Сборный режущий инструмент и режущая головка для него
Вращающийся режущий инструмент содержит режущую головку, закрепленную с возможностью раскрепления на корпусе, головка и корпус имеют общую ось вращения. Головка имеет режущую часть и установочную часть. Установочная часть головки и вмещающая часть корпуса включают по крайней мере по две соединительные части, ограниченные цилиндрическими наружными поверхностями и соответствующими секциями канавок. При этом каждая соединительная часть включает плоскую базовую поверхность, расположенную поперечно к оси вращения, стенку для передачи крутящего момента, расположенную в основном внутрь от цилиндрической наружной поверхности к цилиндрической внутренней стенке, и фиксирующую стенку, расположенную назад от базовой поверхности и на периферии по отношению к оси вращения. Каждая базовая поверхность включает первый базовый участок, проходящий внутрь от цилиндрической наружной поверхности к фиксирующей стенке и от стенки для передачи крутящего момента к соответствующей передней секции канавки, и второй базовый участок, расположенный в одной плоскости с первым базовым участком и проходящий внутрь от цилиндрической внутренней стенки к фиксирующей стенке и по периферии от соответствующей последующей секции канавки к первому базовому участку, причем соединительные части режущей головки и соединительные части корпуса взаимодействуют друг с другом путем контактирования их фиксирующих стенок, их стенок для передачи крутящего момента, их первых и вторых базовых участков. Технический результат: обеспечение надежной подачи смазочно-охлаждающей жидкости. 3 н. и 23 з.п. ф-лы, 12 ил.
Настоящее изобретение относится к режущему инструменту, содержащему сменную режущую головку и корпус, на котором она установлена, и предназначенному для операций обработки вращающимся режущим инструментом, таких как сверление, фрезерование и им подобных.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В патенте США №5,957,631 раскрыт вращающийся режущий инструмент, содержащий режущую головку, соединенную с возможностью раскрепления с корпусом, причем режущая головка и корпус соединены посредством их периферийных поверхностей, ответных по форме и размерам, и имеющий режущие кромки на переднем торце режущей головки. Режущая головка и корпус скреплены посредством соединения «ласточкин хвост», обеспечивающего их надежное и стабильное соединение без использования других соединительных средств, таких как винты. Это значительно упрощает сборку и разборку режущих головок с корпусом. Однако в собранном состоянии соединительные части режущей головки полностью перекрывают соединительные части корпуса, что может препятствовать подаче охлаждения к режущим кромкам и может потребовать образования каналов для охлаждения, проходящих через режущую головку.
Чтобы обеспечить требуемые охлаждение и смазку режущих кромок режущего инструмента могут быть использованы режущие головки в форме пера, такие как раскрыты в патентах США №4,744,704; 6,530,728, или патенте США №6,551,036. Режущие головки в форме пера являются в основном тонкими, позволяющими частям корпуса проходить вперед к области, смежной с режущими кромками, и облегчать подачу к ним охлаждающей жидкости. Однако вследствие их уменьшенной толщины могут потребоваться дополнительные средства крепления, такие как винты, что может привести к нежелательной деформации корпуса от тангенциальных сил, действующих на режущие кромки.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предложен вращающийся режущий инструмент, содержащий режущую головку, закрепленную с возможностью раскрепления на корпусе, режущая головка и корпус имеют совпадающие цилиндрические наружные поверхности, передние и последующие секции канавок, общую ось вращения А, определяющую направление спереди-назад и направление вращения R. Режущая головка имеет режущую часть, расположенную со стороны ее переднего торца, и установочную часть, проходящую назад от режущей части, а корпус имеет вмещающую часть, проходящую назад от его переднего торца. Установочная часть режущей головки и вмещающая часть корпуса соответствуют по форме и размерам, и каждая из них включает по крайней мере две соединительные части, ограниченные цилиндрическими наружными поверхностями и соответствующими передними и последующими секциями канавок, и включает плоскую базовую поверхность, расположенную поперечно к оси вращения А, стенку для передачи крутящего момента, расположенную в основном внутрь от цилиндрической наружной поверхности к цилиндрической внутренней стенке, и фиксирующую стенку, расположенную назад от базовой поверхности и на периферии по отношению к оси вращения А, при этом каждая базовая поверхность включает первый базовый участок, проходящий в основном внутрь от цилиндрической наружной поверхности к фиксирующей стенке и от стенки для передачи крутящего момента к соответствующей передней секции канавки, и второй базовый участок, расположенный в одной плоскости с первым базовым участком и проходящий внутрь от цилиндрической внутренней стенки к фиксирующей стенке и по периферии от соответствующей последующей секции канавки к первому базовому участку. Соединительные части для закрепления установочной и вмещающей частей взаимодействуют друг с другом путем контактирования их фиксирующих стенок, их стенок для передачи крутящего момента, их первых и вторых базовых участков.
