ДЕРЖАВКА ДЛЯ ЗАЖАТИЯ ДЕРЖАВКИ ДЛЯ РЕЖУЩИХ ПЛАСТИН
CUTTING PLATE HOLDER CLAMP

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к державке для использования, в общем, в процессах обработки металла резанием и, в частности, в операциях отрезания и выполнения канавок.
Уровень техники
В области отрезания и выполнения канавок вращающейся металлической детали, режущая пластина может быть закреплена в пластинчатой державке для режущих пластин, а державка для режущих пластин, в свою очередь, съемно закреплена в державке инструмента. Державка обычно содержит основной блок с продольным каналом или канавкой и средство зажатия державки для режущих пластин в продольном канале или канавке.
В патентах США 5,031,492 и 5,079,979 описана державка, в которой державка для режущих пластин зажата в основном блоке посредством одного зажимного элемента. Зажимной элемент образует верхнюю стенку продольной канавки и взаимодействует с верхней гребнеобразной поверхностью державки для режущих пластин. Несколько зажимных винтов проходят через отверстия в зажимном элементе и в соответствующие резьбовые отверстия в основном блоке. Операция зажима происходит путем вращения зажимных винтов до тех пор, пока каждый из них не приложит достаточное зажимное усилие между державкой для режущих пластин и нижней стенкой продольной канавки основного блока. Зажимные усилия снимаются путем вращения зажимных винтов в противоположном направлении. В обоих документах используется по меньшей мере три зажимных винта, что требует их завинчивания. В обоих документах требуется подход сверху для затягивания винтов, что не всегда возможно.
В патенте США 3,531,842 описана державка, в которой режущая пластина и опорная пластина зажаты в основном блоке посредством одного клиновидного зажимного элемента. Клиновидный зажимной элемент расположен напротив верхней стенки продольной канавки основного блока и взаимодействует с верхней поверхностью режущей пластины. Средство создания зажима обеспечено двухзаходным элементом, взаимодействующим с соответствующими резьбовыми отверстиями в основном блоке и клиновидном зажимном элементе. Зажатие происходит путем вращения двухзаходного элемента, который вызывает перемещение клиновидного зажимного элемента в продольном направлении относительно основного блока до тех пор, пока достаточное зажимное усилие не будет прикладываться между режущей пластиной и опорной пластиной и нижней стенкой продольной канавки основного блока. Зажимное усилие снимается путем вращения двухзаходного элемента в противоположном направлении. Хотя операция зажима осуществляется с помощью одного устройства регулирования зажима, такое решение имеет ограниченную гибкость конфигурации в том, что режущая пластина может действовать только на одном конце основного блока. Кроме того, зажатие происходит только на коротком участке продольной канавки, таким образом, ограничивая расстояние, на которое режущая пластина и опорная пластина могут выходить за основной блок и приемлемо выполнять отрезание и выполнение канавок.
Задачей настоящего изобретения является создание державки для зажатия державки для режущих пластин, которая значительно снижает или устраняет вышеуказанные недостатки.
Раскрытие изобретения
В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения предлагается державка, содержащая:
основной блок, имеющий продольную боковую поверхность с продольной канавкой, имеющей противоположные верхнюю и нижнюю стенки;
два клиновидных зажимных элемента, установленных на нижней стенке продольной канавки; и
один регулировочный элемент, функционально соединенный с каждым из двух зажимных элементов;
при этом два зажимных элемента выполнены с возможностью прижатия пластинчатой державки для режущих пластин к верхней стенке продольной канавки.
Кроме того, в соответствии с предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения предлагается зажатия пластинчатой державки для режущих пластин в державке, содержащей:
основной блок, имеющий продольную боковую поверхность с продольной канавкой, имеющей противоположные верхнюю и нижнюю стенки;
два клиновидных зажимных элемента, установленных на нижней стенке продольной канавки; и
один регулировочный элемент, функционально соединенный с каждым из двух зажимных элементов,
при этом способ включает этапы, на которых:
устанавливают державку для режущих пластин в продольную канавку для взаимодействия с двумя зажимными элементами; и
вращают регулировочный элемент для перемещения каждого зажимного элемента вверх от соответствующей наклонной непараллельной плоской поверхности нижней стенки продольной канавки до тех пор, пока расстояние между двумя зажимными элементами и верхней стенкой продольной канавки не уменьшится до точки, в которой зажимное усилие прикладывается между державкой для режущих пластин и верхней стенкой продольной канавки.
