МЕТАЛЛОРЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА ДЛЯ ФРЕЗЕРОВАНИЯ
METAL-CUTTING MILLING MACHINE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к области резки металла. Более конкретно, настоящее изобретение относится к области фрезерных пластин, используемых для резки металла в станках, например, в станках с ЧПУ, в частности, к фрезам, которые могут быть использованы для формирования двух перпендикулярных поверхностей. Такие фрезерные пластины общеизвестны как фрезерные пластины для обработки прямоугольных уступов.
ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ И УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к режущей пластине согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. В области обработки прямоугольных уступов существует множество примеров двусторонних режущих пластин или режущих пластин двустороннего использования. Одна из таких режущих пластин раскрыта в EP2998053, в котором периферийная режущая кромка на виде сверху имеет форму усеченного равностороннего треугольника. Указанная режущая пластина может использоваться шесть раз, так как три идентичных набора участков режущей кромки образованы смежно с каждой из противоположных верхней и нижней поверхностей.
Указанная режущая пластина содержит главную заднюю поверхность или обратную заднюю поверхность, которая в общем продолжается наружу, т.е. в направлении от оси пластины от соответствующей главной режущей кромки к срединной плоскости, так что каждая главная режущая кромка поддерживается надлежащим образом и является особенно прочной.
Автор обнаружил, что имеется возможность дополнительного улучшения такой режущей пластины.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении индексируемой режущей пластины шестиразового использования, подходящей для обработки прямоугольных уступов, с улучшенным стружкоудалением.
Эта задача решается режущей пластиной в соответствии с настоящим изобретением, в котором обеспечена двусторонняя режущая пластина для фрезерования, содержащая: противоположные и идентичные или по существу идентичные верхнюю и нижнюю поверхности, соединенные непрерывной периферийной боковой поверхностью, со срединной плоскостью, расположенной между верхней и нижней поверхностями и пересекающей боковую поверхность, и ось пластины, перпендикулярную срединной плоскости, вокруг которой режущая пластина является индексируемой,
каждая из верхней и нижней поверхностей ограничена периферийной режущей кромкой, пересекающей боковую поверхность,
периферийная режущая кромка на виде сверху имеет форму усеченного равностороннего треугольника,
каждая периферийная режущая кромка содержит три аналогичных набора режущих кромок, проявляя вращательную симметрию третьего порядка относительно оси пластины,
каждый набор режущих кромок содержит:
первый участок режущей кромки, второй участок режущей кромки и третий участок режущей кромки,
второй участок режущей кромки является выпуклым на виде сверху и соединяет первый участок режущей кромки и третий участок режущей кромки,
каждый из первого и третьего участков режущей кромки является прямым или по существу прямым на виде сверху,
первый участок режущей кромки длиннее, чем третий участок режущей кромки,
первый участок режущей кромки и третий участок режущей кромки образуют прямой угол или по существу прямой угол на виде сверху,
первый участок режущей кромки наклонен к срединной плоскости от второго участка режущей кромки,
верхняя поверхность содержит первую плоскую поверхность,
первая плоская поверхность расположена на расстоянии от периферийной режущей кромки,
первая плоская поверхность лежит в первой опорной плоскости, параллельной срединной плоскости,
нижняя поверхность содержит вторую плоскую поверхность,
вторая плоская поверхность расположена на расстоянии от периферийной режущей кромки,
вторая плоская поверхность лежит во второй опорной плоскости, параллельной срединной плоскости,
боковая поверхность содержит три аналогичных набора сегментов поверхности, проявляя вращательную симметрию третьего порядка относительно оси пластины,
каждый набор сегментов поверхности содержит первый участок боковой поверхности, второй участок боковой поверхности и третий участок боковой поверхности,
первый участок боковой поверхности расположен между вторым участком боковой поверхности и третьим участком боковой поверхности и соединяет их,
второй участок боковой поверхности расположен смежно и продолжается от первого участка режущей кромки, пересекающего верхнюю поверхность,
третий участок боковой поверхности расположен смежно и продолжается от первого участка режущей кромки, пересекающего нижнюю поверхность,
на виде сверху первая прямая линия от оси пластины до второй режущей кромки, образованной смежно с верхней поверхностью, и вторая прямая линия от оси пластины до второй режущей кромки, образованной смежно с нижней поверхностью, образуют угол больше нуля относительно друг друга,
характеризующаяся тем, что
первый участок режущей кромки пересекает первую опорную плоскость.
Автор обнаружил, что за счет такой режущей пластины улучшается удаление стружки при большой глубине резания, а также при меньшей глубине резания. При большой глубине резания участок верхней поверхности между первой опорной плоскостью и частью первого участка режущей кромки, расположенной между первой опорной плоскостью и срединной плоскостью, предпочтительно может отводить снимаемую стружку. Автор обнаружил, что при меньшей глубине резания удаление стружки улучшается. Это может быть обусловлено тем, что режущая пластина не содержит периферийную режущую кромку, которая на виде сбоку полностью выступает относительно первой плоской поверхности. Вместо этого периферийная режущая кромка только частично выступает относительно первой плоской поверхности, так что снятая стружка может легко перемещаться в направлении от режущей пластины (улучшается удаление стружки), не застревая внутри выступающей периферийной режущей кромки.
Результат обеспечения направленного вниз первого участка режущей кромки заключается в уменьшении сил резания и улучшении удаления стружки по сравнению с первым участком режущей кромки, параллельным срединной плоскости. Предпочтительно, чтобы первый участок режущей кромки имел достаточно большой угол наклона. Для получения достаточно большого угла наклона без пересечения первым участком режущей кромки первой опорной плоскости, в частности, второй участок режущей кромки должен выступать относительно первой опорной плоскости на виде сбоку на относительно большое расстояние. Такая режущая пластина будет иметь недостаток, состоящий в том, что прессование режущей пластины будет затруднено, что может привести к неравномерному уплотнению порошка (относительно более плотное уплотнение смежно с первым, вторым и третьим участками режущей кромки), в результате чего возрастает вероятность появления трещин после прессования и спекания. Эта вероятность может быть снижена при наличии первого участка режущей кромки, который пересекает первую опорную плоскость.