Предпочтительно на каждой базовой поверхности корпуса расположена выемка, разделяющая первый и второй базовые участки корпуса и проходящая от первого базового участка к фиксирующей стенке корпуса и по периферии от соответствующей передней секции канавки корпуса ко второму базовому участку.
Предпочтительно также, максимальная радиальная протяженность первого базового участка R1 выполнена больше, чем максимальная радиальная протяженность второго базового участка R2, а максимальная радиальная протяженность второго базового участка R2 выполнена больше или равной максимальной радиальной протяженности фиксирующей стенки RF.
Предпочтительно также, максимальная радиальная протяженность второго базового участка корпуса R2S выполнена больше, чем максимальная радиальная протяженность второго базового участка режущей головки R2H.
Как правило, первый зазор выполнен между противолежащими цилиндрическими внутренними стенками режущей головки и корпуса.
Предпочтительно передний торец корпуса обращен вперед, примыкает к переднему торцу режущей головки.
Предпочтительно также, стенки для передачи крутящего момента режущей головки и корпуса и их цилиндрические внутренние стенки проходят вперед от базовых поверхностей режущей головки и корпуса к их передним торцам соответственно.
Если необходимо, стенки для передачи крутящего момента проходят от базовой поверхности в направлении, расходящемся с осью вращения А под острым углом наклона.
Предпочтительно острый угол наклона выполнен равным или меньше, чем 20°.
В основном в поперечном сечении, перпендикулярном оси вращения А и проходящем вблизи базовой поверхности, стенка для передачи крутящего момента каждой соединительной части образует радиальный угол отклонения от радиус-вектора, проходящего от оси вращения А к наружной кромке на пересечении стенки для передачи крутящего момента и цилиндрической наружной поверхности.
Предпочтительно радиальный угол отклонения выполнен равным или меньше, чем 5°.
Как правило, фиксирующие стенки расположены соосно с радиальным расхождением от оси вращения А в направлении от базовых поверхностей.
Предпочтительно фиксирующие стенки проходят назад от базовых поверхностей до соединения с изогнутой задней поверхностью.
Предпочтительно также, изогнутые задние поверхности проходят назад с изгибом радиально внутрь до соединения с задним торцом, в основном перпендикулярным к оси вращения А.
Предпочтительно также, когда режущая головка закреплена на корпусе, второй зазор возникает между изогнутыми задними поверхностями и задними торцами установочной и вмещающей частей.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложена сменная режущая головка для установки на корпусе вращающегося режущего инструмента, имеющая ось вращения А, определяющую направление спереди-назад и направление вращения R, имеющая режущую часть, расположенную со стороны ее переднего торца, и установочную часть, проходящую назад от нее. Установочная часть включает по крайней мере две соединительные части, каждая соединительная часть включает плоскую базовую поверхность, расположенную поперечно к оси вращения А, стенку для передачи крутящего момента, расположенную в основном радиально внутрь от цилиндрической наружной поверхности режущей головки к ее внутренней цилиндрической стенке и вперед от базовой поверхности, и фиксирующую стенку, расположенную назад от базовой поверхности и по периферии вдоль базовой поверхности по отношению к оси вращения А. Каждая базовая поверхность режущей головки включает первый базовый участок, проходящий в основном внутрь от цилиндрической наружной поверхности режущей головки к ее фиксирующей стенке и от стенки для передачи крутящего момента режущей головки к соответствующей передней секции ее канавки, и второй базовый участок, расположенный в одной плоскости с первым базовым участком и проходящий непрерывно по периферии от соответствующей последующей секции канавки к первому базовому участку и внутрь от цилиндрической внутренней стенки режущей головки к ее фиксирующей стенке.
В соответствии с другим аспектом предложен вращающийся режущий инструмент, содержащий режущую головку и корпус, которые имеют возможность перевода от начального положения, в котором они отделены друг от друга, к закрепленному положению, в котором соединительные части режущей головки и корпуса взаимодействуют друг с другом, при этом контактируют их фиксирующие стенки, стенки для передачи крутящего момента, первые и вторые участки базовой поверхности.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для лучшего понимания настоящего изобретения и чтобы показать, как оно может быть выполнено на практике, отсылки будут сделаны к приложенным чертежам, на которых
на фиг.1 частично представлен вид в перспективе на сверло в соответствии с первым вариантом настоящего изобретения;
на фиг.2 представлен вид сверху на сверло, показанное на фиг.1;
на фиг.3 представлен вид в перспективе на режущую головку сверла, показанную на фиг.1;
на фиг.4 представлен вид сверху на режущую головку, показанную на фиг.3;
на фиг.5 представлен вид снизу на режущую головку, показанную на фиг.3;
на фиг.6 частично представлен вид в перспективе на корпус сверла, показанного на фиг.1;
на фиг.7 представлен вид сверху на корпус, показанный на фиг.6;
на фиг.8 представлен вид сбоку на сверло, показанное на фиг.1;
на фиг.9 представлено поперечное сечение сверла, показанного на фиг.1, по линии IX-IX на фиг.8;
на фиг.10 представлено поперечное сечение сверла, показанного на фиг.1, по линии X-X на фиг.2;
на фиг.11 представлен вид сбоку на сверло в соответствии со вторым вариантом настоящего изобретения;
на фиг.12 представлено поперечное сечение сверла, показанного на фиг.11, по линии XII-XII на фиг.11.
