РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА ДЛЯ ФРЕЗ

Область техники.
Настоящая полезная модель относится к устройствам, используемым для обработки материалов резанием, в частности к режущим пластинам, устанавливаемым на фрезы для обработки поверхностей в изделиях из трудно обрабатываемых материалов, в том числе из титана и его сплавов.
Уровень техники.
Для снижения напряжений в углах между дном и боковыми стенками фрезеруемых уступов, пазов или выборок в деталях летательных аппаратов выполняют радиусные закругления, которые в зависимости от размера паза и назначения изделия имеют широкий диапазон радиусов кривизны. При этом в ряде случаев возникает необходимость обрабатывать поверхности в относительно малых партиях довольно быстро меняющейся номенклатуры изделий, имеющих на обрабатываемых поверхностях различные радиусы кривизны. Для этого угловые режущие кромки режущих пластин также должны иметь соответствующие радиусные закругления.
При обработке поверхностей с различными радиусами закругления необходимо иметь специальную режущую пластину или другой корпус фрезы, позволяющий установить с большими осевыми углами резания режущую пластину с другим радиусом закругления угловой режущей кромки.
Для изготовления дополнительных корпусов фрез или специальных режущих пластин, не входящих в обычный типоразмерный ряд пластин, используемых для комплектации фрез, требуются значительные затраты времени и средств, которые экономически могут быть не оправданы. Поэтому необходима разработка ряда режущих пластин, изготавливаемых с использованием одной пресс-формы, позволяющих иметь широкий диапазон радиусов закругления угловых режущих кромок за счет технологически и экономически приемлемой шлифовки. При этом целесообразно иметь меньшую номенклатуру режущих пластин и использовать один типоразмер корпуса фрезы для режущих пластин с разными радиусами закругления угловых режущих кромок, позволяющих получить поверхности с различными радиусными закруглениями.
Также необходимо учитывать, что наиболее нагруженным участком угловых режущих кромок является место перехода радиусного закругления к режущим кромкам пластин.
Известна режущая пластина (патент РФ №2555289), содержащая верхнюю поверхность, опорную нижнюю поверхность, боковую или множество боковых поверхностей, расположенных под острыми углами к нижней опорной поверхности и соединяющих верхнюю и нижнюю поверхности с образованием режущих кромок. Причем на верхней поверхности выполнены угловые выступы, а между ними радиально расположенные выступы. На угловых режущих кромках пластины выполнены радиусные закругления.
Эту режущую пластину, имеющую радиусные закругления угловых режущих кромок, устанавливают, например, в гнезда корпуса торцово-цилиндрической фрезы и фрезеруют поверхности с угловыми радиусными закруглениями. Однако эта режущая пластина может иметь ограниченный диапазон радиусов закругления угловых режущих кромок. Причем для получения режущей пластины, например, с большим радиусом закругления угловых режущих кромок необходима специальная заготовка пластины. Кроме того, необходим другой корпус фрезы, имеющий размеры гнезда, соответствующие этой пластине.
Известна также конструкция сменной режущей пластины (патент США 8057132), содержащая боковые поверхности, направленные под острыми углами к нижней базовой поверхности с выступающей режущей частью, две режущие кромки, направленные под острыми углами к нижней базовой поверхности, и угловые режущие кромки с большим радиусом закругления.
Эта режущая пластина может иметь также ограниченный диапазон радиусов закругления угловых режущих кромок, получаемый при ее шлифовке из заготовки одного типоразмера и размещении ее в ограниченном пространстве винтовой поверхности, например, торцово-цилиндрических фрез с большим осевым углом резания.
Задачей настоящей полезной модели является создание конструкции режущих пластин с широким диапазоном радиусных закруглений угловых режущих кромок, которые можно получать из одной заготовки и использовать на одном корпусе фрезы с большим осевым углом резания.
Сущность полезной модели.
