Режущая пластина, имеющая вогнутую стружечную канавку, образованную на угловых боковых поверхностях

Авторы патента:

НГУЙЕН, Эрик, Уилльям (US)

ДЖОНСОН, Уилльям, Беннетт (US)

B23C5/20 - со вставными ножами или зубьями

Владельцы патента RU 2564494:

ИНДЖЕРСОЛЛ КАТТИНГ ТУЛ КОМПАНИ (US)

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована при фрезеровании с наклоном обрабатываемых деталей. Режущая пластина включает в себя две противоположные торцевые поверхности и периферийную боковую поверхность, продолжающуюся между двумя противоположными торцевыми поверхностями. Периферийная боковая поверхность включает в себя две противоположные большие боковые поверхности, соединенные с двумя противоположными меньшими боковыми поверхностями через угловые боковые поверхности. Периферийная кромка образована на пересечении каждой торцевой поверхности с периферийной боковой поверхностью. Каждая торцевая поверхность имеет два выступающих угла с соответствующими выступающими угловыми режущими кромками и два пониженных угла с соответствующими пониженными угловыми режущими кромками. Каждая из угловых боковых поверхностей включает в себя вогнутую стружечную канавку, которая служит в качестве задней поверхности для соответствующей пониженной угловой режущей кромки. Вогнутая стружечная канавка продолжается от ее соответствующей пониженной угловой режущей кромки в направлении, но не пересекает выступающего угла, связанного с противоположной торцевой поверхностью. Обеспечивается эффективный отвод стружки, повышается качество обработки. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 17 ил.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к инструментам для фрез. Более конкретно, оно относится к фрезам, имеющим режущие пластины с угловыми боковыми поверхностями, имеющими вогнутые стружечные канавки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

На фиг. 1-4 показана режущая пластина 500 по предшествующему уровню техники. Режущая пластина 500 имеет две идентичные торцевые поверхности 502а, 502b. Каждая торцевая поверхность 502а, 502b имеет контактную поверхность 504. Периферийная боковая поверхность 510 продолжается между двумя противоположными торцевыми поверхностями 502а, 502b. Периферийная боковая поверхность 510 состоит из двух противоположных больших боковых поверхностей 512а, 512b, двух противоположных меньших боковых поверхностей 514а, 514b и угловых боковых поверхностей 516а, 516b, 516с, 516d, которые расположены между смежными большими боковыми поверхностями 512а, 512b и меньшими боковыми поверхностями 514а, 514b. Периферийная кромка 520а, 520b образована на пересечении каждой торцевой поверхности 502a, 502b и периферийной боковой поверхности 510. Режущая пластина 500 также включает в себя сквозное отверстие 590, которое проходит между противоположными большими боковыми поверхностями 512а, 512b.

На виде большой боковой поверхности режущей пластины (см. фиг. 3), каждая торцевая поверхность 502a, 502b имеет четыре угла 530a, 530b, 530c, 530d, включающих два диагонально противоположных пониженных угла 530a, 530d и два диагонально противоположных выступающих угла 530b, 530c.

Периферийные кромки 520а, 520b включают в себя две группы режущих кромок. Как видно на фиг. 1, каждая группа включает в себя выступающую угловую режущую кромку 540b, связанную с первой угловой боковой поверхностью 516b, главную режущую кромку 542b, смежную с выступающей угловой режущей кромкой 540b и продолжающуюся вдоль первой большой боковой поверхности 512b, и выступающую угловую зачистную кромку 544b, смежную с выступающей угловой режущей кромкой 540b. Выступающая угловая зачистная кромка 544b продолжается вдоль первой меньшей боковой поверхности 514b, которая имеет общую первую угловую боковую поверхность 516b с первой большой боковой поверхностью 512b.