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ
Настоящее изобретение относится к вращающемуся режущему инструменту и будет представлено на примере сверла. Вначале обратим внимание на фиг.1 и 2. Сверло 20 в соответствии с первым вариантом настоящего изобретения содержит сменную режущую головку 22 и корпус 24, имеющие общую ось вращения А, определяющую направление спереди-назад и направление вращения R. Режущая головка 22 и корпус 24 имеют совпадающие и непрерывные цилиндрические наружные поверхности 26, 28 соответственно и совпадающие передние и последующие секции канавок 30, 32, 34, 36, которые, когда сверло 20 собрано, образуют две непрерывные, предпочтительно винтовые, канавки режущей головки и корпуса 38, 40 соответственно. Сверло 20 таким образом имеет 180° поворотную симметрию относительно оси вращения А.
Рассмотрим теперь фиг.3-5. Режущая головка 22, как правило, выполнена цельной из твердого материала, такого как твердый сплав (например, на основе карбида вольфрама), и в основном изготавливается путем фасонного прессования и спекания твердого сплава. Режущая головка 22 включает режущую часть 42, расположенную со стороны ее переднего торца 44, и установочную часть 46, выполненную заодно с режущей частью 42 и проходящую назад от нее. Режущая часть 42 имеет режущие кромки 48, образованные на пересечении переднего торца с каждой передней секцией канавок 30. Режущая часть 42 может иметь любую требуемую конструкцию и далее здесь не будет описываться, поскольку она не составляет существа настоящего изобретения.
Установочная часть 46 имеет пару идентичных соединительных частей 50. Каждая соединительная часть ограничена цилиндрической наружной поверхностью 28 режущей головки и примыкающими передней и последующей секциями канавки 30, 32 и имеет плоскую базовую поверхность 52, расположенную перпендикулярно к оси вращения А, и стенку для передачи крутящего момента 54, которая проходит вперед от базовой поверхности 52 к переднему торцу 44 и в основном радиально внутрь от цилиндрической наружной поверхности 28 к цилиндрической внутренней стенке 56. Цилиндрическая внутренняя стенка 56 проходит от базовой поверхности 52 к переднему торцу 44 параллельно оси вращения А и по периферии от стенки для передачи крутящего момента 54 к соответствующей последующей секции канавки 36.
Каждая соединительная часть 50 режущей головки дополнительно имеет фиксирующую стенку 58, проходящую по периферии по отношению к оси вращения А между передней и последующей секциями канавки 30, 32. Фиксирующие стенки 58 имеют конические в форме ласточкина хвоста поверхности, которые расположены соосно и проходят от базовой поверхности 52 в направлении, расходящемся с осью вращения А к изогнутой задней поверхности 60. Изогнутая задняя поверхность 60 режущей головки проходит назад от фиксирующих стенок 58 и изогнута радиально внутрь для сопряжения с общим задним торцом 62, соединяющим две соединительные части 50 и расположенным перпендикулярно к оси вращения А.
Каждая базовая поверхность 52 режущей головки имеет первый базовый участок 64 и второй базовый участок 66, которые выполнены непрерывными плоскими и расположенными в одной плоскости. Первый базовый участок 64 проходит в основном радиально наружу от фиксирующей стенки 58 режущей головки к ее цилиндрической наружной поверхности 26 и между стенкой для передачи крутящего момента 54 и соответствующей передней секцией канавки 30. Второй базовый участок 66 проходит непрерывно по периферии от первого базового участка 64 к соответствующей последующей секции канавки 34 и наружу от фиксирующей стенки 58 режущей головки к ее цилиндрической внутренней стенке 56. Максимальная радиальная протяженность первого базового участка R1H выполнена больше, чем максимальная радиальная протяженность второго базового участка R2H, которая, в свою очередь, выполнена большей или равной максимальной радиальной протяженности фиксирующей стенки FFH.
Рассмотрим теперь фиг.6 и 7. Корпус 24 имеет вмещающую часть 68, проходящую назад от его переднего торца 70. Вмещающая часть 68 включает соединительные части 72, ответные по числу, форме и размерам соединительным частям 50 режущей головки. Каждая соединительная часть 72 корпуса ограничена его цилиндрической наружной поверхностью 28 и смежными передней и последующей секциями канавки 34, 36 и включает плоскую базовую поверхность 74, расположенную перпендикулярно к оси вращения А. Соединительная часть 72 корпуса включает также стенку для передачи крутящего момента 76, проходящую вперед от его базовой поверхности 74 к переднему торцу 70 и в основном радиально внутрь от цилиндрической наружной поверхности 28 корпуса к его цилиндрической внутренней стенке 78. Цилиндрическая внутренняя стенка 78 корпуса проходит вперед от его базовой поверхности 74 параллельно оси вращения А к переднему торцу 70 и по периферии от стенки для передачи крутящего момента 76 корпуса к его соответствующей последующей секции канавки 36.