Указанный технический результат достигается посредством совокупности признаков, приведенных в соответствующих пунктах формулы полезной модели.
При этом режущая пластина содержит верхнюю V-образную рабочую поверхность с заниженной частью, расположенной по направлению меньшей диагонали параллелограмма, описанного вокруг рабочей поверхности на виде сверху на режущую пластину, и нижнюю базовую поверхность.
Ее боковые поверхности расположены под острыми углами к нижней базовой поверхности и включают главные и вспомогательные боковые поверхности, соединяющие верхнюю и нижнюю поверхности с образованием режущих кромок.
Режущие кромки включают главные и вспомогательные режущие кромки, наклоненные под острыми внутренними углами к нижней базовой поверхности, и угловые режущие кромки, расположенные на большей диагонали параллелограмма.
Угловые режущие кромки имеют радиусные закругления. В центральной части режущей пластины выполнено отверстие, а вокруг него расположено возвышение.
Согласно предложенной полезной модели зеркально симметрично относительно большей диагонали параллелограмма в районе угловых режущих кромок с радиусными закруглениями в теле режущей пластин вдоль вспомогательных боковых поверхностей выполнены выборки.
Они пересекают ось симметрии режущей пластины и выходят на боковые поверхности и нижнюю базовую поверхность, причем выборки имеют, по меньшей мере, главную базовую, первую и вторую вспомогательные грани. Главная базовая и вторая грани наклонены к нижней базовой поверхности под острыми не равными между собой углами.
Главные базовые грани смещены от углов режущей пластины, имеющих радиусные закругления, вдоль вспомогательных боковых поверхностей в сторону оси симметрии режущей пластины.
В соответствии с одним предпочтительным исполнением главная базовая поверхность выборок в районе угловых режущих кромок сопряжена с выпуклой поверхностью, радиус кривизны которой больше радиуса закругления угловой режущей кромки.
В соответствии с другим предпочтительным исполнением угол наклона главной базовой грани выборки выбран в диапазоне 8…9°, а угол наклона ее второй грани выбран в диапазоне 1…18°.
В соответствии с другим предпочтительным исполнением радиус закругления угловых режущих кромок находится в диапазоне 0,5…5 мм.
В соответствии с другим предпочтительным исполнением между главными базовыми, первыми и вторыми вспомогательными гранями выборок выполнены плавные переходы.
В соответствии с другим предпочтительным исполнением главная базовая и вторая грани выборок наклонены к нижней базовой поверхности под острыми углами, совпадающими соответственно с углами наклона вспомогательной боковой поверхности и вспомогательной режущей кромки.
В соответствии с другим предпочтительным исполнением главные базовые грани выборок на виде сбоку на режущую пластину наклонены к нижней базовой поверхности под острыми углами, не совпадающими с углами наклона вспомогательных боковых поверхностей.
В соответствии с другим предпочтительным исполнением вторая вспомогательная грань выборок по длине выполнена выпуклой или вогнутой.
В соответствии с другим предпочтительным исполнением вторая вспомогательная грань выборок по ширине выполнена выпуклой или вогнутой.
В соответствии с другим предпочтительным исполнением на вспомогательных режущих кромках выполнены зачищающие фаски.
В соответствии с другим предпочтительным исполнением на верхней рабочей поверхности по направлению диагоналей параллелограмма выполнены угловые выступы, а между ними расположены радиальные выступы, примыкающие к возвышению центрального отверстия.
При этом угловые выступы, распложенные на большей диагонали параллелограмма зеркально симметрично относительно оси симметрии режущей пластины, находятся в пределах окружности, вписанной в параллелограмм, а угловые выступы, распложенные зеркально симметрично относительно оси симметрии режущей пластины на меньшей диагонали параллелограмма, выходят за эту окружность.
Краткое описание чертежей.
Для лучшего понимания, но только в качестве примера, полезная модель будет описана с отсылками к приложенным чертежам, на которых изображена режущая пластина.