Режущая пластина является двусторонней, так что верхняя и нижняя поверхности, обращенные в направлении вращения фрезерного инструмента, могут использоваться поочередно. Режущая пластина предпочтительно представляет собой фрезерную пластину, еще более предпочтительно фрезерную пластину для обработки прямоугольных уступов.
Верхняя и нижняя поверхности имеют по существу идентичную форму.
Первую и вторую торцевые поверхности соединяет непрерывная периферийная боковая поверхность.
В активном состоянии по меньшей мере первый участок периферийной боковой поверхности представляет собой заднюю поверхность, тогда как по меньшей мере второй участок периферийной боковой поверхности, расположенный на расстоянии от указанного первого участка, представляет собой опорную поверхность.
Каждая из верхней и нижней поверхностей ограничена периферийной режущей кромкой, пересекающей боковую поверхность, другими словами, периферийная режущая кромка отделяет боковую поверхность от верхней и нижней поверхностей соответственно. Периферийная режущая кромка может содержать множество выемок или вырезов, например, для деления стружки на меньшие сегменты.
В активном состоянии по меньшей мере участок верхней поверхности содержит переднюю поверхность, тогда как по меньшей мере участок нижней поверхности содержит опорную поверхность.
Воображаемая срединная плоскость равноудалена от верхней и нижней поверхностей и пересекает боковую поверхность, а воображаемая ось пластины продолжается перпендикулярно срединной плоскости, и вокруг нее режущая пластина является индексируемой. Каждая из верхней поверхности, нижней поверхности и боковой поверхности имеет симметрию третьего порядка, т.е. симметрию на 120°, вокруг оси пластины.
Предпочтительно между верхней и нижней поверхностями продолжается отверстие для винта. Предпочтительно указанное отверстие для винта перпендикулярно срединной плоскости и соосно с осью пластины.
Верхняя поверхность содержит первую плоскую поверхность, расположенную на расстоянии от периферийной режущей кромки, которая граничит с верхней поверхностью, а нижняя поверхность содержит вторую плоскую поверхность, расположенную на расстоянии от периферийной режущей кромки, которая граничит с нижней поверхностью.
Первая плоская поверхность, которая подходит в качестве опорной поверхности, лежит в первой опорной плоскости, параллельной срединной плоскости и перпендикулярной оси пластины.
Нижняя поверхность содержит вторую плоскую поверхность, которая подходит в качестве опорной поверхности. Вторая плоская поверхность расположена на расстоянии от периферийной режущей кромки, которая граничит с нижней поверхностью. Вторая плоская поверхность лежит во второй опорной плоскости, параллельной срединной плоскости и перпендикулярной оси пластины. Наименьшее расстояние между первой и второй опорными плоскостями предпочтительно составляет 3,0-4,2 мм.
Периферийная режущая кромка на виде сверху имеет форму усеченного равностороннего треугольника. Точнее говоря, периферийная режущая кромка на виде сверху имеет форму равностороннего треугольника, три угла которого усечены одинаковым образом, так что периферийная режущая кромка на виде сверху содержит шесть сторон, и длинные и короткие стороны расположены чередующимся образом.
Точнее говоря, на виде сверху периферийная режущая кромка имеет форму многоугольника, имеющего шесть чередующихся сторон большой и малой длины, причем длина длинной стороны предпочтительно в 2-5 раз превышает длину короткой стороны, каждая пара сторон соединена выпуклыми участками, и смежные пары сторон поочередно образуют углы 90° или 150° относительно друг друга.
На виде сверху окружность, соосная с осью пластины и имеющая радиус, образованный наименьшим расстоянием между периферийной режущей кромкой, граничащей с верхней поверхностью, и осью пластины, пересекает периферийную режущую кромку, граничащую с верхней поверхностью, в трех точках, причем указанные три точки расположены на трех первых участках режущей кромки.
Каждая периферийная режущая кромка, т.е. периферийная режущая кромка, граничащая с верхней поверхностью, и периферийная режущая кромка, граничащая с нижней поверхностью, содержит три аналогичных или идентичных набора режущих кромок, проявляя вращательную симметрию третьего порядка, т.е. симметрию на 120°, вокруг оси пластины. Другими словами, режущая пластина содержит шесть аналогичных наборов режущих кромок. Режущая пластина является пластиной шестиразового использования.
Каждый набор режущих кромок содержит три участка режущей кромки.
Первый участок режущей кромки представляет собой главную режущую кромку. На виде сверху первые участки режущей кромки, граничащие с верхней поверхностью, являются прямыми и представляют собой стороны или самые длинные стороны усеченного равностороннего треугольника.
Второй участок режущей кромки, который представляет собой угловую режущую кромку, является выпуклым на виде сверху, и второй участок режущей кромки представляет собой участок режущей кромки, который на виде сверху наиболее удален от оси пластины. Предпочтительно второй участок режущей кромки представляет собой участок режущей кромки, который наиболее удален от срединной плоскости.
Второй участок режущей кромки граничит с первым участком режущей кромки и третьим участком режущей кромки и соединяет их.
Первый и третий участки режущей кромки, соединенные вторым участком режущей кромки, являются прямыми или по существу прямыми на виде сверху и образуют прямой угол, т.е. угол 90°, или по существу прямой угол на виде сверху относительно друг друга.
На виде сверху третий участок режущей кромки предпочтительно образует угол 150° относительно первого участка режущей кромки, причем первый участок режущей кромки является частью смежного набора участков режущей кромки.
Третий участок режущей кромки представляет собой поверхность, образующую режущую кромку, подходящую для размещения в плоскости, перпендикулярной оси вращения фрезерного инструмента.
Первый участок режущей кромки длиннее, чем третий участок режущей кромки; на виде сверху первый участок режущей кромки предпочтительно составляет 3-20 мм, еще более предпочтительно 3-8 мм.
Первый участок режущей кромки наклонен к срединной плоскости, т.е. вниз на виде сбоку, причем верхняя поверхность, которая граничит с первым участком режущей кромки, направлена вверх, в направлении от второго участка режущей кромки. Другими словами, на виде сбоку первый участок режущей кромки наклонен к срединной плоскости в направлении от второго участка режущей кромки. Другими словами, первый участок режущей кромки или, конкретнее, линия, коллинеарная с первым участком режущей кромки, образует угол больше нуля, предпочтительно 10-24°, еще более предпочтительно 14-20°, относительно срединной плоскости.