Каждая соединительная часть 72 корпуса дополнительно включает фиксирующую стенку 80, которая проходит по периферии по отношению к оси вращения А между смежными передней и последующей секциями канавки 34, 36. Фиксирующие стенки 80 корпуса имеют конические в форме ласточкина хвоста поверхности, которые расположены соосно и проходят от базовой поверхности 74 в направлении, расходящемся с осью вращения А для сопряжения с изогнутой задней поверхностью 82 корпуса, проходящей назад от его фиксирующей стенки 80 и изогнутой радиально внутрь для сопряжения с общей задней поверхностью 84 корпуса, соединяющей две его соединительные части 72 и расположенной перпендикулярно оси вращения А.
Базовая поверхность 74 корпуса включает первый базовый участок 86, который проходит радиально внутрь от цилиндрической наружной поверхности 28 к дуговой выемке 88, примыкающей к фиксирующей стенке 80, и по периферии от стенки для передачи крутящего момента 76 к соответствующей передней секции канавки 34. Выемка 88 проходит радиально внутрь от первого базового участка 86 корпуса к его фиксирующей стенке 80 и по периферии от соответствующей передней секции канавки 34 к соответствующей задней секции канавки 36 вдоль фиксирующей стенки 80. Второй базовый участок 90 проходит по периферии от выемки 88 к соответствующей последующей секции канавки 36 и радиально между цилиндрической внутренней стенкой 78 корпуса и его фиксирующей стенкой 80. Первый и второй базовые участки 86, 90 выполнены плоскими и расположенными в одной плоскости. Максимальная радиальная протяженность первого базового участка R1S (см. фиг.8) выполнена больше, чем максимальная радиальная протяженность второго базового участка R2S (см. фиг.7), которая, в свою очередь, выполнена большей или равной максимальной радиальной протяженности фиксирующей стенки RFS (см. фиг.8). Максимальная радиальная протяженность второго базового участка R2S корпуса выполнена большей, чем максимальная радиальная протяженность второго базового участка R2H режущей головки, как лучше всего видно на фиг.7.
Каждая соединительная часть 72 корпуса включает выступ 92, проходящий в осевом направлении вперед от базовой поверхности 74 и имеющий выполненный в нем канал 94 для жидкости. Выступ 92 корпуса ограничен наружной цилиндрической поверхностью 28, примыкающей последующей секцией канавки 32, стенкой для передачи крутящего момента 76, цилиндрической внутренней стенкой 78 и обращенной вперед верхней поверхностью выступа 96. Вместе с тем, две верхние поверхности выступа 96 образуют передний торец 70 корпуса. Канал для подвода жидкости 94 определяет направленное в основном вперед выходное отверстие 98 для подвода жидкости, по крайней мере частично образованное на верхней поверхности 96 выступа корпуса.
В основном, ориентация первого и второго базовых участков 86, 90 корпуса, стенок для передачи крутящего момента 76 корпуса и фиксирующих стенок 80 корпуса совпадает с ориентацией соответствующих первого и второго базовых участков 64, 66 режущей головки, стенок для передачи крутящего момента 54 режущей головки и фиксирующих стенок 58 режущей головки. Фиксирующие стенки 58, 80 режущей головки и корпуса спроектированы так, чтобы они совмещались с образованием между ними посадки с натягом, когда режущая головка 22 закреплена на хвостовике 24.
Сверло может быть переведено из начального положения, в котором режущая головка 22 и корпус 24 полностью отделены друг от друга в «разъединенное положение», в котором они находятся в непосредственной близости друг от друга. Сверло 20 собирается путем размещения режущей головки 22 спереди от корпуса 24 и смещения режущей головки 22 в осевом направлении к корпусу 24 до размещения установочной части 46 во вмещающей части 68. Это производится путем вставления соединительных частей 50 режущей головки между соединительными частями 72 корпуса так, чтобы каждая передняя секция канавки 30 режущей головки была обращена к последующей секции канавки 36 корпуса, а задняя поверхность 62 режущей головки контактировала с задней поверхностью 84 корпуса. На положение, полученное таким образом, будут ссылки как на «разъединенное положение», поскольку в этом положении режущая головка не закреплена на корпусе.
