ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ЗАУСЕНЦЕВ И РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА ДЛЯ НЕГО
TOOL TO REMOVE NICKS-AND-BURRS AND CUTTING PLATE FOR IT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к инструменту, содержащему подпружиненную режущую пластину для удаления заусенцев в отверстиях.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Пример такого инструмента для удаления заусенцев раскрыт в патенте США 5,755,538, в соответствии с которым режущая пластина, имеющая режущую часть, нагружена пружиной, взаимодействующей с пазом, расположенным со стороны ее заднего торца, и удерживается в канале державки, закрытом в направлении радиально наружу. По первому варианту пластина установлена в державке с возможностью направленного перемещения и может быть смещена соответственно внутрь или наружу путем радиального перемещения или поворота державки. Пластина выполнена с боковой канавкой, которая расположена перпендикулярно к ее продольной оси. В области этой канавки установлена натянутая пружина, расположенная перпендикулярно продольной оси режущей части и ограничивающая продольный ход пластины размером канавки. Пластина имеет только одну режущую часть с двумя режущими кромками. Одна режущая кромка является рабочей в направлении вперед, а другая - в направлении назад.
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, содержащего двухстороннюю режущую пластину.
В соответствии с настоящим изобретением предложена индексируемая режущая пластина, имеющая:
верхнюю поверхность, нижнюю поверхность и периферийную поверхность, расположенную между ними, и
две идентичные противолежащие режущие части, каждая из которых имеет две идентичные режущие кромки, каждая режущая кромка расположена между передней поверхностью и задней поверхностью, две режущие части расположены симметрично по отношению к главной средней плоскости режущей пластины, две идентичные режущие кромки каждой режущей части расположены симметрично по отношению к вспомогательной средней плоскости Р2 режущей пластины,
нижняя поверхность включает две части и один направляющий паз, расположенный между ними, проходящий внутрь от частей нижней поверхности в направлении к верхней поверхности и имеющий продольную ось, расположенную перпендикулярно к главной средней плоскости.
Если необходимо, режущая пластина выполнена с выемкой на верхней поверхности.
В соответствии с настоящим изобретением передняя поверхность расположена на верхней поверхности, а задняя поверхность расположена на периферийной поверхности режущей пластины.
Предпочтительно две части нижней поверхности выполнены плоскими и расположены в одной плоскости.
Предпочтительно режущая пластина выполнена восьмиугольной по форме на виде сверху.
В соответствии с настоящим изобретением предложен также инструмент для удаления заусенцев, содержащий:
режущую пластину в соответствии с настоящим изобретением и
корпус, имеющий гнездо под пластину, в котором она установлена с возможностью плавного перемещения, гнездо под пластину имеет выход на периферийную поверхность корпуса и включает паз и направляющий элемент, предназначенный для взаимодействия с направляющим пазом режущей пластины, которая, по крайней мере, частично расположена в пазу гнезда,
режущая пластина установлена с возможностью плавного перемещения между отведенным положением и выдвинутым положением посредством пружины, которая воздействует на режущую пластину в направлении к выдвинутому положению, при этом в выдвинутом положении режущая часть режущей пластины выступает за выход гнезда над периферийной поверхностью корпуса.
В соответствии с настоящим изобретением пружина выполнена в виде пружины сжатия.
Как правило, режущая пластина удерживается в выдвинутом положении посредством удерживающего элемента.
Предпочтительно в выдвинутом положении удерживающий элемент контактирует с удерживающей поверхностью режущей пластины.
Если необходимо, режущая пластина имеет выемку на верхней поверхности и удерживающая поверхность расположена в этой выемке.