Фрезы, имеющие такие режущие пластины 500 по предшествующему уровню техники, удерживаемые в них, обрабатывают резанием либо в перпендикулярном направлении, либо горизонтальном направлении с центральным резанием. При попытке наклонного резания, используя фрезу с такими режущими пластинами по предшествующему уровню техники, тупая кромка режущей пластины 500 царапает по обрабатываемой детали, так как режущая пластина 500 не имеет стружечной канавки. Таким образом, обрабатываемая деталь, подлежащая резанию, деформируется и потенциально упрочняется, и срок службы режущей пластины 500 уменьшается.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном аспекте, настоящее изобретение направлено на режущую пластину (100) для использования во фрезе. Режущая пластина в соответствии с изобретением содержит:

две идентичные противоположные торцевые поверхности (102a, 102b), каждая из которых выполнена с опорной поверхностью (104);

периферийную боковую поверхность (110), продолжающуюся между двумя противоположными торцевыми поверхностями (102а, 102b) и содержащую две противоположные большие боковые поверхности (112а, 112b), две противоположные меньшие боковые поверхности (114а, 114b) и угловые боковые поверхности (116а, 116b, 116с, 116d), расположенные между смежными большими и меньшими боковыми поверхностями;

периферийную кромку (120а, 120b), образованную на пересечении каждой торцевой поверхности (102a, 102b) и периферийной боковой поверхности (110);

при этом каждая торцевая поверхность (102a, 102b) имеет четыре угла (130a, 130b, 130c, 130d), включающих два диагонально противоположных пониженных угла (130a, 130d) и два диагонально противоположных выступающих угла (130b, 130c), при этом пониженные углы (130a, 130d) расположены ближе выступающих углов (130b, 130c) к срединной плоскости (М) режущей пластины, проходящей через большие и меньшие боковые поверхности (112a, 112b, 114a, 114b) и расположенной посередине между торцевыми поверхностями (102а, 102b).

В режущей пластине, по меньшей мере одна периферийная кромка (120а) содержит две группы режущих кромок, каждая из которых содержит:

выступающую угловую режущую кромку (140b), связанную с первой угловой боковой поверхностью (116b);

главную режущую кромку (142b), смежную выступающей угловой режущей кромке (140b) и продолжающуюся вдоль первой большей боковой поверхности (112b);

выступающую угловую зачистную кромку (144b), смежную выступающей угловой режущей кромке (140b) и продолжающуюся вдоль первой меньшей боковой поверхности (114b), которая имеет общую первую угловую боковую поверхность (116b) с первой большей боковой поверхностью (112b);

пониженную угловую режущую кромку (140а), связанную со второй угловой боковой поверхностью (116а), при этом вторая угловая боковая поверхность (116а) и первая угловая боковая поверхность (116b) имеют общую первую меньшую боковую поверхность (114b); и

пониженную угловую зачистную кромку (146а), смежную пониженной угловой режущей кромке (140а) и продолжающуюся вдоль первой меньшей боковой поверхности (114b) к выступающей угловой зачистной кромке (144b);

причем каждая угловая боковая поверхность (116a, 116b, 116c, 116d) выполнена с вогнутой стружечной канавкой (150), продолжающейся от пониженной угловой режущей кромки (140а), за срединную плоскость (М), и в направлении, но не пересекая, выступающей угловой режущей кромки (130с), связанной с противоположной периферийной кромкой (120b), при этом вогнутая стружечная канавка (150) образует заднюю поверхность (152) для пониженной угловой режущей кромки (140а) и является видимой как на виде на большую сторону, так и на виде на меньшую сторону режущей пластины.

В другом аспекте, настоящее изобретение направлено на фрезу (200), содержащую корпус (220) фрезы, содержащий множество гнезд (210) под режущую пластину; и множество режущих пластин (100), каждая из которых удерживается в одном из множества гнезд (210) под режущую пластину, причем каждая режущая пластина соответствует вышеописанной режущей пластине.