Соответствующие центральные точки вторых участков режущей кромки, смежных с верхней поверхностью, лежат в первой общей плоскости, а соответствующие центральные точки вторых участков режущей кромки, смежных с нижней поверхностью, лежат во второй общей плоскости, и наименьшее расстояние между указанными первой и второй общими плоскостями предпочтительно составляет 4-8 мм.
Боковая поверхность содержит три аналогичных набора сегментов поверхности, проявляя вращательную симметрию третьего порядка, т.е. симметрию на 120°, вокруг или относительно оси пластины.
Первый участок боковой поверхности, который представляет собой контактную поверхность, расположен между вторым участком боковой поверхности и третьим участком боковой поверхности и соединяет их. Первый участок боковой поверхности предпочтительно лежит в плоскости, перпендикулярной срединной плоскости.
Второй участок боковой поверхности расположен смежно и продолжается от первого участка режущей кромки, причем первый участок режущей кромки пересекает или граничит с верхней поверхностью. Другими словами, первая граница второго участка боковой поверхности, образованная первым участком режущей кромки, на виде сверху расположена ближе к оси пластины по сравнению с противоположной второй границей второго участка боковой поверхности, причем указанная вторая граница образована как граница или пересечение между первым и вторым участками боковой поверхности. Это придает первому участку режущей кромки большую прочность, что снижает износ.
Третий участок боковой поверхности расположен соответствующим образом, как и описанный второй участок боковой поверхности, относительно первого участка режущей кромки, граничащего с нижней поверхностью.
На виде сверху первая прямая линия от оси пластины до второго участка режущей кромки, образованного смежно с верхней поверхностью, и вторая прямая линия от оси пластины до второго участка режущей кромки, образованного смежно с нижней поверхностью, образуют угол больше нуля, предпочтительно 5-20°, относительно друг друга. Кроме того, на виде сверху первые участки режущей кромки, граничащие с верхней поверхностью, и первые участки режущей кромки, граничащие с нижней поверхностью, скручены относительно друг друга, т.е. указанные первые участки режущей кромки не выровнены.
Первый участок режущей кромки пересекает первую опорную плоскость, т.е. первый подучасток первого участка режущей кромки и второй подучасток первого участка режущей кромки расположены с противоположных сторон первой опорной плоскости.
Режущая пластина выполнена из твердого износостойкого материала, например, предпочтительно из цементированного карбида.
В соответствии с вариантом осуществления третий участок режущей кромки наклонен к срединной плоскости от второго участка режущей кромки, причем третий участок режущей кромки образует угол относительно срединной плоскости, составляющий 26-32°.
Автор обнаружил, что такая режущая пластина обеспечивает относительно более длинную вспомогательную режущую кромку, что снижает износ, поскольку износ распределяется на большую длину или расстояние по сравнению с третьим участком режущей кромки, параллельным срединной плоскости. Автор обнаружил, что обработка поверхности улучшается.
Третий участок режущей кромки, который представляет собой поверхность, образующую вспомогательную режущую кромку, наклонен к срединной плоскости от второго участка режущей кромки. Другими словами, первый и третий участок режущей кромки направлены вверх относительно срединной плоскости ко второму участку режущей кромки, который соединяет указанные первый и третий участки режущей кромки. Второй участок (участки) режущей кромки представляет собой участок (участки) режущей кромки, расположенный на наибольшем расстоянии, т.е. дальше, чем все остальные участки режущей кромки, от срединной плоскости.
Третий участок режущей кромки образует угол относительно срединной плоскости, составляющий 26-32°, т.е. линия, которая совпадает с третьим участком режущей кромки, пересекает срединную плоскость под углом 26-32°.
Угол, который третий участок режущей кромки образует относительно срединной плоскости, предпочтительно больше, чем угол, который первый участок режущей кромки образует относительно срединной плоскости.
В соответствии с вариантом осуществления первый участок режущей кромки разделен на первый подучасток, расположенный между первой опорной плоскостью и срединной плоскостью, и второй подучасток, расположенный с противоположной стороны первой опорной плоскости, причем длина указанного первого подучастка меньше, чем длина указанного второго подучастка.
Автор обнаружил, что такая режущая пластина обеспечивает оптимальный баланс между удалением стружки и силами резания.
Первый участок режущей кромки, граничащий с верхней поверхностью, разделен на первый подучасток, расположенный между первой опорной плоскостью и срединной плоскостью, и второй подучасток, расположенную с противоположной стороны первой опорной плоскости относительно указанного первого подучастка. Указанные первый и второй подучастки предпочтительно коллинеарны. Указанный второй подучасток на одном конце соединен с указанным первым подучастком, а на противоположном втором конце соединен со вторым участком режущей кромки.
Длина указанного первого подучастка меньше, чем длина указанного второго подучастка. Предпочтительно длина указанного второго подучастка составляет 250-400% от длины указанного первого подучастка.
В соответствии с вариантом осуществления четвертый участок режущей кромки соединяет третий участок режущей кромки и пятый участок режущей кромки, причем третий участок режущей кромки, четвертый участок режущей кромки и пятый участок режущей кромки выровнены на виде сверху,
четвертый участок режущей кромки является выпуклым на виде сбоку,
пятый участок режущей кромки пересекает срединную плоскость,
шестой участок режущей кромки соединяет первый участок режущей кромки и пятый участок режущей кромки, и шестой участок режущей кромки является выпуклым на виде сверху и вогнутым на виде сбоку.
Четвертый участок режущей кромки, который является выпуклым или выпукло-криволинейным на виде сбоку, плавно соединяет третий участок режущей кромки, который предпочтительно является прямолинейным или прямым, и пятый участок режущей кромки, который предпочтительно является прямолинейным или прямым.
Третий участок режущей кромки, четвертый участок режущей кромки и пятый участок режущей кромки выровнены или коллинеарны на виде сверху и на виде сверху совместно образуют усеченный угол равностороннего треугольника, который образует периферийная режущая кромка на виде сверху.