На фиг. 1 показан вид в перспективе на режущую пластину;
на фиг. 2 показан вид сверху на режущую пластину, изображенную на фиг. 1;
на фиг. 3 показан вид сбоку со стороны вспомогательной боковой поверхности на режущую пластину, изображенную на фиг. 1;
на фиг. 4 показан вид сбоку со стороны главной боковой поверхности на режущую пластину, изображенную на фиг. 1;
на фиг. 5 показан вид снизу на режущую пластину, изображенную на фиг. 1;
на фиг.6 показан разрез фиг. 5 по линии А-А;
на фиг. 7 показана в перспективе торцово-цилиндрическая фреза, на торце которой установлена режущая пластина, изображенная на фиг. 1;
на фиг. 8 показано в перспективе гнездо для установки режущей пластины в корпусе торцово-цилиндрической фрезы.
Детальное описание чертежей.
Рассмотрим фиг. 1-6, где изображена режущая пластина и фиг. 7 и 8, где изображена в качестве примера торцово-цилиндрическая фреза, на которую устанавливают режущие пластины.
Предложенная режущая пластина содержит верхнюю V-образную рабочую поверхность 12 с заниженной частью, расположенной по направлению меньшей 12a диагонали параллелограмма, описанного вокруг рабочей поверхности 12 на виде сверху на режущую пластину 10, и нижнюю базовую поверхность 14.
Ее боковые поверхности 16 расположены под острыми углами α и γ1 к нижней базовой поверхности 14 и включают главные 16a и вспомогательные 16b боковые поверхности. Эти поверхности соединяют верхнюю 12 и нижнюю 14 поверхности с образованием режущих кромок 26.
Режущие кромки 26 включают главные 28 и вспомогательные 30 режущие кромки, наклоненные под острыми внутренними углами β1 и β2 к нижней базовой поверхности 14.
Угловые режущие кромки 32 расположены на большей диагонали 12b параллелограмма и имеют радиусные закругления. Отверстие 34 выполнено в центральной части режущей пластины 10, а вокруг него расположено возвышение 36.
Согласно предложенной полезной модели в районе ее угловых режущих кромок 32 с радиусными закруглениями зеркально симметрично относительно большей диагонали 12b в теле режущей пластины 10 вдоль вспомогательных боковых поверхностей 16b выполнены выборки 44.
Выборки пересекают ось симметрии режущей пластины и выходят на боковые поверхности 16a и 16b и нижнюю базовую поверхность 14.
При этом выборки 44 имеют, по меньшей мере, главную базовую 46, первую 48 и вторую 50 вспомогательные грани. Главная базовая 46 и вторая 50 грани наклонены к нижней базовой поверхности 14 под острыми не равными между собой углами  и , а главные базовые грани 46 смещены от углов режущей пластины 10, имеющих радиусные закругления, вдоль вспомогательных боковых поверхностей 16b в сторону оси симметрии режущей пластины 10.
Главные базовые грани 46 выборок 44 и главные боковые поверхности 16а являются базовыми поверхностями режущей пластины 10, которые контактируют с боковыми базовыми поверхностями гнезд фрез.
При этом наличие выборок 44 позволяет получить из одной заготовки режущие пластины с разными радиусами закруглений угловых режущих кромок, не нарушая боковых базовых поверхностей режущих пластин.
Коме того, позволяет использовать режущие пластины с разными угловыми режущими кромками на одном и том же корпусе фрезы за счет того, что боковые базовые размеры режущих пластин будут одинаковые.
В соответствии с одним предпочтительным исполнением главная базовая поверхность 46 выборок 44 в районе угловых режущих кромок 32 сопряжена с выпуклой поверхностью 46а, радиус кривизны которой больше радиуса закругления угловой режущей кромки 32.