В еще одном другом аспекте, настоящее изобретение направлено на способ фрезерования обрабатываемой детали. Способ содержит: (а) обеспечение вышеупомянутой фрезы (200); и (b) перемещение фрезы одновременно в осевом направлении и поперечном направлении относительно обрабатываемой детали для образования, тем самым, наклона на обращенной в осевом направлении поверхности обрабатываемой детали, при этом наклон имеет периферийную кромку, так, что по меньшей мере участок наклонной периферийной кромки размещается в вогнутой стружечной канавке, когда пониженная угловая режущая кромка снимает стружку с наклонной периферийной кромки при вращении фрезы.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для лучшего понимания настоящего изобретения и для того, чтобы показать как оно может быть осуществлено на практике, ссылка теперь будет сделана на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг. 1 показан перспективный вид режущей пластины по предшествующему уровню техники;

на фиг. 2 показан вид сбоку режущей пластины по предшествующему уровню техники;

на фиг. 3 показан вид на большую сторону режущей пластины по предшествующему уровню техники;

на фиг. 4 показан вид на меньшую сторону режущей пластины по предшествующему уровню техники;

на фиг. 5 показан перспективный вид режущей пластины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 6 показан вид с торца режущей пластины по фиг. 5;

на фиг. 7 показан вид на большую сторону режущей пластины по фиг. 5;

на фиг. 8 показан вид на меньшую сторону режущей пластины фиг. 5;

на фиг. 9 показан вид сверху фрезы с диаметром 2,000 дюйма с режущей пластиной по фиг. 5, удерживаемой в ней;

на фиг. 10 показан изометрический вид сверху фрезы с диаметром 2,000 дюйма с режущей пластиной по фиг. 5, удерживаемой в ней;

на фиг. 11 показан вид сбоку фрезы по фиг. 10;

на фиг. 12 показан вид сверху фрезы по фиг. 10;

на фиг. 13 показан первый изометрический вид фрезы с диаметром 1,250 дюйма с режущей пластиной по фиг. 5, удерживаемой в ней;

на фиг. 14 показан второй изометрический вид фрезы по фиг. 13;

на фиг. 15 показан вид сверху фрезы по фиг. 13;

на фиг. 16 показана фреза, установленная на шпиндель и имеющая две режущие пластины по фиг. 5, удерживаемые в ней;

на фиг. 17а и 17b показаны разные изометрические виды двух разных дуг инструмента, наложенных на вогнутая стружечную канавку режущей пластины по фиг. 5.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

На фиг. 5-8 показана режущая пластина 100 для использования во фрезе в соответствии с настоящим изобретением. На фиг. 5 наилучшим образом показаны основные поверхности режущей пластины 100. Режущая пластина 100 имеет две идентичные торцевые поверхности 102а, 102b. Каждая торцевая поверхность 102а, 102b выполнена с опорной поверхностью 104. Периферийная боковая поверхность 110 продолжается между двумя противоположными торцевыми поверхностями 102а, 102b. Периферийная боковая поверхность 110 содержит две противоположные большие боковые поверхности 112а, 112b, две противоположные меньшие боковые поверхности 114а, 114b и угловые боковые поверхности 116а, 116b, 116с, 116d, которые расположены между смежными большими боковыми поверхностями 112а, 112b и меньшими боковыми поверхностями 114а, 114b. Периферийная кромка 120а, 120b образована на пересечении каждой торцевой поверхности 102a, 102b и периферийной боковой поверхности 110. Режущая пластина 100 также включает в себя сквозное отверстие 190, которое проходит между противоположными большими боковыми поверхностями 112а, 112b. В других вариантах осуществления, сквозное отверстие вместо этого может проходить через противоположные торцевые поверхности 102а, 102b.

Как видно на фиг. 7, срединная плоскость М режущей пластины 100 проходит через большие и меньшие боковые поверхности 112a, 112b, 114a, 114b и располагается посередине между торцевыми поверхностями 102а, 102b. Как наилучшим образом видно на фиг. 5 и 7, первая ось А1 проходит через противоположные большие боковые поверхности 112а, 112b. Вторая ось А2 является перпендикулярной к первой оси А1 и проходит через обе торцевые поверхности 102а, 102b. Третья ось А3 является перпендикулярной как к первой оси А1, так и ко второй оси А2 и проходит через противоположные меньшие боковые поверхности 114a, 114b. В одном варианте осуществления, режущая пластина 100 имеет вращательную симметрию на 180° относительно всех трех осей А1, А2 и А3. В другом варианте осуществления, режущая пластина 100 имеет вращательную симметрию 180° относительно только одной или двух из осей А1, А2 и А3.