Третий участок режущей кромки, четвертый участок режущей кромки и пятый участок режущей кромки расположены на расстоянии от первой опорной плоскости.
Пятый участок режущей кромки пересекает срединную плоскость, так что пятый участок режущей кромки разделен на первый подучасток пятого участка режущей кромки и второй подучасток пятого участка режущей кромки, причем указанные подучастки расположены с противоположных сторон относительно первой опорной плоскости. Предпочтительно длина указанного первого подучастка составляет 75-125% от длины указанного второго подучастка.
Угол, который пятый участок режущей кромки образует относительно срединной плоскости, предпочтительно больше угла, который третий участок режущей кромки образует относительно срединной плоскости.
Шестой участок режущей кромки соединяет первый участок режущей кромки и пятый участок режущей кромки, причем указанный первый участок режущей кромки является частью смежного набора участков режущей кромки.
Шестой участок режущей кромки является выпуклым на виде сверху и вогнутым на виде сбоку и предпочтительно полностью расположен между первой опорной плоскостью и срединной плоскостью.
В соответствии с вариантом осуществления пятый участок режущей кромки образует угол относительно срединной плоскости больше, чем угол, который третий участок режущей кромки образует относительно срединной плоскости.
Автор обнаружил, что такая режущая пластина обеспечивает улучшенные характеристики при врезании под углом.
В соответствии с вариантом осуществления в плоскости, содержащей ось пластины и центральную точку второго участка режущей кромки, расстояние от оси пластины до точки на боковой поверхности, пересекающей срединную плоскость, меньше, чем расстояние от оси пластины до центральной точки второго участка режущей кромки.
Автор обнаружил, что такая режущая пластина обеспечивает преимущества, связанные с установкой пластины в гнезде под режущую пластину.
В плоскости, содержащей ось пластины и центральную точку или срединную точку второго участка режущей кромки, наименьшее расстояние, измеренное в срединной плоскости от оси пластины до точки на боковой поверхности, пересекающей срединную плоскость, меньше, чем наименьшее расстояние от оси пластины до центральной точки второго участка режущей кромки. Другими словами, указанная точка на боковой поверхности на виде сверху находится внутри периферийной режущей кромки.
В соответствии с вариантом осуществления восьмой участок боковой поверхности ограничен верхней границей, содержащей второй участок режущей кромки, противоположной нижней границей и двумя противоположными боковыми границами, причем наименьшее расстояние от указанной верхней границы до указанной противоположной нижней границы составляет 0,1-0,6 мм.
Автор обнаружил, что такая режущая пластина имеет улучшенные возможности контроля износа. Другими словами, пользователю режущей пластины легче обнаружить, что необходима замена или индексирование режущей пластины. Автор обнаружил, что второй участок режущей кромки подвергается наибольшему износу и, следовательно, ограничивает срок службы инструмента. Таким образом, автор обнаружил, что улучшение возможностей контроля износа участка боковой поверхности, смежного со вторым участком режущей кромки, является преимуществом и снижает вероятность поломки пластины.
Восьмой участок боковой поверхности представляет собой заднюю поверхность, смежную со вторым участком режущей кромки.
Восьмой участок боковой поверхности ограничен верхней границей, содержащей второй участок режущей кромки, противоположной нижней границей между вторым участком режущей кромки и срединной плоскостью и двумя противоположными боковыми границами.
Наименьшее расстояние от указанной верхней границы до указанной противоположной нижней границы составляет 0,1-0,6 мм. Автор обнаружил, что такое расстояние подходит для определения износа, в частности, износа по задней поверхности.
Указанное наименьшее расстояние предпочтительно измеряется между указанными противоположными боковыми границами.
Восьмой участок боковой поверхности, смежный с верхней поверхностью, предпочтительно полностью расположен между первой опорной плоскостью и срединной плоскостью.
Предпочтительно расстояние от верхней границы до противоположной нижней границы уменьшается в направлении от каждой из противоположных боковых границ к центральному участку восьмого участка боковой поверхности.
В соответствии с вариантом осуществления верхняя поверхность содержит первую переднюю поверхность, смежную с первым участком режущей кромки, вторую переднюю поверхность, смежную со вторым участком режущей кромки, и третью переднюю поверхность, смежную с третьим участком режущей кромки, причем первая, вторая и третья передние поверхности наклонены к первой опорной плоскости от соответствующего смежного участка режущей кромки, первая, вторая и третья передние поверхности ограничены внутренней границей, расположенной на расстоянии от соответствующего смежного участка режущей кромки, наибольшее расстояние на виде сверху, измеренное перпендикулярно первому участку режущей кромки от первого участка режущей кромки до внутренней границы, больше, чем наибольшее расстояние на виде сверху, измеренное перпендикулярно третьему участку режущей кромки от третьего участка режущей кромки до внутренней границы.
Автор обнаружил, что такая режущая пластина улучшает направление стружки, снимаемой с обрабатываемой поверхности, что снижает вероятность получения обработанного элемента плохого качества.
Верхняя поверхность содержит первую переднюю поверхность, смежную с первым участком режущей кромки. Предпочтительно главный участок первой передней поверхности выступает на виде сбоку относительно первой опорной плоскости. Предпочтительно первая передняя поверхность пересекает первую опорную плоскость. Предпочтительно первая передняя поверхность образует острый угол относительно смежного второго участка боковой поверхности.
Верхняя поверхность содержит вторую переднюю поверхность, смежную со вторым участком режущей кромки, и третью переднюю поверхность, смежную с третьим участком режущей кромки.
Предпочтительно первая, вторая и третья передние поверхности совместно образуют непрерывную гладкую, т.е. без ступеней и разрывов, поверхность.
Первая, вторая и третья передние поверхности наклонены к первой опорной плоскости, т.е. к срединной плоскости, от соответствующего смежного участка режущей кромки. Таким образом, расстояние от срединной плоскости до первой точки первого, второго или третьего участка режущей кромки больше, чем расстояние от срединной плоскости до второй точки соответствующей первой, второй или третьей передней поверхности соответственно, причем указанная вторая точка расположена перпендикулярно на виде сверху относительно указанной первой точки.
