CUTTING PLATE
РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к режущей пластине для использования в режущем инструменте, таком как фреза.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Режущую пластину либо прикрепляют прямо к корпусу режущего инструмента, либо опосредованно соединяют с ним посредством использования кассеты. Режущая пластина содержит режущие кромки, которые контактируют с обрабатываемой деталью с возможностью ее обработки резанием в процессе резания. В процессе резания используется режущая пластина с левыми режущими кромками и режущая пластина с правыми режущими кромками. Если смотреть от корпуса инструмента, левая режущая кромка используется при вращении фрезы против часовой стрелки, а правая режущая кромка используется при вращении фрезы по часовой стрелке.
Фиг.1 представляет собой вид сбоку пазовой фрезы, выполненной с возможностью осуществления обработки канавок. Фиг.2 изображает обработку канавок с использованием пазовой фрезы, показанной на фиг.1.
Как показано на фиг.1, в пазовой фрезе 100 режущая пластина 130 с правыми режущими кромками и режущая пластина 120 с левыми режущими кромками установлены поочередно. Как показано на фиг.2, когда пазовая фреза 100 вращается, режущая пластина 130 с правыми режущими кромками обрабатывает нижнюю поверхность 142 и одну сторону 144 канавки. Режущая пластина 120 с левыми режущими кромками обрабатывает нижнюю поверхность 142 и другую сторону 144 канавки. Для обработки канавки режущую пластину с левыми режущими кромками и режущую пластину с правыми режущими кромками устанавливают поочередно с возможностью регулировать расстояние между ними, таким образом регулируя ширину обрабатываемой канавки.
По существу, в процессе резания, таком как обработка канавок с использованием пазовой фрезы, процесс резания осуществляется посредством использования режущей пластины с левыми режущими кромками и режущей пластины с правыми режущими кромками, закрепленных в соответствующих им местах. Если режущая пластина с правыми режущими кромками закреплена на месте режущей пластины с левыми режущими кромками или наоборот, то процесс резания не может успешно осуществляться. Тем не менее, режущая пластина может быть установлена не на месте вследствие ошибки оператора и др. Таким образом, существует необходимость предотвратить такую проблему.
РАСКРЫТИЕ
Техническая проблема
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы решить упомянутые проблемы известного уровня техники. Целью настоящего изобретения является создание режущей пластины с левыми кромками и/или правыми кромками, в которой форма упомянутой режущей пластины позволяет прикреплять ее к кассете (или корпусу режущего инструмента) только в правильном направлении.
Кроме того, целью настоящего изобретения является создание режущей пластины, имеющей форму, которая обеспечивает прочное прикрепление режущей пластины к корпусу инструмента (или кассете).
Техническое решение
Для достижения упомянутых задач настоящее изобретение обеспечивает режущую пластину, содержащую верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, каждая имеющая форму параллелограмма; четыре боковые поверхности, соединяющие верхнюю поверхность и нижнюю поверхность; одну или более главных режущих кромок, образованных на пересечении верхней поверхности и нижней поверхности с двумя противоположными боковыми поверхностями. Главные режущие кромки образуют первый угол относительно медианной плоскости, которая параллельна верхней и нижней поверхностям и расположена между ними. Вспомогательные режущие кромки образуют второй угол относительно медианной плоскости. Первый и второй углы находятся в пределах от 3° до 13°. Главные режущие кромки соединяются со вспомогательными режущими кромками, образуя непрерывную режущую кромку. Верхняя и нижняя поверхности содержат установочную поверхность и скошенную поверхность. Скошенная поверхность продолжается от режущей кромки по направлению к медианной плоскости. Верхняя и нижняя поверхности зеркально симметричны относительно медианной поверхности. Режущая пластина обладает 180° вращательной симметрией относительно оси, проходящей через соответствующие центры верхней и нижней поверхностей.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, каждая из двух противоположных боковых поверхностей с главными режущими кромками содержит две наклонные поверхности, причем каждая из упомянутых наклонных поверхностей образует острый угол в пределах от 5° до 15° относительно вертикальной плоскости.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, кассета для использования в режущем инструменте содержит гнездо для размещения режущей пластины в соответствии с настоящим изобретением. Данное гнездо содержит радиальную посадочную поверхность и нижнюю посадочную поверхность. Радиальная посадочная поверхность расположена под углом, равным внутреннему углу между главной режущей кромкой и вспомогательной режущей кромкой верхней и нижней поверхностей. Нижняя посадочная поверхность содержит первую наклонную поверхность и вторую наклонную поверхность, которые расположены под углами, равными первому углу главной режущей кромки и второму углу вспомогательной режущей кромки соответственно.