РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ, ИМЕЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ СО СМЕЩЕННЫМИ ПО ОСИ ПЕРИФЕРИЙНОЙ И ЦЕНТРАЛЬНОЙ СОЕДИНИТЕЛЬНЫМИ РЕЗЬБАМИ, И СПОСОБ ЕГО СБОРКИ
CUTTING TOOL HAVING A TOOL COUPLING WITH AXIALLY OFFSET PERIPHERAL AND CENTRAL COUPLING THREADS AND METHOD OF ASSEMBLY THEREOF

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Предмет настоящей заявки относится к режущим инструментам такого типа, в котором режущий инструмент имеет инструментальное соединение для соединения первого компонента и соответствующего второго компонента. В частности, инструментальное соединение является резьбовым соединением.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Режущие инструменты могут быть выполнены с инструментальным соединением для надежного присоединения первого компонента к второму компоненту.
В некоторых таких режущих инструментах инструментальное соединение является резьбовым соединением. Примеры таких режущих инструментов раскрыты, например, в US 6,582,164, US 7,713,004 и US 2012/0009027.
В других таких режущих инструментах инструментальное соединение обеспечивает дифференциальное действие для надежного закрепления первого и второго компонентов вместе. Примеры таких режущих инструментов раскрыты, например, в GB 765943, US 4,930,956 и US 4,557,642.
В третьих таких режущих инструментах инструментальное соединение может включать упорную поверхность, продолжающуюся в основном в радиальном направлении. Примеры таких режущих инструментов раскрыты в US 6,506,003 и US 5,988,953.
Задача предмета настоящего изобретения состоит в создании режущего инструмента, имеющего улучшенное инструментальное соединение.
Другая задача предмета настоящего изобретения состоит в создании режущего инструмента, имеющего инструментальное соединение между первым компонентом и вторым компонентом, которое не требует дополнительного крепежного элемента такого, как контргайка или винт.
Еще одна задача предмета настоящего изобретения состоит в создании режущего инструмента, имеющего инструментальное соединение быстросменного типа между первым и вторым компонентом.
Еще одна задача предмета настоящего изобретения состоит в создании режущего инструмента, имеющего инструментальное соединение между первым и вторым компонентом, которое гарантирует точное повторяемое поворотное размещение режущей части, когда она индексируется, а режущий инструмент находится в собранном положении.
Еще одна задача предмета настоящего изобретения состоит в создании режущего инструмента, имеющего инструментальное соединение между первым и вторым компонентом, которое имеет радиальную упорную поверхность, которая действует, чтобы воспринимать крутящий момент, возникающий, когда режущий инструмент взаимодействует с заготовкой.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с первым объектом предмета настоящего изобретения предложен режущий инструмент, имеющий режущую часть, и включающий первый компонент и второй компонент.
Первый компонент имеет ось первого компонента и включает: первые периферийную и центральную соединительные резьбы, каждая из которых продолжается в винтовом направлении вокруг оси первого компонента, при этом первые периферийная и центральная соединительные резьбы смещены по оси по отношению друг к другу; и первую радиальную упорную поверхность, расположенную у первой периферийной соединительной резьбы.
Второй компонент имеет ось второго компонента и включает: вторые периферийную и центральную соединительные резьбы, каждая из которых продолжается в винтовом направлении вокруг оси второго компонента, при этом вторые периферийная и центральная соединительные резьбы смещены по оси по отношению друг к другу; и вторую радиальную упорную поверхность, расположенную у второй периферийной соединительной резьбы.
Режущий инструмент выполнен с возможностью регулирования между разобранным положением и собранным положением. В разобранном положении первый и второй компоненты отделены один от другого. В собранном положении первая и вторая радиальные упорные поверхности упираются друг в друга; первые периферийная и центральная соединительные резьбы взаимодействуют по резьбе со вторыми периферийной и центральной соединительными резьбами соответственно. При этом, между первым и вторым компонентами образуется дифференциальное инструментальное соединение.
В соответствии с другим объектом предмета настоящего изобретения предложен также режущий инструмент, имеющий режущую часть, включающую первый компонент и второй компонент.
Первый компонент имеет ось первого компонента и включает: первые периферийную и центральную соединительные резьбы, каждая из которых продолжается в винтовом направлении вокруг оси первого компонента, при этом первые периферийная и центральная соединительные резьбы смещены по оси по отношению друг к другу; и первую радиальную упорную поверхность, расположенную у первой периферийной соединительной резьбы.
Второй компонент имеет ось второго компонента и включает: вторые периферийную и центральную соединительные резьбы, каждая из которых продолжается в винтовом направлении вокруг оси второго компонента, при этом вторые периферийная и центральная соединительные резьбы смещены по оси по отношению друг к другу; и вторую радиальную упорную поверхность, расположенную у второй периферийной соединительной резьбы.
Первая и вторая периферийные соединительные резьбы имеют шаг периферийной соединительной резьбы; первая и вторая центральные соединительные резьбы имеют шаг центральной соединительной резьбы; причем, шаг периферийной соединительной резьбы меньше, чем шаг центральной соединительной резьбы.