Каждая из первой, второй и третьей передних поверхностей ограничена внутренней границей, расположенной на расстоянии от соответствующего смежного участка режущей кромки и противоположно ему.
Предпочтительно вторая передняя поверхность выступает или расположена на расстоянии относительно первой опорной плоскости, так что второй ступенчатый участок соединяет первую плоскую поверхность и вторую переднюю поверхность.
Каждая из первой, второй и третьей передних поверхностей выполнена с возможностью контакта с обрабатываемой заготовкой.
В соответствии с вариантом осуществления верхняя поверхность содержит первую переднюю поверхность, смежную с первым участком режущей кромки, вторую переднюю поверхность, смежную со вторым участком режущей кромки, и третью переднюю поверхность, смежную с третьим участком режущей кромки, причем первая, вторая и третья передние поверхности наклонены к срединной плоскости от соответствующего смежного участка режущей кромки,
первый передний угол, образованный углом, который первая передняя поверхность образует относительно срединной плоскости, больше, чем третий передний угол, образованный углом, который третья передняя поверхность образует относительно срединной плоскости.
Автор обнаружил, что такая режущая пластина улучшает направление стружки, снимаемой с обрабатываемой поверхности, что снижает вероятность получения обработанного элемента плохого качества.
Вторая и третья передние поверхности и по меньшей мере участок первой передней поверхности наклонены к первой опорной плоскости от соответствующего смежного участка режущей кромки. Каждый из первого, второго и третьего участков режущей кромки имеет положительный передний угол.
Первый передний угол, образованный углом, который первая передняя поверхность образует относительно срединной плоскости, больше, чем третий передний угол, образованный углом, который третья передняя поверхность образует относительно срединной плоскости. Первый и третий передние углы измерены в плоскости, перпендикулярной соответствующему первому или второму участку режущей кромки. Другими словами, первый участок режущей кромки в большей степени положительный, т.е. имеет больший положительный передний угол, по сравнению с третьим участком режущей кромки. Указанный первый передний угол предпочтительно составляет 20-50°, еще более предпочтительно 32-42°.
В соответствии с вариантом осуществления расстояние на виде сбоку, измеренное перпендикулярно срединной плоскости от первого участка режущей кромки до первого участка боковой поверхности, уменьшается или по существу уменьшается в направлении от второго участка режущей кромки к шестому участку режущей кромки.
За счет такой режущей пластины первый участок боковой поверхности может иметь относительно большую площадь и/или по существу постоянную высоту на виде сбоку, что улучшает устойчивость при установке пластины в гнезде под режущую пластину.
Расстояние на виде сбоку, измеренное перпендикулярно срединной плоскости от первого участка режущей кромки до первого участка боковой поверхности, уменьшается или по существу уменьшается в направлении от второго участка режущей кромки к шестому участку режущей кромки.
Другими словами, верхняя граница первого участка боковой поверхности, т.е. граница между первым участком боковой поверхности и вторым участком боковой поверхности, постепенно приближается к первому участку режущей кромки в направлении от второго участка режущей кромки.
Первый участок боковой поверхности предпочтительно представляет собой контактную или опорную поверхность. Площадь первого участка боковой поверхности на виде сбоку предпочтительно больше, чем площадь второго участка боковой поверхности на виде сбоку.
В соответствии с вариантом осуществления каждый набор сегментов поверхности содержит четвертый участок боковой поверхности, пятый участок боковой поверхности, шестой участок боковой поверхности, седьмой участок боковой поверхности, восьмой участок боковой поверхности и девятый участок боковой поверхности, причем первый участок боковой поверхности лежит в плоскости, перпендикулярной срединной плоскости, четвертый участок боковой поверхности граничит с пятым участком режущей кромки и расположен на расстоянии от нижней поверхности, пятый участок боковой поверхности граничит с третьим участком режущей кромки и расположен на расстоянии от нижней поверхности,
шестой участок боковой поверхности граничит с пятым участком режущей кромки, образованным смежно с нижней поверхностью, и шестой участок боковой поверхности расположен на расстоянии от верхней поверхности,
каждый из четвертого участка боковой поверхности, пятого участка боковой поверхности, шестого участка боковой поверхности и седьмого участка боковой поверхности пересекает срединную плоскость, седьмой участок боковой поверхности граничит с третьим участком режущей кромки, образованным смежно с нижней поверхностью, и седьмой участок боковой поверхности расположен на расстоянии от верхней поверхности, граница, образованная между пятым участком боковой поверхности и седьмым участком боковой поверхности, образует угол меньше 90° относительно срединной плоскости, на виде сверху пятый участок боковой поверхности расположен на большем расстоянии в направлении наружу относительно периферийной режущей кромки, чем все остальные участки боковой поверхности, и на виде сверху второй участок боковой поверхности расположен на расстоянии в направлении наружу относительно периферийной режущей кромки, которое увеличивается или по существу увеличивается в направлении от шестого участка режущей кромки ко второму участку режущей кромки.
Первый участок боковой поверхности лежит в плоскости, перпендикулярной срединной плоскости. Каждый набор сегментов поверхности или сегментов боковой поверхности содержит девять участков поверхности. Четвертый участок боковой поверхности граничит с пятым участком режущей кромки, расположен на расстоянии от нижней поверхности и предпочтительно граничит с первым участком боковой поверхности и пятым участком боковой поверхности. Пятый участок боковой поверхности граничит с третьим участком режущей кромки, расположен на расстоянии от нижней поверхности и предпочтительно граничит с четвертым, седьмым, восьмым и девятым участками боковой поверхности. Ширина пятого участка боковой поверхности на виде сбоку, измеренная в плоскости, параллельной срединной плоскости, предпочтительно увеличивается или по существу увеличивается в направлении верхней поверхности.
Шестой участок боковой поверхности граничит с пятым участком режущей кромки, образованным смежно с нижней поверхностью, шестой участок боковой поверхности расположен на расстоянии от верхней поверхности, и шестой участок боковой поверхности предпочтительно граничит с первым, вторым и седьмым участками боковой поверхности. Ширина шестого участка боковой поверхности на виде сбоку, измеренная в плоскости, параллельной срединной плоскости, предпочтительно уменьшается или по существу уменьшается в направлении верхней поверхности.