Более того, в соответствии с предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения предлагается державка, содержащая:
основной блок, имеющий верхнюю стенку, расположенную на расстоянии от нижней стенки и обращенную в направлении нижней стенки, содержащей первую и вторую наклонные поверхности, продолжающиеся друг от друга и к верхней стенки;
левый и правый зажимные элементы, установленные на первой и второй наклонных поверхностях, соответственно, и имеющие соответствующие первую и вторую зажимные поверхности, обращенные в направлении верхней стенки; и
регулировочный элемент, функционально соединенный с обоими зажимными элементами;
при этом левый и правый зажимные элементы выполнены с возможностью перемещения по первой и второй наклонным поверхностям и, таким образом, регулирования расстояния между их зажимными поверхностями и верхней стенкой под действием регулировочного элемента.
Краткое описание чертежей
Для лучшего понимания изобретение будет описано ниже только в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 представляет собой вид в перспективе державки согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 представляет собой вид сбоку державки, показанной на фиг.1.
Фиг.3 представляет собой вид в перспективе с пространственным разнесением элементов державки, показанной на фиг.1.
Фиг.4 представляет собой вид сбоку державки, показанной на фиг.1.
Фиг.5 представляет собой поперечное сечение державки, показанной на фиг.2, по линии V-V.
Фиг.6 представляет собой вид в перспективе державки согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
Как видно из фиг.1-3, державка 10 содержит основной блок 12 с четырьмя продольными боковыми поверхностями, причем первая продольная боковая поверхность 14 имеет продольную канавку 16 с противоположными верхней и нижней стенками 18, 20.
Основной блок 12 имеет зеркальную симметрию относительно центральной плоскости Р, перпендикулярной первой продольной боковой поверхности 14, при этом верхняя стенка 18 продольной канавки 16 имеет одну плоскую поверхность 22, а противоположная нижняя стенка 20 продольной канавки 16 имеет две непараллельные плоские наклонные поверхности 24, 26.
Каждая из двух непараллельных плоских наклонных поверхностей 24, 26 нижней стенки 20 продольной канавки 16 наклонена под острым углом θ относительно одной плоской поверхности 22 противоположной верхней стенки 18, как показано на виде сбоку на фиг.2, при этом продольная канавка 16 имеет высоту Н, которая увеличивается к центральной плоскости Р.
Продольная канавка 16 может иметь форму в виде ласточкиного хвоста, как показано на виде сбоку на фиг.4, при этом каждая из противоположной верхней и нижней стенки 18, 20 наклонена по отношению к боковой стенке 28 продольной канавки 16.
Пластинчатая державка 30 для режущих пластин установлена в продольной канавке 16 основного блока 12 и прижата к верхней стенке 18 продольной канавки 16 двумя клиновидными зажимными элементами 32, 34.
Державка 30 для режущих пластин имеет две противоположные основные боковые поверхности 36, 38 и параллельные верхнюю и нижнюю гребнеобразные поверхности 40, 42. Державка 30 для режущих пластин может быть ротационно симметрична на 180° относительно поперечной оси А1, перпендикулярной двум основным боковым поверхностям 36, 38, и иметь два гнезда 44, 46 под режущую пластину, как показано на фиг.3. Режущая пластина 48 закреплена в одном или обоих гнездах 44 и 46 под режущую пластину.
Два зажимных элемента 32, 34 состоят из левого зажимного элемента 32 и неидентичного правого зажимного элемента 34, каждый из которых имеет острый угол θ наклона между плоской опорной поверхностью 50 и 52 и плоской зажимной поверхностью 54 и 56. Левый и правый зажимные элементы 32, 34 зеркально симметричны и имеют регулировочные поверхности 58, 60, смежные опорным и зажимным поверхностям 50, 52 и 54, 56.