Режущий инструмент выполнен с возможностью регулирования между разобранным положением и собранным положением. В разобранном положении первый и второй компоненты отделены один от другого. В собранном положении: первая и вторая радиальные упорные поверхности упираются друг в друга; первые периферийная и центральная соединительные резьбы взаимодействуют по резьбе со вторыми периферийной и центральной соединительными резьбами соответственно.
В соответствии с другим объектом предмета настоящего изобретения предложен также режущий инструмент, имеющий режущую часть, включающую первый компонент и второй компонент.
Первый компонент имеет ось первого компонента и включает: первые периферийную и центральную соединительные резьбы, каждая из которых продолжается в винтовом направлении вокруг оси первого компонента, при этом первые периферийная и центральная соединительные резьбы смещены по оси по отношению друг к другу, первая центральная соединительная резьба не является непрерывной резьбой, образованной на охватывающем элементе; и первую радиальную упорную поверхность, расположенную у первой периферийной соединительной резьбы.
Второй компонент имеет ось второго компонента и включает: вторые периферийную и центральную соединительные резьбы, каждая из которых продолжается в винтовом направлении вокруг оси второго компонента, вторые периферийная и центральная соединительные резьбы смещены по оси по отношению друг к другу, вторая центральная соединительная резьба не является непрерывной резьбой, образованной на охватываемом элементе; и вторую радиальную упорную поверхность, расположенную у второй периферийной соединительной резьбы.
Первый и второй компоненты имеют форму, чтобы позволить введение охватываемого элемента в охватывающий элемент, с последующим вращением первого и второго компонентов по отношению один к другому в общем не более, чем на 90°, чтобы первая и вторая радиальные упорные поверхности опирались одна на другую, во время этого поворота первая и вторая центральные соединительные резьбы взаимодействуют одна с другой и одновременно первая и вторая периферийные соединительные резьбы взаимодействуют одна с другой.
В соответствии с еще одним объектом предмета настоящего изобретения предложен также способ сборки режущего инструмента описанного выше типа. Способ включает:
размещение первого компонента относительно второго компонента так, что они по существу соосны с периферийной соединительной резьбой одного компонента вблизи центральной соединительной резьбы другого компонента;
смещение первого и второго компонентов по оси друг к другу до тех пор, пока не войдут в контакт друг с другом первая и вторая периферийные соединительные резьбы и не войдут в контакт друг с другом первая и вторая центральные соединительные резьбы;
поворот первого и второго компонентов по отношению один к другому до взаимодействия по резьбе первых периферийной и центральной соединительных резьб со вторыми периферийной и центральной соединительными резьбами соответственно, чтобы посредством этого инициировать дифференциальное инструментальное соединение между первым и вторым компонентами; и
дальнейший поворот первого и второго компонентов один относительно другого до опоры одна на другую первой и второй радиальных упорных поверхностей.
Следует понимать, что сказанное выше является кратким изложением и, что особенности, описанные ниже, могут быть применимы в любой комбинации к существу настоящей заявки, например, любая из последующих особенностей может быть применима к режущему инструменту или способу сборки режущего инструмента.
Первая и вторая периферийные соединительные резьбы могут каждая иметь приблизительно один виток.
Первая и вторая соединительные резьбы могут каждая иметь немного меньше, чем один виток.
Первая радиальная упорная поверхность может быть расположена на первой соединительной поверхности, которая продолжается между двумя концевыми кромками первой периферийной соединительной резьбы. Вторая радиальная упорная поверхность может быть расположена на второй соединительной поверхности, которая продолжается между двумя вторыми концевыми кромками второй периферийной соединительной резьбы.
Первая радиальная упорная поверхность может лежать в первой упорной плоскости, содержащей ось первого компонента. Вторая радиальная упорная поверхность может лежать во второй упорной плоскости, содержащей ось второго компонента.
Первая и вторая центральные соединительные резьбы могут каждая включать, по меньшей мере, три витка.
Первый компонент может дополнительно включать первую соединительную концевую поверхность и первую периферийную поверхность, образующую его окружную границу. Первая периферийная соединительная резьба может продолжаться вдоль, по меньшей мере, большей части периферии первой соединительной концевой поверхности. Второй компонент может дополнительно включать вторую соединительную концевую поверхность и вторую периферийную поверхность, образующую его окружную границу. Вторая периферийная соединительная резьба может продолжаться вдоль, по меньшей мере, большей части периферии второй соединительной концевой поверхности.
Первая и вторая периферийные соединительные резьбы могут быть шлифованными.
Первая и вторая периферийные соединительные резьбы могут иметь шаг периферийной соединительной резьбы. Первая и вторая центральные соединительные резьбы могут иметь шаг центральной соединительной резьбы. Шаг периферийной соединительной резьбы может быть меньше, чем шаг центральной соединительной резьбы.