Седьмой участок боковой поверхности граничит с третьим участком режущей кромки, образованным смежно с нижней поверхностью, расположен на расстоянии от верхней поверхности и предпочтительно граничит с пятым, шестым, восьмым и девятым участками боковой поверхности. Ширина седьмого участка боковой поверхности на виде сбоку, измеренная в плоскости, параллельной срединной плоскости, предпочтительно уменьшается или по существу уменьшается в направлении верхней поверхности.
Между пятым участком боковой поверхности и седьмым участком боковой поверхности образована граница. Предпочтительно указанная граница на одном конце граничит с восьмым участком боковой поверхности, а на противоположном конце граничит с девятым участком боковой поверхности. Предпочтительно указанная граница расположена на расстоянии от верхней и нижней поверхностей.
Указанная граница образует угол меньше 90° относительно срединной плоскости. Таким образом, указанная граница не параллельна оси пластины.
В соответствии с вариантом осуществления первая плоская поверхность непрерывно продолжается вокруг оси пластины.
За счет такой режущей пластины плоская поверхность, которая представляет собой опорную поверхность, может иметь большую площадь, что улучшает устойчивость при установке пластины в гнезде под режущую пластину. За счет такой режущей пластины гнездо под режущую пластину в корпусе инструмента, в частности, нижняя контактная поверхность, может быть образована более предпочтительным образом.
Первая плоская поверхность расположена между и на расстоянии от периферийной режущей кромки и оси пластины. Первая плоская поверхность продолжается непрерывно или непрерывным образом вокруг оси пластины.
Вторая плоская поверхность, которая является частью нижней поверхности, расположена соответствующим образом.
В соответствии с вариантом осуществления верхняя поверхность содержит поверхность для отвода стружки между первой опорной плоскостью и срединной плоскостью,
причем поверхность для отвода стружки расположена между первой плоской опорной поверхностью и первым участком режущей кромки.
За счет такой режущей пластины улучшается удаление стружки при большой глубине резания.
Верхняя поверхность содержит поверхность для отвода стружки или участок верхней поверхности, расположенный между первой опорной плоскостью и срединной плоскостью. Поверхность для отвода стружки расположена между первой плоской опорной поверхностью и первым участком режущей кромки, в частности, между первым подучастком первого участка режущей кромки и первой плоской опорной поверхностью, причем первый подучасток первого участка режущей кромки расположен между первой опорной плоскостью и срединной плоскостью.
Предпочтительно участок поверхности для отвода стружки расположен между шестым участком режущей кромки и первой плоской опорной поверхностью.
Поверхность для отвода стружки направлена вверх относительно срединной плоскости в направлении первой плоской опорной поверхности.
В соответствии с вариантом осуществления каждый набор режущих кромок дополнительно содержит четвертый участок режущей кромки, пятый участок режущей кромки и шестой участок режущей кромки.
В соответствии с вариантом осуществления обеспечен фрезерный инструмент, содержащий режущую пластину в соответствии с изобретением или в соответствии с вариантом осуществления и корпус инструмента, причем корпус инструмента выполнен с возможностью вращения вокруг центральной оси и содержит гнездо под режущую пластину, в котором может быть установлена режущая пластина, гнездо под режущую пластину содержит нижнюю контактную поверхность, выполненную с возможностью контакта со второй плоской опорной поверхностью, первую боковую контактную поверхность и вторую боковую контактную поверхность, причем каждая из первой и второй боковых контактных поверхностей выполнена с возможностью контакта с одним первым участком боковой поверхности, причем фрезерный инструмент выполнен таким образом, что третий участок режущей кромки может образовывать первую плоскую поверхность, перпендикулярную центральной оси корпуса инструмента, и так, что первый участок режущей кромки может образовывать вторую плоскую поверхность, перпендикулярную указанной первой плоской поверхности.
Фрезерный инструмент и, следовательно, корпус инструмента выполнены с возможностью вращения вокруг центральной оси корпуса инструмента. Корпус инструмента предпочтительно выполнен из стали. Корпус инструмента имеет задний конец, который выполнен с возможностью установки во вращающийся шпиндель станка, и противоположный передний конец. Смежно с указанным передним концом обеспечено по меньшей мере одно, предпочтительно по меньшей мере два, еще более предпочтительно 3-8 гнезд под режущие пластины, причем в каждом гнезде под режущую пластину может быть установлена одна режущая пластина.
Режущая пластина может быть установлена в гнезде под режущую пластину таким образом, что третий участок режущей кромки полностью лежит в плоскости, перпендикулярной центральной оси, т.е. оси вращения, корпуса инструмента.
В настоящем документе под углом между линией, например, участком режущей кромки, и плоскостью следует понимать угол между протяженностью указанной линии и указанной плоскостью, если указанная линия и указанная плоскость не пересекаются.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее настоящее изобретение будет объяснено более подробно путем описания различных вариантов выполнения изобретения со ссылкой на сопровождающие чертежи.
Фиг. 1 представляет собой вид в перспективе, иллюстрирующий режущую пластину в соответствии с первым вариантом осуществления.
Фиг. 2 представляет собой вид сбоку режущей пластины, показанной на Фиг. 1.
Фиг. 3 представляет собой вид сверху режущей пластины, показанной на Фиг. 1.
Фиг. 4 представляет собой дополнительный вид сверху режущей пластины, показанной на Фиг. 1.
Фиг. 5 представляет собой дополнительный вид сбоку режущей пластины, показанной на Фиг. 1.
Фиг. 6 представляет собой частичный вид в разрезе режущей пластины, показанной на Фиг. 4, взятый вдоль линии VI-VI.
Фиг. 7 представляет собой частичный вид в разрезе режущей пластины, показанной на Фиг. 4, взятый вдоль линии VII-VII.
Фиг. 8 представляет собой вид сбоку фрезерного инструмента, содержащего корпус инструмента и множество режущих пластин в соответствии с первым вариантом осуществления.
Фиг. 9 представляет собой вид сзади корпуса инструмента, показанного на Фиг. 8.