Опорная поверхность 50 левого зажимного элемента 32 взаимодействует с первой непараллельной плоской наклонной поверхностью 24 нижней стенки 20 продольной канавки 16, а опорная поверхность 52 правого зажимного элемента 34 взаимодействует со второй непараллельной плоской наклонной поверхностью 26 нижней стенки 20 продольной канавки 16.
Зажимные поверхности 54, 56 левого и правого зажимных элементов 32, 34 являются копланарными и могут быть наклонены относительно боковой стенки 28 продольной выемки 16, если смотреть в направлении центральной плоскости Р, как показано на фиг.4. Зажимные поверхности 54, 56 левого и правого зажимных элементов 32, 34 имеют продольные края 62 и 64 с длиной L, которые являются коллинеарными и параллельными верхней стенке 18 продольной канавки 16. Продольная канавка 16 может иметь длину, приблизительно равную 2L.
Согласно первому примеру осуществления настоящего изобретения операция зажатия производится с помощью одного регулировочного элемента 68. В соответствии с первым вариантом осуществления регулировочный элемент 68 имеет по существу цилиндрическую форму, расположен на центральной оси А2 и имеет концы 70 и 72 с лево- и правосторонней наружной резьбой. Центральная ось А2 регулировочного элемента 68 параллельна зажимным поверхностям 54, 56 левого и правого зажимных элементов 32, 34, и конец 70 с левосторонней наружной резьбой сопрягается с отверстием 74 с левосторонней внутренней резьбой в регулировочной поверхности 58 левого зажимного элемента 32, а конец 72 с правосторонней наружной резьбой сопрягается с отверстием 76 с правосторонней внутренней резьбой в регулировочной поверхности 60 правого зажимного элемента 34.
Как видно из фиг.3, центральный зазор 78 между первой и второй непараллельными плоскими наклонными поверхностями 24, 26 нижней стенки 20 продольной канавки 16 обеспечивает доступ гаечному ключу (не показан) к двум противоположным плоским поверхностям средней части 80 шестигранного профиля регулировочного элемента 68, чтобы поворачивать ее в направлении по часовой стрелке или против часовой стрелке.
Ссылки на направление по часовой стрелке и против часовой стрелки в этом первом варианте осуществления настоящего изобретения сделаны в отношении вращения регулировочного элемента 68 вокруг центральной оси А2, если смотреть в направлении, показанном на фиг.5.
Вращение регулировочного элемента 68 в направлении по часовой стрелке вызывает одновременное вывинчивание концов 70, 72 с левосторонней и правосторонней наружной резьбой из их соответствующих отверстий 74, 76 с внутренней резьбой левого и правого зажимных элементов 32, 34, создавая увеличенное расстояние D1 между регулировочными поверхностями 58, 60 двух зажимных элементов 32, 34.
Увеличенное расстояние D1 соответствует уменьшенному расстоянию D2 между копланарными зажимными поверхностями 54, 56 левого и правого зажимных элементов 32, 34 и верхней стенкой 18 продольной канавки 16 в результате перемещения левого и правого зажимных элементов 32, 34 вверх по наклонным первой и второй непараллельным поверхностям 24, 26 соответственно. Соотношение между изменением в расстоянии D1 величиной ΔD1 и изменением в расстоянии D2 величиной ΔD2 определяется по следующей формуле: ΔD2 = ΔD1 tan θ/2, где ΔD2 возникает одновременно и равномерно на продольной длине L каждой копланарной зажимной поверхности 54, 56 левого и правого зажимных элементов 32, 34.
Копланарные зажимные поверхности 54, 56 левого и правого зажимных элементов 32, 34 одновременно взаимодействуют с нижней гребнеобразной поверхностью 42 державки 30 для режущих пластин, и в точке регулирования зажима, где расстояние D2 значительно уменьшено, зажимное усилие F равномерно прикладывается между верхней гребнеобразной поверхностью 40 державки 30 для режущих пластин и верхней стенкой 18 продольной канавки 16.