Один из первого и второго компонентов может образовывать корпус инструмента. Другой из первого и второго компонентов может образовывать головку инструмента, на которой расположена режущая часть.
Первая соединительная концевая поверхность может включать углубленный в нее охватывающий элемент. Первая центральная соединительная резьба может быть расположена на охватывающем элементе, образующем внутреннюю резьбу. Вторая соединительная концевая поверхность может включать охватываемый элемент, выступающий из нее. Вторая центральная соединительная резьба может быть расположена на охватываемом элементе, образующем наружную резьбу.
Первая и вторая центральные соединительные резьбы могут быть прерывистыми резьбами. Участок охватывающего элемента, на котором расположена первая центральная соединительная резьба, может включать две диаметрально противоположные охватывающие нерезьбовые боковые поверхности, которые углублены радиально наружу относительно резьбовых участков охватывающего элемента. Участок охватываемого элемента, на котором расположена вторая центральная соединительная резьба, может включать две диаметрально противоположные охватываемые нерезьбовые боковые поверхности, которые углублены радиально внутрь относительно резьбовых участков охватываемого элемента.
Охватывающий элемент может включать полый по существу цилиндрический охватывающий установочный участок, расположенный по оси между первыми периферийной и центральной соединительными резьбами. Охватываемый элемент может включать по существу цилиндрический охватываемый установочный участок, расположенный по оси между вторыми периферийной и центральной соединительными резьбами.
В собранном положении, по меньшей мере, охватываемый установочный участок охватываемого элемента может быть упруго деформируемым.
В собранном положении первый и второй компоненты могут быть соосными.
В собранном положении, по меньшей мере, большая часть каждой из поверхностей первого и второго соединительных концов опираются друг на друга.
Режущий инструмент может быть правым режущим инструментом. Одна из первой и второй радиальных упорных поверхностей расположена на корпусе и может иметь форму для того, чтобы воспринимать крутящий момент, образующийся при взаимодействии режущей части с заготовкой.
Штифт может иметь участок головки. В собранном положении штифт может быть с возможностью высвобождения прикреплен к режущему инструменту так, что участок головки может быть расположен в углубленном участке первой и второй периферийных поверхностей.
Режущий инструмент может быть левым режущим инструментом. Участок головки может иметь форму, чтобы воспринимать крутящий момент, образующийся при взаимодействии режущей части с заготовкой.
Режущий инструмент может быть без какого-либо дополнительного резьбового крепежного элемента для дифференциального соединения вместе первого и второго компонентов.
Режущая часть может быть интегрально образованной, чтобы иметь единую в виде одного куска конструкцию с головкой инструмента.
Режущая часть может содержать режущую пластину, удерживаемую в ней с возможностью высвобождения, режущая часть выполнена из первого материала, а режущая пластина выполнена из второго более твердого материала.
Режущий инструмент может быть токарным режущим инструментом.
Первая радиальная упорная поверхность может быть расположена на первой соединительной концевой поверхности, где радиальный размер первой соединительной концевой поверхности является максимальным.
Вторая радиальная упорная поверхность может быть расположена на второй соединительной концевой поверхности, где радиальный размер второй соединительной концевой поверхности является максимальным.
Как показано на виде сбоку на первый компонент, первая соединительная концевая поверхность имеет по существу прямоугольную форму, а первая радиальная упорная поверхность может быть расположена у одного из ее углов. Как показано на виде сбоку на второй компонент, вторая соединительная концевая поверхность имеет по существу прямоугольную форму, а вторая радиальная упорная поверхность может быть расположена у одного из ее углов.
Охватываемый элемент и охватывающий элемент могут иметь форму и размеры, чтобы позволить введение охватываемого элемента в охватывающий элемент только в одном поворотном положении охватываемого элемента относительно охватывающего элемента.
Вспомогательная охватываемая плоскость, содержащая ось второго компонента, проходит между охватываемыми нерезьбовыми боковыми поверхностями. Охватываемые нерезьбовые боковые поверхности могут быть разнесены на неравные охватываемые боковые расстояния от вспомогательной охватываемой плоскости. Охватываемый установочный участок может быть концентричным с охватываемым элементом. Вспомогательная охватывающая плоскость, содержащая ось первого компонента, проходит между резьбовыми участками охватывающего элемента. Противоположные резьбовые участки охватывающего элемента могут быть разнесены на неравные охватывающие боковые расстояния от вспомогательной охватывающей плоскости. Охватывающий установочный участок может быть концентричным с охватывающим элементом. Одно из охватываемых боковых расстояний может быть больше, чем одно из охватывающих боковых расстояний.
Способ сборки режущего инструмента может включать шаги:
угловое совмещение охватывающих нерезьбовых боковых поверхностей с резьбовыми участками охватываемого элемента и охватываемых нерезьбовых боковых поверхностей с резьбовыми участками охватывающего элемента перед смещением первого и второго компонентов по оси по направлению друг к другу; и
поворот первого и второго компонентов по отношению один к другому, но не более, чем в целом на 90°, до опоры первой и второй радиальных упорных поверхностей одна на другую.