Режущая головка 22 переводится из разъединенного положения в закрепленное положение путем поворота режущей головки 22 в направлении, противоположном направлению вращения R сверла 20 до контакта соответствующих стенок для передачи крутящего момента 54, 76 режущей головки и корпуса и взаимодействием соответствующих фиксирующих стенок 58, 80 режущей головки и корпуса, как это лучше всего показано на фиг.8. В закрепленном положении, в котором режущая головка 22 надежно удерживается в корпусе 24, каждый первый базовый участок 64 режущей головки опирается на соответствующий первый базовый участок 86 корпуса, а каждый второй базовый участок 66 режущей головки опирается на соответствующий второй базовый участок 90 корпуса. В процессе сборки сверла 20 выемка 88 предотвращает преждевременное взаимодействие второго базового участка 66 режущей головки с первым базовым участком 86 корпуса посредством обеспечения свободного движения без контакта вдоль нее второго базового участка 66 режущей головки, с тем, чтобы первые базовые участки 64, 86 режущей головки и хвостовика вступали в контакт первыми перед контактом между вторыми базовыми участками 66, 90 режущей головки и корпуса и также предотвращался контакт между первым базовым участком 86 корпуса и вторым базовым участком 66 режущей головки, посредством чего достигается легкое и определенное взаимодействие режущей головки 22 и корпуса 24.
При закреплении режущей головки 22 на корпусе 24 контактирование первых базовых участков 64, 86 режущей головки и корпуса воздействует на режущую головку в осевом направлении вперед, при этом взаимодействуют фиксирующие стенки 58, 80 режущей головки и корпуса, что позволяет обеспечить самозажим и самоцентрирование режущей головки 22 на корпусе 24. Дополнительно, заклинивание фиксирующих стенок 58, 80 как охватываемого и охватывающего элементов предотвращает разъединение режущей головки с корпусом при отводе сверла 20 из обработанной заготовки (не показана). В закрепленном положении первый зазор 100 выполнен между противолежащими цилиндрическими внутренними стенками 56, 78 режущей головки и корпуса (см. фиг.9 и 10). Взаимодействие фиксирующих стенок 58, 80 образует второй зазор 102 между соответствующими изогнутыми задними поверхностями 60, 82 и задними торцами 62, 84 режущей головки и корпуса. Первый и второй зазоры 100, 102 предотвращают нежелательное трение в процессе сборки или разборки режущей головки 22 и корпуса 24. Таким образом, из приведенного выше описания следует, что режущая головка и корпус могут быть переведены из первого, начального положения, в котором они полностью отделены друг от друга, во второе разъединенное положение, в котором режущая головка не закреплена на корпусе, и из разъединенного положения - в третье, закрепленное положение.
Как показано на фиг.1, 2 и 8, верхние поверхности 96 выступов корпуса обращены вперед и примыкают к переднему торцу 44 режущей головки, что облегчает подачу охлаждающей жидкости к режущим кромкам 48 и к дну обрабатываемого отверстия (не показано).
В процессе операции обработки резанием, осевые силы, действующие на режущие кромки 48, воспринимаются базовыми поверхностями 52, 74 режущей головки и корпуса. Широкая осевая опора для режущей головки 22 обеспечена контактированием соответствующих первых базовых участков 64, 86 режущей головки и корпуса, которые прилегают к их цилиндрическим наружным поверхностям 26, 28. Осевая опора увеличена посредством контактирования соответствующих вторых базовых участков 66, 90 режущей головки и корпуса. Вследствие того, что первые базовые участки 64, 86 режущей головки и корпуса имеют угловое смещение по отношению к их вторым базовым участкам 66, 90, дополнительная осевая опора, возникающая при контактировании вторых базовых участков 66, 90, помогает в стабилизации режущей головки 22 на корпусе 24 и полностью предотвращает качание режущей головки 22 по отношению к корпусу 24.
Тангенциальные составляющие сил резания воспринимаются стенками для передачи крутящего момента 76. Для эффективного восприятия тангенциальных составляющих сил стенки для передачи крутящего момента 54, 76 направлены радиально с тем, чтобы возникающие на них силы реакции посредством этого имели бы минимально возможные радиальные составляющие. Дополнительно, стенки для передачи крутящего момента 54, 76 режущей головки и корпуса расположены перпендикулярно к их базовым поверхностям 52, 74 соответственно, чтобы минимизировать посредством этого осевые составляющие возникающих на них сил реакции.
Однако различные варианты могут иметь различные конструкции стенок для передачи крутящего момента. Сверло 220 в соответствии со вторым вариантом настоящего изобретения показано на фиг.11 и 12. Поскольку сверло 220 имеет много признаков, которые сходны с признаками сверла 20 в соответствии с первым вариантом, позиции сходных признаков будут получены путем добавления 200 к позициям соответствующих признаков для сверла 20. Сверло 220 содержит режущую головку 222, закрепленную на корпусе 224. Режущая головка 222 имеет режущую часть 242, расположенную со стороны ее переднего торца 244, и установочную часть 246, проходящую назад от нее.