Вращение регулировочного элемента 68 в направлении против часовой стрелки вызывает одновременное ввинчивание концов 70, 72 с левосторонней и правосторонней наружной резьбой в их соответствующие отверстия 74, 76 с внутренней резьбой левого и правого зажимных элементов 32, 34, создавая уменьшенное расстояние D1 между регулировочными поверхностями 58, 60 двух зажимных элементов 32, 34.
Уменьшенное расстояние D1 согласуется с увеличенным расстоянием D2 между копланарными зажимными поверхностями 54, 56 левого и правого зажимных элементов 32, 34 и верхней стенкой 18 продольной канавки 16, где изменение в расстоянии D2 величиной ΔD2 возникает одновременно и равномерно на продольной длине L каждой копланарной зажимной поверхности 54, 56 левого и правого зажимных элементов 32, 34.
Таким образом, как следует из вышеизложенного, основной блок 12 имеет верхнюю стенку 18, расположенную на расстоянии от нижней стенки 20 и обращенную в направлении нижней стенки 20. Наклонные поверхности 24, 26 нижней стенки продолжаются друг от друга и к верхней стенке 18. Левый и правый зажимные элементы 32, 34 установлены на первой и второй наклонных поверхностях 24, 26 и имеют соответствующие первую и вторую зажимные поверхности 54, 56, которые обращены в направлении верхней стенки 18, а регулировочный элемент 68 функционально соединен с обоими зажимными элементами 32, 34. Левый и правый зажимные элементы 32, 34 выполнены с возможностью перемещения по первой и второй наклонным поверхностям 24, 26 и, таким образом, регулирования расстояния D2 между обеими левой и правой зажимными поверхностями 54, 56 и верхней стенкой 18 под действием регулировочного элемента 68.
В точке регулирования зажима, где расстояние D2 значительно увеличено, зажимное усилие F равномерно ослабляется между верхней гребнеобразной поверхностью 40 державки 30 для режущих пластин и верхней стенкой 18 продольной канавки 16.
Два идентичных удерживающих штифты 82 закреплены с возможностью извлечения в установочных отверстиях 84 и 86 в основном блоке 12, при этом каждый удерживающий штифт 82 взаимодействует с фиксирующей прорезью 88, 90 в каждом из двух зажимных элементов 32, 34. Удерживающие штифты 82 способствуют тому, что каждый из зажимных элементов 32, 34 останется установленным на его соответствующей наклонной поверхности и вблизи боковой стенки 28 продольной канавки 16 во время регулировки зажатия, а также операций отрезания и выполнения канавок. В качестве альтернативы удерживающим штифтам 82, закрепленным с возможностью извлечения в установочных отверстиях 84, 86, два фиксирующих винта могут быть установлены с возможностью извлечения в резьбовых отверстиях в основном блоке 12.
В некоторых вариантах осуществления регулировочный элемент 68 может быть выполнен так, что конец 70 с левосторонней наружной резьбой 70 сопрягается с отверстием с внутренней резьбой в регулировочной поверхности 60 правого зажимного элемента 34, а конец 72 с правосторонней наружной резьбой сопрягается с отверстием с наружной резьбой в регулировочной поверхности 58 левого зажимного элемента 32. Для такой альтернативной конфигурации, вращение регулировочного элемента 68 в направлении против часовой стрелки способствует прижатию державки 30 для режущих пластин к верхней стенке 18 продольной канавки 16, а вращение регулировочного элемента 68 в направлении по часовой стрелке способствует высвобождению державки 30 для режущих пластин от верхней стенки 18 продольной канавки 16.
Преимуществом настоящего изобретения является то, что во время операций отрезания и выполнения канавок режущий эффект между функциональной режущей пластиной 48 и вращающейся деталью (не показана) пытается выталкивать державку 30 для режущих пластин и два зажимных элемента 32, 34 назад в продольном направлении, в результате чего самый задний левый зажимной элемент 32 оказывает повышенное зажимное усилие между державкой 30 для режущих пластин и верхней стенкой 18 продольной канавки 16. Так как основной блок 12 является симметричным относительно центральной плоскости Р, державка 30 для режущих пластин и функциональная режущая пластина 48 могут быть выполнены так, что левый зажимной элемент 32 или правый зажимной элемент 34 является самым задним в державке 10, причем каждая конфигурация обеспечивает одинаковую высокую степень осуществления зажатия.