Способ сборки режущего инструмента может также включать шаг:
размещение посредством скольжения охватываемого установочного участка в охватывающем установочном участке.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для лучшего понимания настоящей заявки и, чтобы показать, как оно может быть осуществлено на практике отсылка теперь будет сделана на приложенные чертежи, на которых:
Фиг.1 представляет собой вид в перспективе режущего инструмента;
Фиг.2 представляет собой вид в разобранном состоянии в перспективе на режущий инструмент, показанный на фиг.1;
Фиг.3 представляет собой вид сбоку на первый компонент, показанный на фиг.1 и 2;
Фиг.4 представляет собой вид сверху на первый компонент, показанный на фиг.3;
Фиг.5 представляет собой вид сбоку по оси первого компонента на первую соединительную концевую поверхность первого компонента, показанного на фиг.3;
Фиг.6 представляет собой поперечное сечение, взятое по линии VI-VI на фиг.4;
Фиг.7 представляет собой поперечное сечение, взятое по линии VII-VII на фиг.4;
Фиг.8 представляет собой вид сбоку на второй компонент, показанный на фиг.1 и 2;
Фиг.9 представляет собой вид сверху на второй компонент, показанный на фиг.8;
Фиг.10 представляет собой вид сбоку по оси второго компонента на вторую соединительную концевую поверхность второго компонента, показанного на фиг.8;
Фиг.11 представляет собой вид сверху на режущий инструмент, показанный на фиг.1;
Фиг.12 представляет собой поперечное сечение, взятое по линии XII-XII на фиг.11; и
Фиг.13 представляет собой вид в перспективе в разобранном состоянии на другой режущий инструмент.
Следует отметить, что для простоты и ясности иллюстрации, элементы, показанные на чертежах, не обязательно выполнены в масштабе. Например, размеры некоторых элементов могут быть увеличены по отношению к другим элемента для ясности, или несколько физических компонентов могут быть включены в один функциональный блок или элемент. Там, где необходимо, ссылочные позиции могут повторяться на чертежах для указания на соответствующие или аналогичные элементы.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В последующем описании будут представлены различные объекты предмета настоящего изобретения. Для целей пояснения конкретные формы и детали изложены достаточно подробно, чтобы обеспечить ясное понимание предмета настоящего изобретения. Однако специалисту в данной области техники следует понимать, что предмет настоящей заявки может быть реализован на практике без представленных здесь конкретных форм и деталей.
Вначале обратим внимание на фиг.1 и 2, показывающие режущий инструмент 20 типа, используемого для токарных операций обработки металла резанием, в соответствии с вариантами предмета настоящего изобретения. Режущий инструмент 20 включает первый компонент 22, который имеет ось А. Первый компонент 22, как правило, может быть выполнен из стали. Режущий инструмент 20 также включает второй компонент 24. Второй компонент 24 является ответным к первому компоненту 22. Второй компонент 24 имеет ось В. Второй компонент 24, как правило, может быть изготовлен из стали. Режущий инструмент 20 имеет режущую часть 26, расположенную на одном из первого и второго компонентов 22, 24. Первый и второй компоненты 22, 24 соединены вместе посредством дифференциального инструментального соединения. Такое дифференциальное инструментальное соединение может быть благоприятно для других типов операций обработки резанием, чем указанные выше, такие, как, например, фрезерование и сверление.
Отсылка теперь сделана на фиг.3-7, показывающие первый компонент 22. Первый компонент 22 включает первые соединительный и несоединительный концы 27a, 27b. Первый компонент 22 включает первую соединительную концевую поверхность 28 и первую периферийную поверхность 30, где первая периферийная поверхность 30 образует окружную границу первой соединительной концевой поверхности 28. Поверхность 28 образована на первом соединительном конце 27а. Как видно на фиг.5, первая периферийная поверхность 30 может включать множество, например, пять первых периферийных подповерхностей 30а, 30b, 30c, 30d, 30e. Однако следует понимать, что первая периферийная поверхность 30 вместо этого может быть цилиндрической, в этом случае будет только одна непрерывная поверхность.
Как показано детально на фиг.6, первый компонент 22 включает первые периферийную и центральную соединительные резьбы 32, 34. Первые периферийная и центральная соединительные резьбы 32, 34 предназначены для взаимодействия по резьбе с соответствующими вторыми периферийной и центральной соединительными резьбами 36, 38 на втором компоненте 24. Каждая первая периферийная и центральная соединительная резьба 32, 34 продолжается в винтовом направлении вокруг оси А первого компонента. Первые периферийная и центральная соединительные резьбы 32, 34 могут быть непрерывными или прерывистыми резьбами. Следует понимать, что определение «непрерывная резьба» в описании и формуле изобретения относится к резьбе, где кромка вершин профиля резьбы лежит полностью на контуре соответствующей винтовой линии, а «прерывистая» резьба относится к резьбе, где кромка вершин профиля резьбы не лежит полностью на контуре соответствующей винтовой линии. Как видно на фиг.6, первые периферийная и центральная соединительные резьбы 32, 34 смещены по оси друг относительно друга.