Фиг. 10 представляет собой вид сбоку корпуса инструмента, показанного на Фиг. 9.
Все чертежи режущих пластин выполнены в масштабе.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Обратимся к Фиг. 1-5, иллюстрирующим режущую пластину 1 в соответствии с первым вариантом осуществления. Двусторонняя режущая пластина 1 представляет собой фрезерную пластину и содержит противоположные и идентичные или по существу идентичные верхнюю и нижнюю поверхности 2, 3, соединенные непрерывной периферийной боковой поверхностью 4. Как видно на Фиг. 5, срединная плоскость P1 расположена между верхней и нижней поверхностями 2, 3 и равноудалена от них. Срединная плоскость P1 пересекает боковую поверхность 4. Ось A1 пластины, которая представляет собой центральную ось, продолжается перпендикулярно срединной плоскости P1. Центральное отверстие 5 для винта соосно с осью A1 пластины. Каждая из верхней и нижней поверхностей 2, 3 ограничена ободком в виде периферийной режущей кромки, пересекающей боковую поверхность 4. Периферийная режущая кромка на виде сверху имеет форму усеченного равностороннего треугольника. Каждая периферийная режущая кромка содержит три аналогичных набора режущих кромок, проявляя вращательную симметрию третьего порядка относительно оси A1 пластины.
Каждый набор режущих кромок содержит первый участок 6 режущей кромки, второй участок 7 режущей кромки, третий участок 8 режущей кромки, четвертый участок 9 режущей кромки, пятый участок 10 режущей кромки и шестой участок 11 режущей кромки. Шестой участок 11 режущей кромки граничит, т.е. соединен, с первым участком 6 режущей кромки, являющимся частью смежного набора режущих кромок.
Как наилучшим образом видно на Фиг. 3, второй участок 7 режущей кромки является выпуклым на виде сверху и соединяет, т.е. расположен между и смежно, первый участок 6 режущей кромки и третий участок 8 режущей кромки. Второй участок 7 режущей кромки на виде сверху имеет радиус кривизны в диапазоне 0,3-2,0 мм. Первый и третий участки 6, 8 режущей кромки являются прямыми или по существу прямыми на виде сверху. Первый участок 6 режущей кромки длиннее, чем третий участок 8 режущей кромки. Первый участок 6 режущей кромки и третий участок 8 режущей кромки образуют прямой угол или по существу прямой угол на виде сверху.
На виде сверху первая прямая линия от оси A1 пластины до второго участка 7 режущей кромки, образованного смежно с верхней поверхностью 2, и вторая прямая линия от оси A1 пластины до второго участка 7 режущей кромки, образованного смежно с нижней поверхностью, образуют угол больше нуля относительно друг друга. Это наилучшим образом видно на Фиг. 1, если смотреть на часть режущей пластины 1, ближайшую к нам.
Первый участок 6 режущей кромки наклонен к срединной плоскости P1 в направлении от второго участка 7 режущей кромки. Как видно, например, на Фиг. 2 и 5, первый участок 6 режущей кромки пересекает первую опорную плоскость P2. Таким образом, первый участок 6 режущей кромки разделен первой опорной плоскостью P2 на первый подучасток, расположенный между первой опорной плоскостью P2 и срединной плоскостью P1, и второй подучасток, расположенный с противоположной стороны первой опорной плоскости P2. Длина указанного первого подучастка меньше, чем длина указанного второго подучастка.
Как видно, например, на Фиг. 3 и 4, верхняя поверхность 2 содержит первую плоскую поверхность 12, расположенную на расстоянии от периферийной режущей кромки и полностью лежащую в первой опорной плоскости P2, параллельной срединной плоскости P1. Первая плоская поверхность 12 непрерывно продолжается вокруг оси A1 пластины. Соответствующим образом нижняя поверхность 3 содержит вторую плоскую поверхность 13, как видно на Фиг. 6, расположенную на расстоянии от периферийной режущей кромки и полностью лежащую во второй опорной плоскости P3, параллельной срединной плоскости P1.
Как видно, например, на Фиг. 2, третий участок 8 режущей кромки наклонен к срединной плоскости P1 в направлении от второго участка 7 режущей кромки. Вторые участки 7 режущей кромки являются наиболее выступающими участками режущей пластины 1 относительно срединной плоскости P1. Третий участок 8 режущей кромки образует угол относительно срединной плоскости P1, составляющий 26-32°.
Как видно на Фиг. 3, четвертый участок 9 режущей кромки соединяет третий участок 8 режущей кромки и пятый участок 10 режущей кромки. Третий участок 8 режущей кромки, четвертый участок 9 режущей кромки и пятый участок 10 режущей кромки выровнены на виде сверху. Шестой участок 11 режущей кромки является выпуклым на виде сверху и вогнутым на виде сбоку.
Как видно на Фиг. 2, четвертый участок 9 режущей кромки является выпуклым на виде сбоку. Пятый участок 10 режущей кромки пересекает срединную плоскость P1. Шестой участок 11 режущей кромки соединяет первый участок 6 режущей кромки и пятый участок 10 режущей кромки.
Как видно на Фиг. 2, пятый участок 10 режущей кромки образует угол относительно срединной плоскости P1 больше, чем угол, который третий участок 8 режущей кромки образует относительно срединной плоскости P1.
Как видно на Фиг. 4, верхняя поверхность 2 содержит первую переднюю поверхность 14, смежную с первым участком 6 режущей кромки, вторую переднюю поверхность 15, смежную со вторым участком 7 режущей кромки, и третью переднюю поверхность 16, смежную с третьим участком 8 режущей кромки. Первая, вторая и третья передние поверхности 14, 15, 16 ограничены внутренней границей, расположенной на расстоянии от соответствующего смежного участка 6, 7, 8 режущей кромки. Наибольшее расстояние на виде сверху, измеренное перпендикулярно первому участку 6 режущей кромки от первого участка 6 режущей кромки до внутренней границы, больше, чем наибольшее расстояние на виде сверху, измеренное перпендикулярно третьему участку 8 режущей кромки от третьего участка 8 режущей кромки до внутренней границы.
