них, а каждая режущая часть 36 имеет две режущие кромки 38) и иметь восьмиугольную форму, представленную на фиг.5 и 6, любая попытка выполнить первую длину L1 больше, чем первая ширина W1, приведет к созданию неприемлемо большой режущей пластины.
За счет выполнения направленного перемещения режущей пластины 28 посредством перемещения направляющего элемента 54 по направляющей канавке 74 размерами, которые определяют возможность заклинивания, становятся вторая длина L2 направляющего элемента 54 и вторая ширина W2 направляющей канавки 74. В соответствии с неограничивающим примером вторая длина L2 выполняется около трех раз больше, чем вторая ширина W2. Выбор второй длины L2 большей, чем вторая ширина W2, предотвращает заклинивание направляющего элемента 54 в направляющей канавке 74 и, следовательно, предотвращает заклинивание режущей пластины 28 в гнезде 24.
Очевидно, что за счет перенесения направляющего перемещения от контакта между главной корпусной частью 56 режущей пластины 28 и части в основном прямоугольного паза 72 гнезда 24 к контакту направляющего элемента 54 с направляющей канавкой 74, условие отсутствия заклинивания не связано с геометрией главной части 56 корпуса режущей пластины 28, что дает возможность спроектировать компактную режущую пластину с двумя режущими частями. Более того, получение направленного перемещения режущей пластины 28 за счет перемещения направляющего элемента 54 по направляющей канавке 74 вместо перемещения боковых стенок 84 по боковым поверхностям 50 режущей пластины 28 не требует выполнения последних с высокой точностью, поскольку они не играют существенной роли в обеспечении направленного перемещения режущей пластины 28.
Поскольку направленное перемещение режущей пластины 28 выполнено за счет перемещения направляющего элемента 54 по направляющей канавке 74, выполнен зазор между боковыми стенками 84 гнезда и боковыми поверхностями 50 режущей пластины, гарантирующий отсутствие контакта между этими поверхностями. Любой контакт между этими поверхностями может привести к заклиниванию пластины в прямоугольном пазу 72. Также конструктивно обеспечен зазор между участками 86 нижней стенки гнезда 24 и участками 52 режущей пластины 28 и между верхней стенкой 80 гнезда 24 и частью 46 главной верхней поверхности режущей пластины 28. Также конструктивно обеспечен зазор между вогнутой поверхностью 90 направляющей канавки 74 и выпуклой поверхностью 60 направляющего элемента 54. Конструктивно обеспечен только контакт в процессе направленного перемещения между опорными поверхностями 88 направляющей канавки 74 и опорными поверхностями 58 направляющего элемента 54. Однако вследствие воздействия сил резания на режущие кромки 38 в процессе удаления заусенцев с отверстий или вследствие сил, действующих на режущую пластину, когда передний конец 26 инструмента для удаления заусенцев 20 вращается и проходит через отверстие, будет иметь место определенный неконтролируемый контакт между участками 86 нижней стенки гнезда 24 и участками нижней поверхности 52 режущей пластины 28, а также между верхней стенкой 80 гнезда 24 и главным участком 46 верхней поверхности режущей пластины 28. Однако эти неконтролируемые контакты не могут привести к заклиниванию режущей пластины 28 вследствие благоприятных относительных размеров элементов, входящих в вышеописанный неконтролируемый контакт.
Необходимо подчеркнуть, как следует из фиг.2, 11 и 12, «механизм для удаления заусенцев» инструмента 20 по настоящему изобретению, т.е. режущая пластина 28, пружина 104 и первый и второй винты 102, 108, описанные выше, расположены в небольшой области корпуса 22. Для специалиста очевидно, что достаточно просто спроектировать размещение «механизма для удаления заусенцев» в любом требуемом корпусе инструмента путем формирования гнезда 24 и вспомогательного и главного отверстий 96, 92 в корпусе таким же образом, как в инструменте для удаления заусенцев 20, описанном выше. На фиг.13 показано сверло 116, в котором размещен «механизм для удаления заусенцев» по настоящему изобретению с режущей пластиной 28, расположенной в выступающем положении.
Хотя настоящее изобретение было описано с определенной степенью детализации, следует понимать, что различные изменения и модификации могут быть выполнены без отхода от объема изобретения, изложенного в приведенной ниже формуле.