Р
В соответствии с некоторыми вариантами предмета настоящего изобретения первая периферийная соединительная резьба 32 может иметь приблизительно один виток. Например, первая периферийная соединительная резьба 32 может иметь между 0,9 и 1,1 витка. Оптимально, первая периферийная соединительная резьба 32 может иметь немного меньше, чем один виток. Например, первая периферийная соединительная резьба 32 может иметь между 0,95 и 0,99 витка. Следует понимать, что определение «один виток» в описании и формуле изобретения относится к одному обороту на 360° вокруг оси резьбы. Первая периферийная соединительная резьба 32 может иметь шаг Р. Первая периферийная соединительная резьба 32 может продолжаться вдоль, по меньшей мере, большей части периферии первой соединительной концевой поверхности 28. Первая периферийная соединительная резьба 32 может быть шлифованной.
Первая радиальная упорная поверхность 40 расположена на первой периферийной соединительной резьбе 32. Первая радиальная упорная поверхность 40 может продолжаться в основном в радиальном направлении, и обращена в периферийном направлении. Одним из назначений первой радиальной упорной поверхности 40 является опора на соответствующую вторую радиальную упорную поверхность 42 второго компонента 24, чтобы гарантировать, таким образом, точное повторяемое размещение режущей части 26 в одном и том же окружном положении, когда режущий инструмент 20 находится в собранном положении.
В соответствии с некоторыми вариантами предмета настоящего изобретения первая радиальная упорная поверхность 40 может быть расположена на первой соединительной поверхности 43, которая продолжается между двумя концевыми кромками 44 первой периферийной соединительной резьбы 32. Первая радиальная упорная поверхность 40 может лежать в первой упорной плоскости Р1, которая содержит ось А первого компонента. Другими словами, как видно на виде с торца на первый компонент 22 (т.е. на фиг.3), первая радиальная упорная поверхность 40 является в основном перпендикулярной первой соединительной концевой поверхности 28. Следует понимать, что «концевые кромки резьбы» являются кромками, расположенными на оконечностях резьбы при измерении вдоль винтовой траектории резьбы.
С
В соответствии с некоторыми вариантами предмета настоящего изобретения первая центральная соединительная резьба 34 может включать, по меньшей мере, три витка. Первая центральная соединительная резьба 34 может иметь шаг Р.
В соответствии с некоторыми вариантами предмета настоящего изобретения первый компонент 22 может включать охватывающий элемент 46, углубленный в первую соединительную концевую поверхность 28. Первая центральная соединительная резьба 34 может быть расположена на охватывающем элементе 46. Вследствие формирования первой центральной соединительной резьбы 34 на охватывающем элементе 46, она является внутренней резьбой. Первая центральная соединительная резьба 34 может быть прерывистой резьбой. Участок охватывающего элемента 46, на котором расположена первая соединительная резьба 34, может включать две диаметрально противолежащих охватывающих нерезьбовых поверхности 48, которые углублены радиально наружу относительно резьбовых участков охватывающего элемента 46. Вспомогательная плоскость Р4, которая содержит ось А первого компонента, может проходить между резьбовыми участками охватывающего элемента 46. Противоположные резьбовые участки охватывающего элемента 46 могут быть разнесены не неравные охватывающие боковые расстояния D3, D4 от вспомогательной плоскости Р4. Охватывающий элемент 46 может включать полый по существу цилиндрический охватывающий установочный участок 50, расположенный по оси между первыми периферийной и центральной соединительными резьбами 32, 34. Охватывающий установочный участок 50 может продолжаться концентрично вдоль оси А первого компонента.
В отношении фиг.13, в соответствии с некоторыми вариантами предмета настоящего изобретения первая радиальная упорная поверхность 40 может быть расположена у первой соединительной концевой поверхности 28, где ее радиальный размер является максимальным. Например, когда первая соединительная концевая поверхность 28 имеет по существу прямоугольную форму, первая радиальная упорная поверхность 40 расположена у одного из углов первой соединительной концевой поверхности 28, как видно на виде с торца на первый компонент 22 (т.е. фиг.5).
Рассмотрим теперь фиг.8-10, показывающие второй компонент 24. Второй компонент 24 включает вторые соединительный и несоединительный концы 51а, 51b. Второй компонент 24 включает вторую соединительную концевую поверхность 52 и вторую периферийную поверхность 54, причем вторая периферийная поверхность 54 образует окружную границу второй соединительной концевой поверхности 52. Поверхность 52 образована на втором соединительном конце 51а. Как видно на фиг.10, вторая периферийная поверхность 54 может включать множество, например, пять, вторых периферийных подповерхностей 54а, 54b, 54c, 54d, 54e. Однако, следует понимать, что вторая периферийная поверхность 54 вместо этого может быть цилиндрической и в этом случае будет только одной непрерывной поверхностью.