Как наилучшим образом видно на фиг. 6, каждая торцевая поверхность 102a, 102b имеет четыре угла 130a, 130b, 130c, 130d, включающих в себя два диагонально противоположных пониженных угла 130a, 130d и два диагонально противоположных выступающих угла 130b, 130c. Диагонально противоположные пониженные углы 130a, 130d расположены ближе к срединной плоскости М режущей пластины, чем диагонально противоположные выступающие углы 130b, 130c.

Периферийные кромки 120а, 120b включают в себя, по меньшей мере, одну группу режущих кромок. На фиг. 9 показан один вариант осуществления группы режущих кромок на периферийной кромке 120а режущей пластины 100 во фрезе 200 настоящего изобретения. Предпочтительно, периферийные кромки 120а, 120b включают в себя две группы режущих кромок. Каждая группа режущих кромок включает в себя первичную подгруппу «внешних» режущих кромок и вторичную подгруппу «внутренних» режущих кромок. Во время работы с наклоном, первичная подгруппа режущих кромок образует срез внешнего диаметра обрабатываемой детали 400. Вторичная подгруппа образует срез внутреннего диаметра обрабатываемой детали 400.

Как видно на фиг. 5 и 9, первичная подгруппа режущих кромок включает в себя выступающую угловую режущую кромку 140b, связанную с первой угловой боковой поверхностью 116b, главную режущую кромку 142b, смежную с выступающей угловой режущей кромкой 140b и продолжающуюся вдоль первой большой боковой поверхности 112b, и выступающую угловую зачистную кромку 144b, смежную с выступающей угловой режущей кромкой 140b. Выступающая угловая зачистная кромка 144b продолжается вдоль первой меньшей боковой поверхности 114b, которая имеет общую первую угловую боковую поверхность 116b с первой большой боковой поверхностью 112b. Вторичная подгруппа режущих кромок включает в себя пониженную угловую режущую кромку 140а, связанную со второй угловой боковой поверхностью 116а, и пониженную угловую зачистную кромку 146а, смежную с пониженной угловой режущей кромкой 140а. Как вторая угловая боковая поверхность 116а, так и первая угловая боковая поверхность 116b, смежные с первой меньшей боковой поверхностью 114b. Пониженная угловая зачистная кромка 146а продолжается вдоль первой меньшей боковой поверхности 114b по направлению к выступающей угловой зачистной кромке 144b.

Как показано на фиг. 5, 7 и 8, каждая угловая боковая поверхность 116a, 116b, 116c, 116d режущей пластины 100 имеет вогнутую стружечную канавку 150. В одном варианте осуществления, вогнутая стружечная канавка 150 образована посредством фасонного среза, при изготовлении режущей пластины 100. Однако, следует понимать, что многоосевые пресс-формы могут использоваться для прессования сырой детали, имеющей вогнутые стружечные канавки, после чего сырая деталь спекается.

Вогнутая стружечная канавка 150 продолжается от пониженной угловой режущей кромки 140а, за срединную плоскость М и в направлении, но не пересекая, соответствующего выступающего угла 130с, связанного с противоположной торцевой поверхностью 102b. Вогнутая стружечная канавка 150 образует заднюю поверхность 152 для пониженной угловой режущей кромки 140а и является видимой как на виде на большую сторону, так и на виде на меньшую сторону режущей пластины 100. Как видно, по меньшей мере, на фиг. 5 и 7, один конец вогнутой стружечной канавки 150 подходит к пониженной угловой режущей кромке (140а). Однако, противоположный конец 150b вогнутой стружечной канавки 150 не подходит к противоположному выступающему углу 130с.