В соответствии с одним исполнением настоящего изобретения корпус инструмента для удаления заусенцев выполнен в виде хвостовой части сверла.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для лучшего понимания, но только в качестве примера, настоящее изобретение будет описано с отсылками к приложенным чертежам, на которых:
на фиг.1 представлен вид сбоку на инструмент для удаления заусенцев в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг.2 представлен в разобранном виде инструмент для удаления заусенцев, показанный на фиг.1;
на фиг.3 представлен вид сверху в перспективе на режущую пластину в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг.4 представлен вид снизу в перспективе на режущую пластину, показанную на фиг.3;
на фиг.5 представлен вид сверху на режущую пластину, показанную на фиг.3;
на фиг.6 представлен вид снизу на режущую пластину, показанную на фиг.3;
на фиг.7 частично представлен вид сбоку на инструмент для удаления заусенцев, показанный на фиг.1 и повернутый на 90°, с удаленной режущей пластиной;
на фиг.8 показано поперечное сечение инструмента для удаления заусенцев, показанного на фиг.7, по линии VIII-VIII;
на фиг.9 представлен вид на инструмент для удаления заусенцев, показанный на фиг.7, с режущей пластиной, установленной в гнезде;
на фиг.10 представлено поперечное сечение инструмента для удаления заусенцев, показанного на фиг.9, по линии Х-Х;
на фиг.11 представлено сверло, комбинированное с инструментом для удаления заусенцев в соответствии с настоящим изобретением.
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Вначале обратим внимание на 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 содержит в основном цилиндрический корпус 22, имеющий гнездо 24 под пластину, расположенное на его переднем конце 26, в котором с возможностью плавного перемещения установлена 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 использованные в описании и формуле изобретения термины, определяющие положение, например «верхний», «нижний» и т.д., использованы для удобства, чтобы различать различные поверхности по отношению друг к другу. Хотя эти термины могут быть применены с отсылками к ориентации определенных элементов, они используются только в целях иллюстрации и не предназначены для ограничения объема притязаний, изложенного в формуле изобретения. Режущая пластина 28 в основном имеет восьмиугольную форму на видах сверху и снизу и имеет две идентичные противолежащие режущие части 36, каждая из которых включает две идентичные прямые режущие кромки 38, каждая режущая кромка 38 расположена между передней поверхностью 40 и задней поверхностью 42. Следовательно, режущая пластина 28 имеет, в общем, четыре режущие кромки 38, расположенные на 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, как правило, выполнена плоской. Две режущие части 36 расположены симметрично по отношению к главной средней плоскости Р1 режущей пластины 28, а две идентичные режущие кромки 38 каждой режущей части 36 расположены симметрично относительно вспомогательной средней плоскости Р2 режущей пластины 28.
Периферийная поверхность 34 включает две противолежащие торцовые поверхности 48 и две противолежащие боковые поверхности 50, причем одна задняя поверхность 42 расположена между каждой торцовой поверхностью 48 и примыкающей боковой поверхностью 50. Торцовые поверхности 48 и боковые поверхности 50 не содержат каких-либо частей, относящихся к режущей кромке. Торцовые поверхности 48 расположены симметрично по отношению к главной средней плоскости Р1, при этом каждая торцовая поверхность 48 относится к одной из режущих частей 36 и расположена между режущими кромками 38 этой режущей части 36. Боковые поверхности 50 расположены симметрично по отношению к вспомогательной средней плоскости Р2, при этом каждая боковая поверхность 50 расположена между режущими частями 36 и между соседними режущими кромками 38, относящимися каждая к своей режущей части 36.
Нижняя поверхность 32 режущей пластины 28 включает две части 52 и центрально расположенный между ними направляющий паз 54. Две части 52 нижней поверхности выполнены, как правило, плоскими, лежащими в одной плоскости, параллельными к главной части 46 верхней поверхности и расположенными с разных сторон от вспомогательной средней плоскости Р2. Направляющий паз 54 проходит внутрь от частей 52 нижней поверхности в направлении к главной части 46 верхней поверхности, расположен параллельно к вспомогательной средней плоскости Р2 и имеет продольную ось В, лежащую во вспомогательной средней плоскости Р2.