Как показано на фиг.8 и 10, второй компонент 24 включает вторые периферийную и центральную соединительные резьбы 36, 38. Каждая из вторых периферийной и центральной соединительных резьб 36, 38 продолжается в винтовом направлении вокруг оси В второго компонента. Вторые периферийная и центральная соединительные резьбы 36, 38 могут быть непрерывными или прерывистыми резьбами. Как видно на фиг.8, вторые периферийная и центральная соединительные резьбы 36, 38 смещены по оси друг относительно друга.
Р
В соответствии с некоторыми вариантами предмета настоящего изобретения вторая периферийная соединительная резьба 36 может иметь приблизительно один виток. Например, вторая периферийная соединительная резьба 36 может иметь между 0,9 и 1,1 витка. Оптимально, вторая периферийная соединительная резьба 36 может иметь немного меньше, чем один виток. Например, вторая периферийная соединительная резьба 36 может иметь между 0,95 и 0,99 витка. Вторая периферийная соединительная резьба 36 может иметь шаг Р. Вторая периферийная соединительная резьба 36 может продолжаться вдоль, по меньшей мере, большей части периферии второй соединительной концевой поверхности 52. Вторая периферийная соединительная резьба 36 может быть шлифованной.
Вторая радиальная упорная поверхность 42 расположена у второй периферийной соединительной резьбы 36. Вторая радиальная упорная поверхность 42 может продолжаться в основном в радиальном направлении, и обращена в окружном направлении.
В соответствии с некоторыми вариантами предмета настоящего изобретения вторая радиальная упорная поверхность 42 может быть расположена на второй соединительной поверхности 55, которая продолжается между двумя концевыми кромками 56 второй периферийной соединительной резьбы 36. Вторая радиальная упорная поверхность 42 может лежать во второй упорной плоскости Р2, которая содержит ось В второго компонента. Другими словами, как видно на виде с торца на второй компонент 24 (т.е. на фиг.8), вторая радиальная упорная поверхность 42 является в основном перпендикулярной ко второй соединительной концевой поверхности 52.
С
Р
С
В соответствии с некоторыми вариантами предмета настоящего изобретения вторая центральная соединительная резьба 38 может включать, по меньшей мере, три витка. Вторая центральная соединительная резьба 38 может иметь шаг Р. Шаг Р периферийной соединительной резьбы меньше, чем шаг Р центральной соединительной резьбы.
В соответствии с некоторыми вариантами предмета настоящего изобретения второй компонент 24 может включать охватываемый элемент 58, который выступает из второй соединительной концевой поверхности 52. Вторая центральная соединительная резьба 38 может быть расположена на охватываемом элементе 58. Вследствие то, что вторая центральная соединительная резьба 38 образована на охватываемом элементе 58, она является наружной резьбой. Вторая центральная соединительная резьба 38 может быть прерывистой резьбой. Участок охватываемого элемента 58, на котором расположена вторая центральная соединительная резьба 38, может включать две диаметрально противоположные охватываемые нерезьбовые боковые поверхности 60, которые углублены радиально внутрь относительно резьбовых участков охватываемого элемента 58. Вспомогательная плоскость Р3, которая содержит ось В второго компонента, может проходить между охватываемыми нерезьбовыми боковыми поверхностями 60. Охватываемые нерезьбовые боковые поверхности 60 могут быть разнесены на неравные охватываемые боковые расстояния D1, D2 от вспомогательной плоскости Р3. Охватываемый элемент 58 может включать по существу цилиндрический охватываемый установочный участок 62, расположенный по оси между вторыми периферийной и центральной соединительными резьбами 36, 38. Охватываемый установочный участок 62 может продолжаться концентрично вдоль оси В второго компонента.
Рассмотрим фиг.13, в соответствии с некоторыми вариантами предмета настоящего изобретения вторая радиальная упорная поверхность 42 может быть расположена у второй соединительной концевой поверхности 52, где радиальный размер второй соединительной концевой поверхности 52 является максимальным. Например, когда вторая соединительная концевая поверхность 52 имеет по существу прямоугольную форму, вторая радиальная упорная поверхность 42 расположена у одного из ее углов, как видно на виде с торца на второй компонент 24 (т.е. на фиг.10).
Как видно на фиг.1, 2, 11 и 12, один из первого и второго компонентов 22, 24 образует корпус 64 инструмента. Другой из первого и второго компонентов 22, 24 образует головку 66 инструмента, которая включает режущую часть 26, расположенную на соответствующем первом или втором несоединительном конце 27b, 51b. В соответствии с некоторыми вариантами предмета настоящего изобретения режущая часть 26 может быть образована интегрально, чтобы иметь единую в виде одного куска конструкцию с головкой 66 инструмента. В соответствии с некоторыми другими вариантами предмета настоящего изобретения режущая часть 26 может включать режущую пластину 68 с возможностью высвобождения удерживаемую на ней. Режущая часть 26 может быть выполнена из первого материала, а режущая пластина 68 может быть выполнена из второго более твердого материала. Режущая часть 26 включает режущую кромку. Когда режущая часть 26 включает режущую пластину 68, режущая кромка расположена на режущей пластине 68.