Режущая часть включает последующую и переднюю секции 230, 232 канавки 238 режущей головки и режущие кромки 248 в основном такие же, как описано выше. Установочная часть 246 включает пару идентичных соединительных частей 250 режущей головки. Соединительная часть 250 включает плоскую базовую поверхность 252, которая расположена перпендикулярно к оси вращения А, и стенку для передачи крутящего момента 254, проходящую вперед от базовой поверхности 252 к переднему торцу 244 и внутрь от цилиндрической наружной поверхности 226 к цилиндрической внутренней стенке 256. Цилиндрическая внутренняя стенка 256 режущей головки проходит от базовой поверхности 252 к переднему торцу 244 параллельно оси вращения А и по периферии от стенки для передачи крутящего момента 254 к соответствующей последующей секции канавки 232.
Корпус имеет вмещающую часть 268, расположенную назад от его переднего торца 270. Вмещающая часть 268 включает соединительные части 272, соответствующие по числу, форме и размерам соединительным частям 250 режущей головки. Каждая соединительная часть 272 корпуса включает плоскую базовую поверхность 274, расположенную перпендикулярно к оси вращения А, и стенку для передачи крутящего момента 276, проходящую вперед от базовой поверхности 274 к переднему торцу 270 и внутрь от цилиндрической наружной поверхности 228 к цилиндрической внутренней стенке 278. Цилиндрическая внутренняя стенка 278 проходит от базовой поверхности 274 к переднему торцу 270 параллельно к оси вращения А и по периферии от стенки для передачи крутящего момента 276 к соответствующей последующей секции 236 канавки 240 корпуса.
Как лучше всего показано на фиг.11, стенки для передачи крутящего момента 254, 276 режущей головки и корпуса проходят от их базовых поверхностей 252 в направлении, расходящемся от оси вращения А под острым углом наклона τ между 0° и 20°. В предпочтительном варианте угол наклона τ равен 15°. Как лучше всего показано на фиг.12, стенки для передачи крутящего момента 254, 276 режущей головки и корпуса образуют угол радиального отклонения ρ с радиус-вектором V, проходящим от оси вращения А к наружным кромкам 291C и 291S соответственно режущей головки и корпуса, образованным на пересечении их стенок для передачи крутящего момента 254, 276 и цилиндрической наружной поверхности 226, как видно в поперечном сечении, перпендикулярном оси вращения А и проходящем вблизи базовых поверхностей 252 режущей головки и корпуса. Угол радиального отклонения ρ может иметь значения между 0° и 5° с каждой стороны от радиус-вектора V, проведенного к наружным кромкам 291C, 291S. В предпочтительном варианте угол радиального отклонения равен 1,5°.
Так же, как для первого варианта, первый зазор 300 и второй зазор 302 выполняются в аналогичных местах между режущей головкой и корпусом.
Хотя настоящее изобретение было описано с определенной степенью детализации, следует понимать, что различные изменения и модификации могут быть выполнены без отхода от существа изобретения, изложенного в приведенной ниже формуле.
1. Вращающийся режущий инструмент (20, 220), содержащий режущую головку (22, 222), закрепленную с возможностью раскрепления на корпусе (24, 224), при этом режущая головка (22, 222) и корпус (24, 224) имеют совпадающие цилиндрические наружные поверхности (26, 28, 226, 228), передние (30, 34, 230, 234) и последующие (32, 36, 232, 236) секции канавок, общую ось вращения А, определяющую направление спереди-назад, и направление вращения R, режущая головка (22, 222) имеет режущую часть (42, 242), расположенную со стороны ее переднего торца (44, 244), и установочную часть (46, 246), проходящую назад от режущей части, корпус (24, 224) имеет вмещающую часть (68, 268), проходящую назад от его переднего торца (70, 270), установочная часть (46, 246) режущей головки и вмещающая часть (68, 268) корпуса соответствуют по форме и размерам и каждая из них включает по крайней мере две соединительные части (50, 72, 250, 272), ограниченные цилиндрическими наружными поверхностями (26, 28, 226, 228) и соответствующими передними и последующими секциями канавок (30, 32, 34, 36, 230, 232, 234, 236), при этом каждая соединительная часть (50, 72, 250, 272) включает плоскую базовую поверхность (52, 74, 252, 274), расположенную поперечно к оси вращения А, стенку для передачи крутящего момента (54, 76, 254, 276), расположенную в основном внутрь от цилиндрической наружной поверхности (26, 28, 226, 228) к цилиндрической внутренней стенке (56, 78, 256, 278), и фиксирующую стенку (58, 80, 258, 280), расположенную назад от базовой поверхности (52, 74, 252, 274) и на периферии по отношению к оси вращения А, каждая базовая поверхность (52, 74, 252, 274) включает первый базовый участок (64, 86, 264, 286), проходящий в основном внутрь от цилиндрической наружной поверхности (26, 28, 226, 228) к фиксирующей стенке (58, 80, 258, 280) и от стенки для передачи крутящего момента (54, 76, 254, 276) к соответствующей передней секции канавки (30, 34, 230, 234), и второй базовый участок (66, 90, 266, 290), расположенный в одной плоскости с первым базовым участком и проходящий внутрь от цилиндрической внутренней стенки (56, 78, 256, 278) к фиксирующей стенке (58, 80, 258, 280) и по периферии от соответствующей последующей секции канавки (32, 36, 232, 236) к первому базовому участку (64, 86, 264, 286), причем соединительные части (50, 250) режущей головки и соединительные части (72, 272) корпуса взаимодействуют друг с другом путем контактирования их фиксирующих стенок (58, 258 и 80, 280), их стенок для передачи крутящего момента (54, 254 и 76, 276), их первых (64, 264, 86, 286) и вторых (66, 266, 90, 290) базовых участков.