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, режущий инструмент содержит гнездо для размещения режущей пластины настоящего изобретения. Данное гнездо содержит радиальную посадочную поверхность и нижнюю посадочную поверхность. Радиальная посадочная поверхность расположена под углом, равным внутреннему углу между главной режущей кромкой и вспомогательной режущей кромкой верхней и нижней поверхностей. Нижняя посадочная поверхность содержит первую наклонную поверхность и вторую наклонную поверхность, которые расположены под углами, равными первому углу главной режущей кромки и второму углу вспомогательной режущей кромки соответственно.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 представляет собой вид сбоку пазовой фрезы для изготовления канавок.
Фиг.2 изображает обработку канавки с использованием пазовой фрезы, показанной на фиг.1.
Фиг.3 представляет собой перспективный вид режущей пластины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.4 представляет собой вид сверху режущей пластины, показанной на фиг.3.
Фиг.5 представляет собой вид сбоку в направлении А режущей пластины, показанной на фиг.3.
Фиг.6 представляет собой вид сбоку в направлении В режущей пластины, показанной на фиг.3.
Фиг.7 представляет собой перспективный вид пазовой фрезы, содержащей режущую пластину в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.8 представляет собой вид сбоку пазовой фрезы, показанной на фиг.7.
Фиг.9 представляет собой перспективный вид кассеты, к которой прикрепляется режущая пластина в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.10 представляет собой вид в разрезе, показывающий режущую пластину, прикрепленную к кассете, показанной на фиг.9.
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Режущая пластина настоящего изобретения будет описана ниже со ссылкой на варианты осуществления, проиллюстрированные в прилагаемых чертежах.
Фиг.3 представляет перспективный вид режущей пластины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг.4 представляет собой вид сверху режущей пластины, показанной на фиг.3. Фиг.5 представляет собой вид сбоку в направлении А режущей пластины, показанной на фиг.3. Фиг.6 представляет собой вид сбоку в направлении В режущей пластины, показанной на фиг.3.
Как показано на фиг.3, режущая пластина 10 включает в себя верхнюю поверхность 12 и нижнюю поверхность 14, проходящие параллельно друг другу, и четыре боковые поверхности 16, 18, соединяющие верхнюю и нижнюю поверхности 12, 14. Верхняя и нижняя поверхности 12, 14 имеют форму параллелограмма. На пересечении верхней и нижней поверхностей 12, 14 с двумя противоположными боковыми поверхностями 16 образованы первые и вторые главные режущие кромки 22, 24. Кроме того, на пересечении верхней и нижней поверхностей 12, 14 с двумя другими противоположными боковыми поверхностями 18 образованы первые и вторые вспомогательные режущие кромки 26, 28. Первая главная режущая кромка 22 соединяется с первой вспомогательной режущей кромкой 26, образуя первую режущую кромку, а вторая главная режущая кромка 24 соединяется со второй вспомогательной режущей кромкой 28, образуя вторую режущую кромку. Первая режущая кромка и вторая режущая кромка образованы по диагонали на верхней и нижней поверхностях 12, 14. Режущая пластина обладает 180° вращательной симметрией относительно оси, которая проходит через центры верхней и нижней поверхностей 12, 14. Режущая пластина 10 обладает зеркальной симметрией относительно медианной плоскости 30, которая расположена посредине между верхней поверхностью 12 и нижней поверхностью 14 и параллельная верхней и нижней поверхностям 12, 14. Первая и вторая режущие кромки верхней поверхности 12 и первая и вторая режущие кромки нижней поверхности 14 режущей пластины 10 зеркально симметричны относительно медианной плоскости 30. Таким образом, когда режущие кромки верхней поверхности представляют собой левую режущую кромку (или правую режущую кромку), режущие кромки нижней поверхности могут быть использованы как правая режущая кромка (или левая режущая кромка). В показанных вариантах осуществления первая и вторая режущие кромки верхней поверхности 12 представляют собой правую режущую кромку, а первая и вторая режущие кромки нижней поверхности 14 представляют собой левую режущую кромку. В том случае если верхняя поверхность и нижняя поверхность выполнены противоположно вышеупомянутому расположению, режущие кромки верхней поверхности могут представлять собой левую режущую кромку, а режущие кромки нижней поверхности могут представлять собой правую режущую кромку.