Каждая из вогнутых стружечных канавок 150 является асимметричной относительно срединной плоскости М. Также, третья ось А3 не пересекает какую-либо из вогнутых стружечных канавок 150, образованных в угловых боковых поверхностях 116а, 116b, 116с, 116d.

Высота H_c (как показано на фиг. 7) вогнутой стружечной канавки 150 берется по направлению между пониженной угловой режущей кромкой 140а и выступающим углом 130с, связанным с противоположной торцевой поверхностью 102b. В одном варианте осуществления, высота H_c вогнутой стружечной канавки 150 составляет, по меньшей мере, 50-95% от расстояния d между пониженной угловой режущей кромкой 140а и выступающим углом 130с, связанным с противоположной торцевой поверхностью 102b. В одном варианте осуществления, наибольшая глубина D_c (как показано на фиг. 7) вогнутой стружечной канавки 150, взятая от воображаемой касательной линии к воображаемой «несрезанной» угловой боковой поверхности, может варьироваться от 6-12% от высоты H_c вогнутой стружечной канавки 150.

В одном варианте осуществления режущая пластина 100 настоящего изобретения может удерживаться более чем в одном типе фрезы 200. Фреза 200 не требует специального выполнения для резки с наклоном обрабатываемой детали 100. Скорее, фреза 200 может представлять собой стандартный режущий инструмент, в котором режущая пластина 100 может удерживаться для резки с наклоном обрабатываемой детали 400. Однако, в других вариантах осуществления, фреза 200 вместо этого может представлять собой специальный режущий инструмент, использующийся для резки с наклоном обрабатываемой детали 400. В некоторых вариантах осуществления, режущая пластина 100 является индексируемой во фрезе 200, и в некоторых вариантах осуществления образована таким образом, чтобы быть индексируемой с использованием 4 позиций индексирования во фрезе 200.

На фиг. 10-12 показан вариант осуществления стандартной фрезы 250 с внешним диаметром 2,000 дюйма, имеющей множество гнезд 210, одно из которых показано имеющим режущую пластину 100, тангенциально размещенную и удерживаемую в нем. Следует понимать, что во время фактического использования, каждое из пяти гнезд 210 такой фрезы 250 содержало бы режущую пластину 100, удерживаемую в нем. Как наилучшим образом видно на фиг. 11, во время резки, рабочая выступающая угловая режущая кромка 140b обеспечивает срез D_O внешнего диаметра, тогда как рабочая пониженная угловая режущая кромка 140а обеспечивает срез D_I внутреннего диаметра. При этом рабочая вогнутая стружечная канавка 150 режущей пластины обеспечивает разгрузку для пониженной угловой режущей кромки 140а режущей пластины 100 и, во время работы с наклоном, размещает участок обрабатываемой детали 400, который изображен на фиг. 10-12 в виде кольцевого пути, который входит в вогнутую стружечную канавку 150.

На фиг. 13-15 показан вариант осуществления стандартной фрезы 260 с внешним диаметром 1,250 дюйма, имеющей множество гнезд 210, одно из которых показано таким образом, чтобы иметь режущую пластину 100, тангенциально размещенную и удерживаемую в нем. Также, следует понимать, что во время фактического использования, каждое из четырех гнезд 210 такой фрезы 260 имело бы режущую пластину 100, удерживаемую в нем. Как наилучшим образом видно на фиг. 15, во время резки, рабочая выступающая угловая режущая кромка 140b обеспечивает срез D_O внешнего диаметра, тогда как рабочая пониженная угловая режущая кромка 140а обеспечивает срез D_I внутреннего диаметра. При этом рабочая вогнутая стружечная канавка 150 режущей пластины обеспечивает разгрузку для пониженной угловой режущей кромки 140а режущей пластины 100 и, во время работы с наклоном, размещает участок обрабатываемой детали, который изображен на фиг. 13-15 в виде кольцевого пути, который входит в вогнутую стружечную канавку 150.