Р
С
Рассмотрим снова фиг.1, 2, 11 и 12, режущий инструмент 20 выполнен с возможностью регулирования между разобранным положением и собранным положением. Когда режущий инструмент 20 находится в собранном положении, первая и вторая радиальные упорные поверхности 40, 42 упираются друг в друга. Первые периферийная и центральная соединительные резьбы 32, 34 по резьбе взаимодействуют со вторыми периферийной и центральной соединительными резьбами 36, 38 соответственно. Вследствие того, что шаг Р периферийной соединительной резьбы меньше шага Р центральной соединительной резьбы, между первым и вторым компонентами 22, 24 образуется дифференциальное инструментальное соединение. Выполнение инструментального соединения дифференциальным преимущественно гарантирует, что первая и вторая радиальные упорные поверхности 40, 42 опираются только одна на другую, когда первый и второй компоненты 22, 24 надежно соединены вместе. Также дифференциальное соединение гарантирует, что контакт между поверхностями 28, 52 первого и второго соединительных концов до того, как первая и вторая радиальные упорные поверхности 40, 42 упираются друг в друга, не предотвращает дальнейшего поворота, что позволяет упомянутым первой и второй радиальным упорным поверхностям 40, 42 опираться одна на другую.
Первая и вторая соединительные концевые поверхности 28, 52 могут упираться друг в друга. Выполнение первой и второй периферийных соединительных резьб 32, 36 шлифованными благоприятно облегчает контакт между ними.
В соответствии с некоторыми вариантами предмета настоящего изобретения в собранном положении, по меньшей мере, охватываемый установочный участок 62 охватываемого элемента 58 может быть упруго деформируемым. Вследствие упругой деформации первый и второй компоненты 22, 24 соединены по плотной посадке. Первый и второй компоненты 22, 24 могут быть соосными.
Следует понимать, что вследствие инструментального соединения в собранном положении инструмент 20 не требует какого-либо дополнительного резьбового крепежного элемента для дифференциального соединения первого и второго компонентов 22, 24 вместе. Например, соединительное устройство, раскрытое в US 4,557,642, включает дополнительный крепежный резьбовой элемент в виде дифференциального винта, чтобы соединить два компонента вместе, тогда, как режущий инструмент, имеющий инструментальное соединение в соответствии с настоящим описанием не требует такого винта.
В соответствии с некоторыми вариантами предмета настоящего изобретения режущий инструмент 20 может быть правым режущим инструментом. В соответствии с некоторыми другими вариантами предмета настоящего изобретения режущий инструмент 20 может быть левым режущим инструментом. Когда режущий инструмент 20 выполнен в виде правого режущего инструмента для токарных операций обработки металла резанием, одна из первой и второй радиальных упорных поверхностей 40, 42 расположена на корпусе 64 инструмента и ей преимущественно придана форма для восприятия крутящего момента Т, возникающего, когда режущая часть 26 взаимодействует с заготовкой. Когда режущий инструмент 20 является левым режущим инструментом для токарных операций обработки металла резанием, он может включать штифт 70, который имеет участок 72 головки. В собранном положении режущего инструмента 20 штифт 70 может быть с возможностью высвобождения прикреплен к нему так, что участок 72 головки расположен в углубленном участке 74 первой и второй периферийных поверхностей 30, 54. Штифт 70 может включать резьбовой участок 76 и может быть с помощью резьбы закреплен в резьбовом отверстии 78, расположенном на первой периферийной поверхности 30 режущего инструмента 20. Участок 72 головки преимущественно может иметь форму для восприятия крутящего момента Т, возникающего при взаимодействии режущей части 26 с заготовкой.
Другой объект предмета настоящего изобретения включает способ сборки режущего инструмента 20. Рассмотрим фиг.2, показывающую первый и второй компоненты 22, 24. Первый компонент 22 расположен относительно второго компонента 24 так, что они по существу соосны, а периферийные соединительные резьбы 32, 36 и центральные соединительные резьбы 34, 38 первого и второго компонентов расположены рядом друг с другом. Первый и второй компоненты 22, 24 смещают по оси в направлении друг к другу до тех пор, пока не войдут в контакт друг с другом первая и вторая периферийные соединительные резьбы 32, 36 и не войдут в контакт друг с другом первая и вторая центральные соединительные резьбы 34, 38. По меньшей мере, один из первого и второго компонентов 22, 24 поворачивают по отношению к другому в одном направлении до взаимодействия по резьбе первых периферийной и центральной соединительных резьб со вторыми периферийной и центральной соединительными резьбами 36, 38 соответственно, создавая, таким образом, дифференциальное инструментальное соединение между первым и вторым компонентами 22, 24. По меньшей мере, один из первого и второго компонентов 22, 24 дополнительно поворачивают в отношении другого в том же направлении до того, как первая и вторая радиальные упорные поверхности 40, 42 упираются друг в друга.