Как показано на фиг.4, верхняя и нижняя поверхности 12, 14 имеют форму параллелограмма. Если смотреть сверху, крайние участки, в которых образованы главные режущие кромки 22, 24, расположены под острым углом θ относительно крайних участков, в которых образованы вспомогательные режущие кромки 26, 28. Как показано на фиг.5, первые и вторые главные режущие кромки 22, 24 образуют первый угол α (не равный нулю) относительно медианной плоскости 30. Таким образом, первые и вторые главные режущие кромки 22, 24 образуют положительный угол наклона относительно обрабатываемой детали в процессе резания. Предпочтительно, первый угол α находится в пределах от 3° до 13°. Как показано на фиг.6, первые и вторые вспомогательные режущие кромки 26, 28 образуют угол β (не равный нулю) относительно медианной плоскости 30. Таким образом, первые и вторые вспомогательные режущие кромки 26, 28 образуют положительный угол наклона относительно обрабатываемой детали во время процесса резания. Предпочтительно, второй угол β находится в пределах от 3° до 13°. Угол наклона может иметь положительное значение (+), нулевое или отрицательное значение (-). Если угол наклона имеет положительное значение, то режущая пластина наклонена в направлении, противоположном направлению вращения. Если угол наклона имеет отрицательное значение, то режущая пластина наклонена в направлении вращения. Если же угол наклона равен нулю, то режущая пластина не наклонена относительно оси вращения. Для уменьшения сопротивления резанию угол наклона режущей кромки должен иметь, по меньшей мере, положительное значение. Кроме того, для того чтобы избежать поверхностного контакта с обрабатываемой деталью, режущую пластину 10 закрепляют под некоторым задним углом. Для того чтобы при таком заднем угле углы наклона главных и вспомогательных режущих кромок имели положительные значения, предпочтительно, чтобы первый и второй углы α, β были больше чем 3°. С другой стороны, поскольку слишком большие первый и второй углы α, β затрудняют изготовление режущей пластины, а также снижают прочность режущей пластины, предпочтительно, чтобы первый и второй углы α, β были меньше чем 13°.