На фиг. 16 показан продольный разрез фрезы 290, установленной на шпиндель 300 и обрабатываемой детали 430, которую режут. При резке фреза 290 вращается в направлении R вращения вокруг оси A_c вращения режущего инструмента, которая продолжается вдоль осевого (или «Z») направления обрабатываемой детали 430. При работе с наклоном фреза 290 одновременно перемещается как в осевом «Z» направлении, так и также в поперечном (или «X») направлении таким образом, чтобы образовать угол α_r наклона (показанный на фиг. 16 со ссылкой на стрелку 600 наклона), чтобы тем самым образовать наклонную плоскость 602 к обрабатываемой детали 400. Наклонная плоскость 602 содержит, в общем смысле, обращенную в осевом направлении наклонную поверхность 604, заданную окружной наклонной периферийной кромкой 606. Таким образом, при каждом вращении, фреза 290 перемещается глубже (в осевом направлении) в обрабатываемую деталь 400 и также в поперечном направлении. Как видно на фиг. 16, наклонная плоскость 602 является самой высокой на заднем участке наклонной периферийной кромки 606. Также, следует понимать, что на осевом виде вдоль «Z»-оси, наклонная поверхность 604 имеет, в общем смысле, вид круга.

Первая и вторая режущие пластины 100а, 100b видны на разрезе фиг. 16, которые могут представлять собой фрезу с диаметром 1,25 дюйма, имеющую четыре гнезда под режущую пластину равно разнесенных по окружности. Следовательно, следует понимать, что дополнительные режущие пластины (не показаны) также могут устанавливаться на фрезу 290. Первая режущая пластина 100а, нерабочая торцевая поверхность 102b которой видна на фиг. 16, имеет рабочую первичную подгруппу режущих кромок (не видимых на фиг. 16). На показанном разрезе, рабочая первичная подгруппа режущих кромок (140b, 142b, 144b) первой режущей пластины 100а режет передний, обращенный в поперечном направлении дугообразный участок 432 обрабатываемой детали 430 и также режет передний, обращенный в осевом направлении участок 434 обрабатываемой детали 430. При этом вторая режущая пластина 100b имеет рабочую вторичную подгруппу режущих кромок (140а, 146а), которая, на показанном разрезе, срезает задний участок наклонной периферийной кромки 606 и также обращенный в осевом направлении задний участок 436 обрабатываемой детали 430.

На разрезе, видимом на фиг. 16, фреза 290 срезает новый материал обрабатываемой детали 430 в поперечном «X» направлении, используя рабочую первичную подгруппу режущих кромок (т.е., невидимую выступающую угловую режущую кромку 140b, главную режущую кромку 142b и выступающую угловую зачистную кромку 144b) первой режущей пластины 100а, при этом рабочая выступающая угловая режущая кромка 140b выполняет первоначальное соприкосновение в точке Po на показанном разрезе.

Рабочая вторичная подгруппа режущих кромок (т.е., невидимая пониженная угловая режущая кромка 140а и пониженная угловая зачистная кромка 146а) первой режущей пластины 100а, в общем смысле, не режет обрабатываемую деталь 430 в показанном положении. Однако, как только первая режущая пластина 100а вращается за положение, показанное на фиг. 16, ее рабочая вторичная подгруппа режущих кромок начинает резать периферийную кромку поднимающейся наклонной плоскость 602 (наклонной плоскости, поднимающейся в направлении +X на показанном разрезе) с глубиной резания, увеличивающейся до тех пор, пока наклонная плоскость 602 не достигнет максимальной высоты в диаметрально противоположном положении, занятом второй режущей пластиной 100b на фиг. 16. Затем глубина резания рабочей вторичной подгруппы режущих кромок, принадлежащей первой режущей пластине 100а, уменьшается (так как высота наклонной плоскости уменьшается в направлении -X на показанном разрезе) до тех пор, пока первая режущая пластина 100а снова не достигнет положения, в котором она видна на фиг. 16. Таким образом, в одном варианте осуществления, за исключением, возможно, в фактическом положении, занятом первой режущей пластиной 100а, как видно на фиг. 16, рабочая вторичная подгруппа режущих кромок, всех режущих пластин, режет наклонную плоскость 602 на всем протяжении всех 360° вращения фрезы 290.

