Сборный резец

Полезная модель относится к обработке материалов резанием, в частности к конструкции сборных токарных резцов.
Известен сборный резец, содержащий корпус, в гнезде которого установлены сменные опорная и режущая пластины, закрепленные посредством винта и прихвата (см. Баранчиков В.И. и д. Справочник конструктора-инструментальщика. М., Машиностроение, 1994, стр. 152, рис. 3.26 б).
Недостатком этого резца является невозможность использовать режущую пластину вместо опорной из-за несоответствия их конструктивных параметров. Другим недостатком резца является крепление опорной пластины винтом. Все это приводит к нерациональному использованию режущих пластин и усложняет эксплуатацию инструмента.
Известен сборный резец, содержащий корпус, в гнезде которого установлены сменные опорная и режущая пластины с отверстием, закрепленные посредством винта и прихвата (см. А.С. СССР №1565593, В23В 27/16).
Недостатком такого резца является невозможность использовать режущую пластину вместо опорной из-за несоответствия их конструктивных параметров, что снижает рациональное использование отработанных режущих пластин. Другим недостатком резца является крепление опорной пластины винтом, что увеличивает вспомогательное время на снятие и установку пластины и, следовательно, усложняет эксплуатацию инструмента.
Наиболее близким к заявленному техническому решению, как по совокупности существенных признаков, так и по достигаемому техническому результату - прототипом - является сборный резец, содержащий державку с гнездом для размещения режущей пластины, прижимную планку, предназначенную для жесткой фиксации режущей пластины в гнезде, и прижимной элемент, размещенный в цилиндрическом отверстии державки с возможностью осевого перемещения в зоне нижней грани режущей пластины, при этом державка выполнена с внутренней полостью, соединенной с одной стороны с упомянутым цилиндрическим отверстием, а с другой стороны - с выполненным в теле державки резьбовым отверстием, в котором с возможностью завинчивания установлен винт (см. патент US №2854734, В23В 27/16, опубл. 07.10.1958).
К недостаткам прототипа следует отнести его невысокую эксплуатационную эффективность, обусловленную длительностью и сложностью замены режущей пластины.
Задачей полезной модели является упрощение и ускорение замены режущей пластины.
Технический результат - повышение эксплуатационной эффективности сборного резца путем снижения длительности и сложности замены режущей пластины.
Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что в сборном резце, содержащем державку с гнездом для размещения режущей пластины, прижимную планку, предназначенную для жесткой фиксации режущей пластины в гнезде, и прижимной элемент, размещенный в цилиндрическом отверстии державки с возможностью осевого перемещения в зоне нижней грани режущей пластины, при этом державка выполнена с внутренней полостью, соединенной с одной стороны с упомянутым цилиндрическим отверстием, а с другой стороны - с выполненным в теле державки резьбовым отверстием, в котором с возможностью завинчивания установлен винт, полость державки заполнена гидравлическим рабочим телом, взаимодействующим с упомянутыми винтом и прижимным элементом, который выполнен в виде поршня, при этом гидравлическое рабочее тело предпочтительно выполнять из гидропластмассы.
Полезная модель иллюстрируется изображениями:
- на фиг. 1 представлена сборка заявленного сборного резца в изометрии;
- на фиг. 2 представлен Вид А на фиг. 1 (увеличено, сформировано наложением послойных сканирований).
Представленным на изображениях позициям соответствуют следующие элементы сборного резца:
1 - державка;
2 - гнездо для размещения режущей пластины;
3 - режущая пластина;
4 - опорная пластина;
5 - прижимная планка;
6 - прижимной элемент в виде поршня;
7 - затяжной винт прижимной планки;
8 - цилиндрическое отверстие державки;
9 - внутренняя полость державки;
10 - гидравлическое рабочее тело;
11 - резьбовое отверстие;
12 - винт.
Согласно полезной модели сборный резец включает державку 1 с гнездом 2 для размещения режущей пластины 3. Между режущей пластиной 3 и нижней поверхностью 13 гнезда 2 может устанавливаться опорная пластина 4 (не обязательно). Поверх режущей пластины 3 на державке закреплена посредством затяжного винта 7 прижимная планка 5, нижняя поверхность 14 которой является базовой для режущей пластины 3. Точность установки прижимной планки 5 может дополнительно обеспечиваться штифтами 15, установленными в соответствующих ответных отверстиях 16. В цилиндрическом отверстии 8 державки 1 размещен с возможностью осевого перемещения прижимной элемент 6, выполненный в виде поршня. Державка 1 выполнена с внутренней полостью 9 (на фиг. 2 полость образована двумя пересекающимися каналами), заполненной гидравлическим рабочим телом 10 и соединенной с одной стороны с резьбовым отверстием 11, выполненным в теле державки 1 и снабженным винтом 12, установленным с возможностью завинчивания в упомянутое резьбовое отверстие 11 с созданием давления на гидравлическое рабочее тело 10, а с другой стороны - с упомянутым цилиндрическим отверстием 8.
Во избежание применения сложных средств герметизации сформированной таким образом гидравлической системы, гидравлическое рабочее тело предпочтительно выполнять из гидропластмассы, как это рекомендовано в открытых источниках информации (см., например, http://www.i-mash.ru/materials/technology/30429-novoe-rabochee-telo-v-kachestve-sredy.html, дата обращения 20.02.2017).
Сборный резец эксплуатируется следующим образом.
При не завинченном винте 12 режущая пластина 3 до упора вставляется в гнездо 2 (базовыми поверхностями являются нижняя поверхность 14 прижимной планки 5 и боковые поверхности 17 гнезда 2). Затем винт 12 завинчивается в резьбовое отверстие 11, обеспечивая давление на гидравлическое рабочее тело 10, которое передает давление на прижимной элемент 6, который в свою очередь фиксирует режущую пластину 3 в гнезде 2 (расчеты и опыты показывают, что надежная затяжка режущей пластины 3 в гнезде 2 может быть достигнута при повороте винта 12 в пределах одного оборота при рациональном подборе геометрических параметров резьбового отверстия 11, винта 12 и прижимного элемента 6).
Для смены изношенной режущей пластины 3 винт 12 отпускается (в пределах того же оборота), режущая пластина 3 извлекается из гнезда 2, на ее место помещается новая, осуществляется затяжка режущей пластины (в пределах того же оборота винта 12), резец готов к работе.
Изложенное позволяет сделать вывод о том, что поставленная задача - упрощение и ускорение замены режущей пластины с исключением операции снятия прижимной планки - решена, а заявленный технический результат - повышение эксплуатационной эффективности сборного резца путем снижения длительности и сложности замены режущей пластины - достигнут.
Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в формуле признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности необходимых признаков, неизвестной на дату приоритета из уровня техники и достаточной для получения заявленного технического результата.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:
объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении относится к обработке материалов резанием, в частности к конструкции сборных токарных резцов;
для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в формуле полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке и/или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;
объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленный объект соответствует критериям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.