В соответствии с некоторыми вариантами предмета настоящего изобретения охватывающие нерезьбовые боковые поверхности 48 могут по угловому положению совпадать с резьбовыми участками охватываемого элемента 58, а охватываемые нерезьбовые боковые поверхности 60 могут по угловому положению совпадать с резьбовыми участками охватывающего элемента 46 перед шагом смещения первого и второго компонентов 22, 24 по оси друг к другу. Вследствие выполнения упомянутого углового совпадения охватываемый элемент 58 может быть введен в охватывающий элемент 46. Это позволяет шаг вращения, по меньшей мере, одного из первого и второго компонентов 22, 24 по отношению к другому в общем не более, чем на 90°.
Таким образом, первый и второй компоненты имеют форму, позволяющую введение охватываемого элемента 58 в охватывающий элемент 46, за которым следует поворот первого и второго компонентов 22, 24 один относительно другого в общем не более, чем на 90°, чтобы первая и вторая радиальные упорные поверхности 40, 42 упирались друг в друга, в процессе этого поворота первая и вторая центральные соединительные резьбы 34, 38 взаимодействуют друг с другом, и одновременно первая и вторая периферийные соединительные резьбы 32, 36 взаимодействуют одна с другой.
В соответствии с некоторыми вариантами предмета настоящего изобретения шаг смещения первого и второго компонентов 22, 24 по оси друг к другу может включать шаг размещения посредством скольжения охватываемого установочного участка 62 в охватывающем установочном участке 50. Таким образом, охватываемый элемент 58 и охватывающий элемент 46 могут быть введены в положение, при котором их оси совпадают. Охватываемый элемент 58 и охватывающий элемент 60 могут иметь форму и размеры, чтобы позволить введение охватываемого элемента 58 в охватывающий элемент 60 только в одном поворотном положении охватываемого элемента 58 относительно охватывающего элемента 60. Например, когда охватываемый и охватывающий элементы введены в положение, когда их оси совпадают, и одно из охватываемых боковых расстояний D1, D2 больше, чем одно из охватывающих боковых расстояний D3, D4, введение охватываемого элемента 58 в охватывающий элемент 46 может быть предотвращено вследствие преграды для участка второй центральной соединительной резьбы 38 в виде участка первой центральной соединительной резьбы 34.
Следует отметить особенность предмета настоящего изобретения, состоящую в том, что посредством первой и второй радиальных упорных поверхностей 40, 42 режущая часть 26 может быть точно повторяемо размещена в одном и том же окружном положении по отношению к корпусу 64 инструмента, когда головка 66 инструмента индексируется. Это особенно важно для токарных металлорежущих инструментов, когда необходимо, чтобы режущая часть 26 была расположена в точном окружном положении.
Следует дополнительно отметить, что особенностью предмета настоящего изобретения является то, что режущий инструмент 20 имеет быстросменное соединение.
Следует также еще отметить, что особенностью предмета настоящего изобретения является то, что благодаря штифту 70, инструментальное соединение подходит для правых и левых инструментов без необходимости обеспечения режущего инструмента 20 с обратным направлением первых и вторых периферийных и центральных соединительных резьб 36, 38 и без необходимости изменения формы первой и второй упорных поверхностей 40, 42.
Следует также еще отметить, что выполнение формы первой и второй периферийных соединительных резьб 32, 36 так, чтобы продолжаться вдоль, по меньшей мере, большей части периферии каждой из первой и второй соединительных концевых поверхностей 28, 52 соответственно, обеспечивает надежную опорную область между первым и вторым компонентами 22, 24.
Ряд преимуществ может быть реализован с инструментом, имеющим инструментальное соединение в соответствии с настоящим раскрытием. В дополнение, инструментальное соединение возможно без дополнительного крепежного элемента такого, как контргайка или винт. Далее, инструментальное соединение может гарантировать точное повторяемое поворотное размещение режущей части, когда режущая часть индексируется и режущий инструмент находится в собранном положении. Наконец, инструментальное соединение включает радиальную упорную поверхность, которая действует, чтобы противостоять крутящему моменту, возникающему, когда режущий инструмент взаимодействует с заготовкой.
Наличие первой радиальной упорной поверхности 40, расположенной на первой соединительной концевой поверхности 28 там, где ее радиальный размер является максимальным, и второй радиальной упорной поверхности 42, расположенной на второй соединительной концевой поверхности 52 там, где ее радиальный размер является максимальным, благоприятно обеспечивает максимальную площадь первой и второй радиальных упорных поверхностей 40, 42, таким образом улучшает восприятие крутящего момента, возникающего при взаимодействии режущего инструмента с заготовкой.
Хотя предмет настоящей заявки был описан с некоторой степенью конкретности, следует понимать, что могут быть выполнены различные изменения и дополнения, не выходящие за рамки сущности и объема изобретения, определенного в приведенной ниже формуле изобретения.