Вспомогательная средняя плоскость Р2 является продольной средней плоскостью направляющего паза 54, разделяющей его в продольном направлении. Режущая пластина 28 имеет главную часть 56, в которой образован направляющий паз 54. Направляющий паз 54 включает плоские опорные поверхности 58, расположенные с разных сторон от вспомогательной средней плоскости Р2, проходящие внутрь от частей 52 нижней поверхности и соединяющиеся с поверхностью дна 60, расположенной между ними. Следует отметить, что, как будет описано ниже, каждая боковая поверхность 50 имеет первую длину L1 (см. фиг.6), а направляющий паз 54 имеет вторую длину L2, указанные длины измерены в направлении продольной оси В направляющего паза 54, причем первая длина L1 меньше, чем вторая длина L2.
Режущая пластина 28 выполнена с выемкой 66 на верхней поверхности 30. Выемка 66 включает поверхность 68, проходящую внутрь от верхней поверхности 30 режущей пластины 28 к нижней поверхности 70 этой выемки. По крайней мере, часть поверхности 68 образует удерживающую поверхность 65 режущей пластины 28.
Теперь обратим внимание на фиг.7 и 8. Гнездо 24 под пластину имеет в основном прямоугольный паз 72 и направляющий элемент 74. В основном прямоугольный паз 72 имеет первую ширину W1, а направляющий элемент 74 имеет вторую ширину W2, указанные ширины измерены в направлении продольной оси вращения А инструмента для удаления заусенцев 20, причем первая ширина W1 выполнена больше, чем вторая ширина W2. Гнездо 24 под пластину в пересечении с периферийной поверхностью 76 корпуса 22 образует выход 78. Гнездо 24 под пластину 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, показано на фиг.8, периферийная поверхность 76 корпуса 22 является в основном круглой, имеющей радиус R и центр О, через который проходит ось вращения А. В основном прямоугольный паз 72 имеет противолежащие верхнюю и нижнюю стенки 80, 82, соединенные боковыми стенками 84. Нижняя стенка 82 включает две части 86, расположенные параллельно верхней стенке 80. Направляющий элемент 74 расположен между двумя частями 86 нижней стенки и выступает вверх от них в направлении верхней стенки 80. Направляющий элемент 74 имеет продольную ось С и включает противолежащие плоские опорные поверхности 88. Опорные поверхности 88 проходят от соответствующих частей 86 нижней стенки к верхней стенке 80 и соединяются с продольно расположенной верхней поверхностью 90 направляющего элемента, расположенной между ними. Таким образом, направляющий элемент образует ребро, выступающее в гнездо 24 под пластину. Ребро определяет продольную ось С направляющего элемента 74, которая параллельна оси В направляющего паза 54, когда режущая пластина 28 установлена в гнезде 24.
Две канавки 91 для отвода стружки (см. фиг.7) выполнены на периферийной поверхности 76 корпуса 22 и соединяются с гнездом 24 через верхнюю стенку 80. Два отверстия выходят в гнездо 24. Главное отверстие 92 проходит от второго выхода 94 на периферийную поверхность 76 корпуса 22 до гнезда 24. Второй выход 94 главного отверстия 92 расположен диаметрально противоположно первому выходу 78 гнезда 24 под пластину. Главное отверстие 92 имеет продольную ось D, расположенную перпендикулярно к оси вращения А инструмента для удаления заусенцев 20. Ось вращения А пересекает главное отверстие 92, которое выходит в гнездо 24 под пластину. Вспомогательное резьбовое 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.
Обратим внимание теперь на фиг.9 и 10. Режущая пластина 28 установлена с возможностью перемещения в гнезде 24, при этом направляющий элемент 74 взаимодействует с направляющим пазом 54, а главная часть 56 режущей пластины 28 расположена в прямоугольном в основном пазу 72. Главное отверстие на заднем конце 92 вблизи второго выхода 94 имеет резьбовую часть 100, в которую заворачивается первый винт 102. Пружина 104 в виде винтовой пружины сжатия расположена в главном отверстии 92 между первым винтом 102 и режущей пластиной 28 для поджатия ее радиально наружу через первый выход 78 с определенным усилием. Пружина 104 контактирует с внутренней торцовой поверхностью 48' режущей пластины 28. Внутренней является торцовая поверхность 48', обращенная радиально внутрь гнезда 24 и противолежащая наружной торцовой поверхности 48'', обращенной радиально наружу в направлении от гнезда 24. Усилие, прикладываемое пружиной 104, может регулироваться путем регулирования положения первого винта 102, который действует также как пробка, чтобы предотвратить выход пружины 104 из главного отверстия 92 через второй выход 94.