Как наилучшим образом видно на Фиг. 1, первая, вторая и третья передние поверхности 14, 15, 16 наклонены к первой опорной плоскости P2 от соответствующего смежного участка 6, 7, 8 режущей кромки. Первая, вторая и третья передние поверхности 14, 15, 16 наклонены к срединной плоскости P1 от соответствующего смежного участка 6, 7, 8 режущей кромки.
Первый передний угол, как видно на Фиг. 6, который первая передняя поверхность 14 образует относительно срединной плоскости P1, больше, чем третий передний угол, который третья передняя поверхность 16 образует относительно срединной плоскости P1.
Как видно, например, на Фиг. 5, верхняя поверхность 2 содержит поверхность 18 для отвода стружки между первой опорной плоскостью P2 и срединной плоскостью P1. Поверхность 18 для отвода стружки расположена между первой плоской опорной поверхностью 12 и первым участком 6 режущей кромки.
Боковая поверхность 4 содержит три аналогичных набора сегментов поверхности, проявляя вращательную симметрию третьего порядка относительно оси A1 пластины. Как видно, например, на Фиг. 5, каждый набор сегментов поверхности содержит первый участок 19 боковой поверхности, второй участок 20 боковой поверхности и третий участок 21 боковой поверхности, причем первый участок 19 боковой поверхности расположен между вторым участком 20 боковой поверхности и третьим участком 21 боковой поверхности и соединяет их. Как видно, например, на Фиг. 2 и 5, каждый набор сегментов поверхности дополнительно содержит четвертый участок 22 боковой поверхности, пятый участок 23 боковой поверхности, шестой участок 24 боковой поверхности, седьмой участок 25 боковой поверхности, восьмой участок 32 боковой поверхности и девятый участок 33 боковой поверхности. Первый участок 19 боковой поверхности лежит в плоскости, перпендикулярной срединной плоскости P1. Четвертый участок 22 боковой поверхности граничит с пятым участком 10 режущей кромки и расположен на расстоянии от нижней поверхности 3. Пятый участок 23 боковой поверхности граничит с третьим участком 8 режущей кромки и расположен на расстоянии от нижней поверхности 3. Шестой участок 24 боковой поверхности граничит с пятым участком 10 режущей кромки, образованным смежно с нижней поверхностью. Шестой участок 24 боковой поверхности расположен на расстоянии от верхней поверхности 2. Каждый из четвертого участка 22 боковой поверхности, пятого участка 23 боковой поверхности, шестого участка 24 боковой поверхности и седьмого участка 25 боковой поверхности пересекает срединную плоскость P1. Седьмой участок 25 боковой поверхности граничит с третьим участком 8 режущей кромки, образованным смежно с нижней поверхностью. Седьмой участок 25 боковой поверхности расположен на расстоянии от верхней поверхности 2. Граница, образованная между пятым участком 23 боковой поверхности и седьмым участком 25 боковой поверхности, образует угол меньше 90° относительно срединной плоскости P1.
Как наилучшим образом видно на Фиг. 3, на виде сверху пятый участок 23 боковой поверхности расположен на большем расстоянии в направлении наружу относительно периферийной режущей кромки, чем остальные участки боковой поверхности 4. На виде сверху второй участок 20 боковой поверхности расположен на расстояния в направлении наружу относительно периферийной режущей кромки, которое увеличивается или по существу увеличивается от шестого участка 11 режущей кромки ко второму участку 7 режущей кромки.
Как видно, например, на Фиг. 6, второй участок 20 боковой поверхности расположен смежно и продолжается от первого участка 6 режущей кромки, пересекающего верхнюю поверхность 2. Соответствующим образом третий участок 21 боковой поверхности расположен смежно и продолжается от первого участка 6 режущей кромки, пересекающего нижнюю поверхность 3. Таким образом, боковая поверхность между по существу противоположными первыми участками 6 режущей кромки, граничащими с верхней и нижней поверхностями 2, 3 соответственно, шире или расположена на большем расстоянии от оси A1 пластины на среднем участке, пересекающем срединную плоскость P1, по сравнению с участками, близкими к верхней и нижней поверхностям 2, 3 соответственно.
Как видно, например, на Фиг. 5, на виде сбоку расстояние, измеренное перпендикулярно срединной плоскости P1 от первого участка 6 режущей кромки до первого участка 19 боковой поверхности, уменьшается или по существу уменьшается в направлении от второго участка 7 режущей кромки к шестому участку 11 режущей кромки.
Как видно на Фиг. 7, в плоскости, содержащей ось A1 пластины и центральную точку второго участка 7 режущей кромки, расстояние от оси A1 пластины до точки на боковой поверхности 4, пересекающей срединную плоскость P1, меньше, чем расстояние от оси A1 пластины до центральной точки второго участка 7 режущей кромки.
Как показано, например, на Фиг. 1 и 2, восьмой участок 32 боковой поверхности ограничен верхней границей, содержащей второй участок 7 режущей кромки, противоположной нижней границей и двумя противоположными боковыми границами. Наименьшее расстояние от указанной верхней границы до указанной противоположной нижней границы составляет 0,1-0,6 мм.
Фиг. 8 иллюстрирует фрезерный инструмент 26, содержащий множество режущих пластин 1 в соответствии с первым вариантом осуществления и корпус 27 инструмента. Режущие пластины установлены в гнездах 28 под режущие пластины, как видно на Фиг. 9. Корпус 27 инструмента выполнен с возможностью вращения вокруг центральной оси A2. Как видно на Фиг. 10, гнездо 28 под режущую пластину содержит нижнюю контактную поверхность 29, выполненную с возможностью контакта со второй плоской опорной поверхностью 13, первую боковую контактную поверхность 30 и вторую боковую контактную поверхность 31. Каждая из первой и второй боковых контактных поверхностей 30, 31 выполнена с возможностью контакта с одним из первых участков 19 боковой поверхности. Фрезерный инструмент 26 выполнен таким образом, что третий участок 8 режущей кромки может образовывать первую плоскую поверхность, перпендикулярную центральной оси A2 корпуса 27 инструмента, и так, что первый участок 6 режущей кромки может образовывать вторую плоскую поверхность, перпендикулярную указанной первой плоской поверхности.