Верхняя и нижняя поверхности 12, 14 включают в себя установочную поверхность 34 и скошенную поверхность 32. Скошенная поверхность 32 продолжается внутрь по направлению к медианной плоскости 30 от первых и вторых режущих кромок, образованных на верхней и нижней поверхностях 12, 14, и соединяется с установочной поверхностью 34. Две противоположные боковые поверхности 18 соединяются под прямыми углами с верхней и нижней поверхностями 12, 14. Другие две противоположные боковые поверхности 16 могут также соединяться под прямыми углами с верхней и нижней поверхностями 12, 14. Однако в показанных вариантах осуществления другие две противоположные боковые поверхности 16 состоят из двух наклонных поверхностей 36, 38, которые расположены под положительным острым углом γ относительно медианной плоскости 30 по направлению к первым и вторым главным режущим кромкам 22, 24 верхней и нижней поверхностей 12, 14. Следовательно, когда режущая пластина прикреплена к корпусу инструмента или кассете, и осуществляется процесс резания, то, помимо силы зажима, обусловленной винтом, создается дополнительная сила опоры для зажима режущей пластины. Предпочтительно, угол γ находится в пределах от 5° до 15°. Если угол γ слишком мал, то такая дополнительная сила опоры не может быть создана и прочность главных режущих кромок становится низкой. Следовательно, угол γ, предпочтительно, больше чем 5°. С другой стороны, если угол γ слишком большой, то трудно обеспечить достаточный задний угол в процессе резания. По существу угол γ, предпочтительно, меньше чем 15°.
В центре режущей пластины 10 образовано крепежное отверстие 40, которое проходит через верхнюю и нижнюю поверхности. Режущую пластину 10 прикрепляют к корпусу инструмента или кассете посредством прочного соединения винта с крепежным отверстием 40. Однако режущая пластина может быть также соединена с корпусом инструмента другими средствами.
Ниже будет описано использование режущей пластины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.7 представляет собой перспективный вид пазовой фрезы, содержащей режущую пластину в соответствии с настоящим изобретением. Фиг.8 представляет собой вид сбоку пазовой фрезы, показанной на фиг.7. Режущая пластина 10 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, показанная на фиг.3-7, содержит правую режущую кромку на верхней поверхности 12 и левую режущую кромку на нижней поверхности 14. Как показано на фиг.8, при осуществлении механической обработки канавки посредством использования режущей пластины 10 режущую пластину 10 прикрепляют к пазовой фрезе 50 таким образом, что правые режущие кромки верхней поверхности 12 и левые режущие кромки нижней поверхности 14 расположены поочередно. Когда пазовая фреза, имеющая такую конструкцию, вращается, правые режущие кромки обрабатывают нижнюю поверхность и одну боковую поверхность канавки, а левые режущие кромки обрабатывают нижнюю поверхность и другую боковую поверхность канавки, тем самым образуя канавку на обрабатываемой детали.
Фиг.9 представляет собой перспективный вид кассеты, к которой прикрепляется режущая пластина настоящего изобретения. Кассета 60 включает в себя гнездо для размещения в нем режущей пластины 10. Данное гнездо имеет форму, соответствующую режущей пластине 10. Гнездо включает в себя радиальную посадочную поверхность 62 и нижнюю посадочную поверхность 64. Радиальная посадочная поверхность 62 расположена под углом, равным острому углу θ верхней и нижней поверхностей режущей пластины 10. Нижняя посадочная поверхность 64 включает в себя первую наклонную поверхность 66 и вторую наклонную поверхность 68. Первая наклонная поверхность 66 расположена под углом, равным первому углу α первых и вторых главных режущих кромок 22, 24. Вторая наклонная поверхность 68 расположена под углом, равным второму углу β первых и вторых вспомогательных режущих кромок 26, 28. Режущая пластина 10 может быть прикреплена к кассете 60 таким образом, что только правые режущие кромки верхней поверхности 12 используются в качестве режущих кромок для механической обработки. Если оператор попытается намеренно или по ошибке прикрепить левую режущую кромку нижней поверхности 14 режущей пластины 10 в качестве режущей кромки для механической обработки (т.е. когда верхняя поверхность 12 режущей пластины 10 примыкает к нижней посадочной поверхности 64 кассеты 60), то происходит столкновение между радиальной посадочной поверхностью 62 гнезда кассеты 60 и боковой поверхностью 16 режущей пластины 10, между первой наклонной поверхностью 66 нижней посадочной поверхности 64 гнезда кассеты 60 и главной режущей кромкой верхней поверхности 12 режущей пластины 10, и между второй наклонной поверхностью 68 нижней посадочной поверхности 64 гнезда кассеты 60 и вспомогательной режущей кромкой верхней поверхности 12 режущей пластины 10. Таким образом, левая режущая кромка нижней поверхности 14 режущей пластины 10 не может быть прикреплена к кассете 60 в качестве режущей кромки для механической обработки, таким образом предотвращая неправильное прикрепление режущей пластины 10. Хотя это не показано подробно, можно понять, что кассета 70 имеет форму, соответствующую режущей пластине, так что режущая пластина 10 закрепляется в положении, в котором левые режущие кромки нижней поверхности 14 используются в качестве режущей кромки для механической обработки, таким образом предотвращая неправильное прикрепление режущей пластины.