Как может быть видно на фиг.8, главное отверстие 92 и гнездо 24 не полностью сосны, так что передний конец главного отверстия 92, примыкающий к гнезду 24, частично перекрыт, образуя поверхность 106 для удерживания пружины. Следовательно, даже когда режущая пластина 28 удалена из гнезда, пружина 104 удерживается в положении между поверхностью 106 и первым винтом 102. Режущая пластина 28 удерживается в выдвинутом положении, как показано на фиг.1, с одной из режущих частей 36, выступающей из первого выхода 78, посредством удерживающего элемента 108, который предотвращает режущую пластину 28 от полного выталкивания из гнезда 24 пружиной 104. В показанном варианте удерживающий элемент выполнен в виде второго винта, установленного во вспомогательном отверстии 96.
Чтобы удержать режущую пластину 28 в выдвинутом положении, второй винт 108 устанавливают в первую позицию, когда его передний конец 112 выступает за передний конец 114 вспомогательного отверстия 96 и расположен частично в выемке 66 так, что он взаимодействует с удерживающей поверхностью 65 режущей пластины 28. Режущая пластина 28 может быть вдвинута радиально внутрь в гнездо 24 к отведенному положению путем приложения к ее наружной торцовой поверхности 48'' направленной радиально внутрь силы. Чтобы удалить режущую пластину из гнезда 24 для ее смены или индексации, второй винт 108 устанавливают во вторую позицию путем его выкручивания до тех пор, пока его передний конец 112 не выйдет из выборки 66, посредством чего давая возможность режущей пластине 28 свободно выйти из гнезда 24. Во время операций обработки заусенцев, в которых режущая пластина 28 перемещается между отведенным и выдвинутым положениями, второй винт 108 удерживается в первой позиции.
В соответствии с настоящим изобретением направляющий элемент 74 гнезда 24 расположен в направляющем пазу 54 режущей пластины 28, при этом опорные поверхности 58 направляющего паза скользят по опорным поверхностям 88 направляющего элемента, а плавное перемещение режущей пластины 28 между отведенным и выдвинутым положениями достигается в основном посредством скольжения направляющего паза 54 режущей пластины 28 по направляющему элементу 74 гнезда 24. Такое устройство имеет ряд преимуществ. Оно дает возможность получить компактную конструкцию режущей пластины без снижения плавности ее перемещения. Другими словами, первая длина L1 боковых поверхностей 50 режущей пластины 28 может быть выполнена относительно малой по сравнению с первой шириной W1 в основном прямоугольного паза 72.
Если бы режущая пластина 28 включала только главную часть 56 без направляющего паза 54, то плавное перемещение режущей пластины 28 достигалось бы скольжением ее боковых поверхностей 50 по боковым стенкам 84 в основном прямоугольного паза 72. В соответствии с настоящим изобретением первая длина L1 боковых поверхностей 50 режущей пластины 28 меньше, чем первая ширина W1 в основном прямоугольного паза 72. В соответствии с неограничивающим примером первая ширина W1 в пять-шесть раз больше, чем первая длина L1. В таком случае режущая пластина легко заклинивается в прямоугольном пазу 72. Чтобы избежать заклинивания, первая длина L1 должна быть больше, чем первая ширина W1. Вследствие требования наличия четырех режущих кромок 38 и вследствие ограничений, связанных с симметрией по отношению к главной средней плоскости Р1 режущей пластины 28 (т.е. режущая пластина имеет режущую часть 36 на каждом конце, а каждая режущая часть имеет две режущие кромки 38), режущая пластина 28 должна иметь восьмиугольную форму, показанную на фиг.5 и 6, и любые попытки выполнить первую длину L1 больше, чем первая ширина W1, приведут к созданию непрактично большой режущей пластины.