В соответствии с другим предпочтительным исполнением угол наклона главной базовой грани 46 выбран в диапазоне 8…19°, а угол наклона второй грани 50 выбран в диапазоне 1…18°.
В соответствии с другим предпочтительным исполнением радиус закругления угловых режущих кромок 32 находится в диапазоне 0,5…5 мм.
В соответствии с другим предпочтительным исполнением между главными базовыми 46, первыми 48 и вторыми 50 вспомогательными гранями выборки выполнены плавные переходы.
В соответствии с другим предпочтительным исполнением главная базовая 46 и вторая 50 грани наклонены к нижней базовой поверхности 14 режущей пластины 10 под острыми углами, совпадающими соответственно с углами наклона вспомогательной боковой поверхности 16a и вспомогательной режущей кромки 30.
В соответствии с другим предпочтительным исполнением главные базовые 46 грани выборок 44 на виде сбоку на режущую пластину 10 наклонены к нижней базовой поверхности 14 под острыми углами, не совпадающими с углами наклона вспомогательных боковых поверхностей 16a и 16b.
В соответствии с другим предпочтительным исполнением вторая вспомогательная грань 50 выборок 44 по длине выполнена выпуклой или вогнутой.
В соответствии с другим предпочтительным исполнением вторая вспомогательная грань 50 выборок 44 по ширине выполнена выпуклой или вогнутой.
В соответствии с другим предпочтительным исполнением на вспомогательных режущих кромках 30 выполнены зачищающие фаски 30a.
В соответствии с другим предпочтительным исполнением на верхней рабочей поверхности 12 по направлению диагоналей 16a, 16b параллелограмма выполнены угловые выступы 38а, 38b, а между ними расположены радиальные выступы 40, примыкающие к возвышению 36 центрального отверстия 34.
Причем угловые выступы 38b распложены на большей диагонали 12b параллелограмма зеркально симметрично относительно оси симметрии режущей пластины и находятся в пределах окружности 42, вписанной в параллелограмм. Угловые выступы 38a распложены зеркально симметрично относительно оси симметрии режущей пластины 10 на меньшей диагонали 12a параллелограмма и выходят за окружность, вписанную в параллелограмм.
Полезная модель работает следующим образом.
Для получении режущих пластин с различными радиусами закруглений угловых режущих кромок и одинаковыми размерами базовых поверхностей используют заготовки пластин одного типоразмера.
В зависимости от величины угловых закруглений между обрабатываемыми поверхностями изделий выбирают режущие пластины 10 с ответствующим радиусом закругления угловых режущих кромок 32. Далее режущие пластины 10 устанавливают в гнезда 54, например, торцово-цилиндрической фрезы 52. Фрезы устанавливают в шпинделе металлообрабатывающего станка и производят обработку изделий.
При необходимости обрабатывать поверхности с радиусными закруглениями другого размера производят замену режущих пластин, имеющих соответствующий радиус закруглений угловых режущих кромок. При этом используют тот же корпус фрез, так как базовые поверхности 14, 16a и 46 режущих пластин, контактирующие соответственно с базовыми поверхностями 60, 58 и 56 гнезда 54 фрез 52, не смотря на изменившийся радиус закругления угловых режущих кромок 32, остались прежними и соответствуют размерам гнезда 54. Причем осевая база 56 гнезда 54 размещается в выборке 44, что позволяет использовать режущие пластины при большом осевом угле резания с гарантированным перекрытием режущих кромок и с большим радиусом закругления угловых режущих кромок.
Таким образом, предложенная полезная модель позволяет получать режущие пластины с различными радиусами закруглений из заготовок одного типоразмера и устанавливать их поочередно на один и тот же корпус фрез с большими осевыми углами резания, что существенно повышает технологические возможности режущего инструмента.
Хотя настоящая полезная модель была описана с определенной степенью детализации, различные изменения и модификации могут быть выполнены без отхода от существа и объема полезной модели, изложенного в приведенной ниже формуле.