Фиг.10 представляет собой вид в разрезе режущей пластины 10, прикрепленной к кассете 60, показанному на фиг.9. Наклонная поверхность 36 боковой поверхности 16 режущей пластины 10 примыкает к радиальной посадочной поверхности 62 кассеты 60, которая расположена под тем же углом γ, что и наклонная поверхность 36. Таким образом, радиальная посадочная поверхность 62 обеспечивает дополнительную силу опоры в дополнение к силе зажима, обусловленной винтом, прочно соединенным с крепежным отверстием 40, чтобы зажать режущую пластину, преодолевая усилие F резания, создаваемое в процессе резания. В результате режущая пластина может быть более надежно прикреплена к кассете, чем режущая пластина, прикрепленная к кассете только усилием затягивания винта, поскольку ее боковые поверхности соединены под прямыми углами с верхней и нижней поверхностями. Кроме того, поскольку режущая пластина может быть прикреплена посредством винта меньшего размера, можно повысить прочность режущей пластины посредством уменьшения размера крепежного отверстия и увеличения объема режущей пластины.
Режущая пластина 10 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения выполнена так, что на верхней поверхности 12 и нижней поверхности 14, соответственно, по диагонали образованы первая режущая кромка и вторая режущая кромка. Поскольку каждая из верхней поверхности 12 и нижней поверхности 14 содержит две режущие кромки, режущая пластина является экономичной в том плане, что можно использовать все четыре стороны в зависимости от ее установочного положения.
Хотя настоящее изобретение описано в виде предпочтительных вариантов его осуществления, данные варианты осуществления являются только примерными. Специалистам в данной области техники будет понятно, что различные альтернативы и модификации могут быть выполнены без отхода от объема настоящего изобретения. Например, режущая пластина в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения образует режущие кромки на всех пересечениях между верхней поверхностью или нижней поверхностью и боковыми поверхностями. Однако специалистам в данной области техники будет понятно, что при желании режущие кромки могут быть образованы только на части пересечений. Для режущей пластины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения верхняя и нижняя поверхности обладают зеркальной симметрией относительно медианной плоскости, т.е. одна режущая пластина включает в себя левую режущую кромку и правую режущую кромку в совокупности. Однако режущая пластина может обладать 180° вращательной симметрией относительно оси, которая проходит через центры боковой поверхности и противоположной боковой поверхности. В таком случае режущая пластина включает в себя только одну левую режущую кромку и правую режущую кромку. Для пазовой фрезы используют два типа режущих пластин, т.е. режущую пластину с левой режущей кромкой и режущую пластину с правой режущей кромкой. Хотя режущая пластина в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения описана в общем как пригодная для использования в качестве пазовой фрезы для механической обработки канавок, специалистам в данной области техники будет понятно, что данная режущая пластина применима к другим операциям резания.
Промышленная применимость
Как описано выше, настоящее изобретение обеспечивает режущую пластину, включающую в себя левую режущую кромку и/или правую режущую кромку. Режущая пластина имеет форму, которая обеспечивает ее прикрепление в правильном положении и предотвращает ее неправильное прикрепление. Кроме того, режущая пластина настоящего изобретения имеет форму, которая обеспечивает более ее надежное прикрепление к корпусу инструмента непосредственно или при помощи кассеты, расположенной между ними.