При обеспечении плавного движения режущей пластины 28 за счет скольжения направляющего паза 54 по направляющему элементу 74 размерами, которые определяют возможность заклинивания, являются вторая длина L2 направляющего паза 54 и вторая ширина W2 направляющего элемента 74. В соответствии с неограничивающим примером вторая длина L2 приблизительно в три раза больше, чем вторая ширина W2. Выбор второй длины L2 больше, чем вторая ширина W2, предотвращает заклинивание направляющего элемента 74 в направляющем пазу 54 и, следовательно, предотвращает заклинивание режущей пластины 28 в гнезде 24.
Очевидно, обеспечение плавного движения режущей пластины 28 вместо скользящего контакта между ее главной частью 56 и в основном прямоугольным пазом 72 гнезда 24 за счет скольжения направляющего паза 54 режущей пластины 28 по направляющему элементу 74 гнезда снимает ограничение, связанное с заклиниванием, с геометрии главной части 56 режущей пластины 28, давая возможность разработать компактную режущую пластину в двумя режущими частями. Более того, при обеспечении плавного движения режущей пластины 28 за счет скольжения направляющего паза 54 режущей пластины 28 по направляющему элементу 74 гнезда 24 боковые стенки 84 гнезда 24 и боковые поверхности 50 режущей пластины 28 не требуют точной обработки, поскольку они не играют существенной роли в обеспечении плавного движения режущей пластины 28.
Поскольку плавное движение режущей пластины 28 достигается за счет размещения направляющего элемента 74 гнезда 24 в направляющем пазу 54 режущей пластины 28 так, что направляющий паз 54 может скользить по направляющему элементу 74, может быть выполнен зазор между боковыми стенками 84 гнезда и боковыми поверхностями 50 режущей пластины, который гарантирует отсутствие контакта между этими поверхностями. Любой контакт между этими поверхностями привел бы к заклиниванию пластины в прямоугольном пазу 72. Зазор выполнен также между частями 86 нижней стенки гнезда 24 под пластину и частями 52 нижней поверхности режущей пластины 28 и между верхней стенкой 80 гнезда 24 и главной частью верхней поверхности 46 режущей пластины 28. Зазор выполнен также между верхней поверхностью 90 направляющего элемента и дном 60 направляющего паза 54. Единственный контакт выполнен в процессе скользящего перемещения между опорными поверхностями 88 направляющего элемента 74 и опорными поверхностями 58 направляющего паза 54. Однако вследствие сил резания, воздействующих на режущие кромки 38 в процессе удаления заусенцев в отверстиях, или вследствие сил, действующих на режущую пластину 28, когда передний конец 26 инструмента для удаления заусенцев 20 поворачивается и проходит через отверстие, будет возникать определенный неконтролируемый контакт между частями 86 нижней стенки гнезда 24 и частями 52 нижней поверхности режущей пластины 28 и также между верхней стенкой 80 гнезда 24 под пластину и главной частью 46 верхней поверхности режущей пластины 28. Однако эти формы неконтролируемого контакта не приводят к заклиниванию режущей пластины 28 вследствие благоприятных относительных размеров элементов, участвующих в вышеописанном неконтролируемом контакте.
Следует отметить, рассматривая фиг.2, 9 и 10, что «механизм удаления заусенцев» инструмента для удаления заусенцев 20 согласно настоящему изобретению, т.е. режущая пластина 28, пружина 104 и первый и второй винты 102, 108, описанные выше, занимают небольшое пространство в корпусе 22. Для специалиста будет очевидно, что вопросом простого проектирования будет расположение «механизма удаления заусенцев» в любом требуемом корпусе путем образования гнезда 24 под пластину, вспомогательного и главного отверстий 96, 92 в корпусе в основном так, как в инструменте для удаления заусенцев 20, описанном выше. На фиг.11 представлено сверло, в котором размещен «механизм удаления заусенцев» согласно настоящему изобретению с режущей пластиной 28 в выдвинутом положении.
Хотя настоящее изобретение было описано с определенной степенью детализации, следует понимать, что различные изменения и модификации могут быть выполнены без отхода от существа изобретения, изложенного в приведенной ниже формуле.