2. Режущий инструмент по п.1, в котором на каждой базовой поверхности корпуса расположена выемка (88, 288), разделяющая первый и второй базовые участки корпуса и проходящая от первого базового участка к фиксирующей стенке корпуса и по периферии от соответствующей передней секции канавки корпуса ко второму базовому участку.
3. Режущий инструмент по п.1, в котором максимальная радиальная протяженность первого базового участка R1 выполнена больше, чем максимальная радиальная протяженность второго базового участка R2.
4. Режущий инструмент по п.3, в котором максимальная радиальная протяженность второго базового участка R2 выполнена больше или равной максимальной радиальной протяженности фиксирующей стенки RF.
5. Режущий инструмент по п.3, в котором максимальная радиальная протяженность второго базового участка корпуса R2S выполнена больше, чем максимальная радиальная протяженность второго базового участка режущей головки R2H.
6. Режущий инструмент по п.1, в котором первый зазор (100, 300) выполнен между противолежащими цилиндрическими внутренними стенками режущей головки и корпуса.
7. Режущий инструмент по п.1, в котором стенки для передачи крутящего момента режущей головки и корпуса и их цилиндрические внутренние стенки проходят вперед от базовых поверхностей режущей головки и корпуса к их передним торцам соответственно.
8. Режущий инструмент по п.1, в котором передний торец корпуса обращен вперед и примыкает к переднему торцу режущей головки.
9. Режущий инструмент по п.1, в котором стенки для передачи крутящего момента проходят от базовой поверхности в направлении, расходящемся с осью вращения А под острым углом наклона τ.
10. Режущий инструмент по п.9, в котором острый угол наклона τ выполнен равным или меньше, чем 20°.
11. Режущий инструмент по п.1, в котором в поперечном сечении, перпендикулярном оси вращения А и проходящем вблизи базовой поверхности, стенка для передачи крутящего момента каждой соединительной части образует радиальный угол отклонения ρ от радиус-вектора, проходящего от оси вращения А к наружной кромке на пересечении стенки для передачи крутящего момента и цилиндрической наружной поверхности.
12. Режущий инструмент по п.11, в котором радиальный угол отклонения ρ выполнен равным или меньше, чем 5°.
13. Режущий инструмент по п.1, в котором фиксирующие стенки расположены соосно с радиальным расхождением от оси вращения А в направлении от базовых поверхностей.
14. Режущий инструмент по п.1, в котором фиксирующие стенки проходят назад от базовых поверхностей до соединения с изогнутой задней поверхностью (60, 260, 82, 282).
15. Режущий инструмент по п.14, в котором изогнутые задние поверхности проходят назад с изгибом радиально внутрь до соединения с задним торцом (62, 262, 84, 284) в основном перпендикулярно к оси вращения А.
16. Режущий инструмент по п.15, в котором, когда режущая головка закреплена на корпусе, второй зазор (102, 302) возникает между изогнутыми задними поверхностями и между задними торцами режущей головки и корпуса.
17. Сменная режущая головка (22, 222), имеющая ось вращения А, определяющую направление спереди-назад, и направление вращения R, имеющая режущую часть (42, 242), расположенную со стороны ее переднего торца (44, 244), и установочную часть (46, 246), проходящую назад от нее, при этом установочная часть включает по крайней мере две соединительные части (50, 250), каждая соединительная часть включает плоскую базовую поверхность (52, 252), расположенную поперечно к оси вращения А, стенку для передачи крутящего момента (54, 254), расположенную в основном радиально внутрь от цилиндрической наружной поверхности (26, 226) режущей головки к ее внутренней цилиндрической стенке (56, 256) и вперед от базовой поверхности, и фиксирующую стенку (58, 258), расположенную назад от базовой поверхности и по периферии вдоль базовой поверхности по отношению к оси вращения А, каждая базовая поверхность режущей головки включает первый базовый участок (64, 264), проходящий в основном внутрь от цилиндрической наружной поверхности режущей головки к ее фиксирующей стенке и от стенки для передачи крутящего момента режущей головки к соответствующей передней секции ее канавки (30, 230), и второй базовый участок (66, 266), расположенный в одной плоскости с первым базовым участком и проходящий непрерывно по периферии от него к соответствующей последующей секции канавки (32, 232) и внутрь от цилиндрической внутренней стенки режущей головки к ее фиксирующей стенке.