Значительные усилия резания передаются также через функциональную режущую пластину 48 и державку 30 для режущих пластин в направлении вниз через самый передний правый зажимной элемент 34, при этом поскольку основной блок 12 является симметричным относительно центральной плоскости Р, державка 30 для режущих пластин и функциональная режущая пластина 48 могут быть выполнены так, что левый зажимной элемент 32 или правый зажимной элемент 34 является самым передним в державке 10. Другим преимуществом настоящего изобретения является то, что два зажимных элемента 32, 34 являются сменными элементами со сравнительно простой геометрией и могут быть экономично изготовлены из твердого материала для обеспечения повышенной износостойкости.
Хотя державка 10 обычно может быть закреплена в углублении (не показано) револьверной головки, с державкой 30 для режущих пластин, расположенной над двумя зажимными элементами 32, 34, и функциональной режущей пластиной 48, установленной в первом гнезде 44 под режущую пластину смежно верхней стенке 18 продольной канавки 16, следует понимать, что державка 10 может также быть выполнена так, что державка 30 для режущих пластин располагается под зажимными элементами 32, 34, а функциональная режущая пластина 48 устанавливается во втором гнезде 46 режущую пластину смежно нижней стенке 20 продольной канавки 16. Такая гибкость конструкции имеет преимущество в ситуациях, когда требуется больший доступ к элементам крепления (не показаны) револьверной головки снизу первой продольной боковой поверхности 14 основного блока 12, когда верхняя стенка 18 продольной канавки 16 может быть охарактеризована как нижняя стенка, а нижняя стенка 20 продольной канавки 16 может быть охарактеризована как верхняя стенка.
Обратимся теперь к фиг.6. Согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения применяется альтернативный один регулировочный элемент 94. Этот регулировочный элемент 94 имеет форму усеченного конуса и зацепляется по резьбе с первой продольной боковой поверхностью 14 основного блока 12 между двумя зажимными элементами 32, 34. Регулировочный элемент 94 в виде усеченного конуса имеет шестигранное углубление 96 в обращенной наружу основной поверхности 98 большего диаметра, которое позволяет с помощью торцового ключа (не показан) вращать регулировочный элемент 94 в виде усеченного конуса в направлении по часовой стрелке или против часовой стрелки, если смотреть в направлении первой продольной боковой поверхности 14. Периферийная контактная поверхность 100, смежная обращенной наружу основной поверхности 98 большего диаметра, одновременно контактирует с каждым из двух зажимных элементов 32, 34.
Вращение регулировочного элемента 94 в виде усеченного конуса в направлении по часовой стрелке вызывает перемещение обращенной наружу основной поверхности 98 большего диаметра к первой продольной боковой поверхности 14 и вхождение в контакт участка большего диаметра периферийной контактной поверхности 100 с двумя зажимными элементами 32, 34, тем самым увеличивая расстояние D1 между регулировочными поверхностями 58, 60 двух зажимных элементов 32, 34.
Увеличенное расстояние D1 согласуется с уменьшенным расстоянием D2 между копланарными зажимными поверхностями 54, 56 левого и правого зажимных элементов 32, 34 и верхней стенки 18 продольной канавки 16. В точке регулирования зажима, где D2 достаточно уменьшено, зажимное усилие F равномерно прикладывается между верхней гребнеобразной поверхностью 40 державки 30 для режущих пластин и верхней стенкой 18 продольной канавки 16.
Преимущество второго варианта осуществления настоящего изобретения заключается в том, что вращение регулировочного элемента 94 в виде усеченного конуса и, таким образом, зажатие державки 30 для режущих пластин могут быть осуществлены с ограниченным доступом к первой продольной боковой поверхности 14.
Хотя настоящее изобретение описано с определенной степенью конкретности, следует понимать, что могут быть выполнены различные изменения и дополнения, не выходящие за пределы сущности и объема изобретения, определенного ниже.