18. Режущая головка по п.17, в которой максимальная радиальная протяженность первого базового участка R1H выполнена больше, чем максимальная радиальная протяженность второго базового участка R2H.
19. Режущая головка по п.18, в которой максимальная радиальная протяженность второго базового участка R2H выполнена больше или равной максимальной радиальной протяженности фиксирующей стенки RFH.
20. Режущая головка по п.17, в которой стенки для передачи крутящего момента и цилиндрические внутренние стенки проходят вперед от базовой поверхности к переднему торцу.
21. Режущая головка по п.17, в которой стенки для передачи крутящего момента проходят от базовой поверхности в направлении, расходящемся с осью вращения А под острым углом наклона τ.
22. Режущая головка по п.21, в которой острый угол наклона τ выполнен равным или меньше, чем 20°.
23. Режущая головка по п.17, в которой в поперечном сечении, перпендикулярном оси вращения А и проходящем вблизи базовой поверхности, стенки для передачи крутящего момента каждой соединительной части образуют радиальный угол отклонения ρ от радиус-вектора, проходящего от оси вращения А к наружной кромке на пересечении стенки для передачи крутящего момента и цилиндрической наружной поверхности.
24. Режущая головка по п.23, в которой радиальный угол отклонения ρ выполнен равным или меньше, чем 5°.
25. Режущая головка по п.17, в которой фиксирующие стенки имеют поверхности в форме ласточкина хвоста, расположенные соосно с радиальным расхождением от оси вращения А в направлении от базовых поверхностей.
26. Сборный вращающийся режущий инструмент, содержащий режущую головку и корпус, при этом режущая головка имеет первую ось вращения, определяющую направление спереди-назад, и направление вращения R, первую цилиндрическую наружную поверхность, первую переднюю и первую последующую секции канавки, режущую часть, расположенную со стороны ее переднего торца, и установочную часть, проходящую назад от нее, установочная часть включает по крайней мере первую и вторую соединительные части, ограниченные первой цилиндрической наружной поверхностью, первой передней и первой последующей секциями канавки, каждая из первой и второй соединительных частей включает первую плоскую базовую поверхность, расположенную поперечно к первой оси вращения, первую стенку для передачи крутящего момента, расположенную в основном радиально внутрь от первой цилиндрической наружной поверхности к первой внутренней цилиндрической стенке, и первую фиксирующую стенку, расположенную назад от первой плоской базовой поверхности и по периферии по отношению к первой оси вращения, первая плоская базовая поверхность включает первый базовый участок, проходящий в основном внутрь от первой цилиндрической наружной поверхности к фиксирующей стенке и от первой стенки для передачи крутящего момента к соответствующей первой передней секции канавки, и второй базовый участок, расположенный в одной плоскости с первым базовым участком и проходящий внутрь от первой цилиндрической внутренней стенки к первой фиксирующей стенке и по периферии от соответствующей первой последующей секции канавки к первому базовому участку, корпус имеет вторую ось вращения, вторую наружную поверхность, вторую переднюю и вторую последующую секции канавки и вмещающую часть, расположенную назад от его переднего торца, вмещающая часть включает по крайней мере первую и вторую соединительные части, ограниченные второй цилиндрической наружной поверхностью, второй передней и второй последующей секциями канавки, каждая из первой и второй соединительных частей включает вторую плоскую базовую поверхность, расположенную поперечно ко второй оси вращения, вторую стенку для передачи крутящего момента, проходящую в основном внутрь от второй цилиндрической наружной поверхности ко второй цилиндрической внутренней стенке, и вторую фиксирующую стенку, проходящую назад от второй плоской базовой поверхности и по периферии относительно второй оси вращения, вторая плоская базовая поверхность включает первый базовый участок, проходящий в основном внутрь от второй цилиндрической наружной поверхности к фиксирующей стенке и от второй стенки для передачи крутящего момента к соответствующей второй передней секции канавки, и второй базовый участок, расположенный в одной плоскости с первым базовым участком и проходящий внутрь от второй цилиндрической внутренней стенки к второй фиксирующей стенке и по периферии от соответствующей второй последующей секции канавки к первому базовому участку, причем сборный вращающийся режущий инструмент, выполнен с возможностью перевода от начального положения, в котором режущая головка и корпус отделены друг от друга, к закрепленному положению, в котором соединительные части режущей головки и корпуса взаимодействуют друг с другом, при этом контактируют их фиксирующие стенки, стенки для передачи крутящего момента, первые и вторые базовые участки.