Так как обрабатываемая деталь 400 не режется по центру, а вместо этого режется с наклоном, наклонная плоскость 602 выше, чем положение рабочей вторичной подгруппы режущих кромок, принадлежащих второй режущей пластине 100b, и является наивысшим на заднем участке периферийной кромки 606 наклонной плоскости. Во время работы с наклоном, вогнутая стружечная канавка 150 размещает участок периферийной кромки 606 наклонной плоскости, тем самым обеспечивая заднюю поверхность 152 для рабочей пониженной угловой режущей кромки 140а пластин, когда срезается периферийная кромка 606 наклонной плоскости.

В сущности, угол α_r наклона, с которым фреза 290 режет обрабатываемую деталь 430, определяется максимальной глубиной резания пониженной угловой режущей кромки 140а и внутренним диаметром D_I режущей пластины 100, когда она размещена во фрезе 290. В общем, угол α_r наклона и диаметр D_I имеют обратную зависимость, чем больше внутренний диаметр D_I фрезы 290, тем меньше максимальный угол α_r наклона. Таким образом, в одной группе вариантов осуществления, максимальный угол α_r наклона фрезы 260 с диаметром 1,250 дюйма составляет 1,75°, тогда как максимальный угол α_r наклона фрезы 250 с диаметром 2,000 дюйма составляет 0,75°.

На фиг. 17а и 17b показана режущая пластина 100 относительно дуги Т₁ инструмента, образованной 1,250 дюймовой фрезой 260, и дуги Т₂ инструмента, образованной 2,000 дюймовой фрезой 250. Дуги Т₁ и Т₂ инструмента представляют собой внутренний диаметр D_I их соответствующих фрез 260 и 250. На фиг. 17b дан незначительно другой изометрический вид дуг Т₁ и Т₂ инструмента. Для образования вогнутой стружечной канавки 150 в режущей пластине 100, фасонный вырез режущей пластины 100 во время изготовления должен учитывать дуги инструмента фрез, в которые режущая пластина будет размещена. В некоторых вариантах осуществления, вогнутая стружечная канавка 150 не представляет собой цилиндрическую поверхность. В одном варианте осуществления, для уменьшения до минимума количества материала, удаляющегося для образования вогнутой стружечной канавки 150, форма фасонного выреза не имеет одного радиуса по всему срезу.

Как видно на фиг. 17а и 17b, дуга Т₁ инструмента фрезы 260 с диаметром 1,250 дюйма продолжается глубже в режущую пластину 100, чем дуга Т₂ инструмента фрезы 250 с диаметром 2,000 дюйма. Однако, дуга Т₂ инструмента, образованная фрезой 250 с диаметром 2,000 дюйма продолжается в вогнутой стружечной канавке 150 вдоль большей длины соответствующей угловой боковой поверхности 116а, чем дуга Т₁ инструмента, образованная фрезой 260 с диаметром 1,250 дюйма. Однако, режущая пластина 100 может быть с вогнутой стружечной канавкой 150 достаточной высоты и глубины для размещения обеих дуг инструмента, и таким образом использоваться во фрезах обоих размеров для работы с наклоном. Даже в таком случае, следует понимать, что можно образовать режущую пластину с вогнутыми стружечными канавками 150, имеющими только достаточную высоту и глубину для использования в только одной фрезе. Дополнительно следует понимать, что вогнутая стружечная канавка 150 режущей пластины может быть образована таким образом, чтобы также приспосабливаться к фрезам других размеров.

Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на один или более конкретных вариантов осуществления, описание в целом предназначено для иллюстрации и не следует интерпретировать в качестве ограничения изобретения на показанных вариантах осуществления. Следует понимать, что специалистам в данной области могут прийти в голову различные модификации, которые, хотя конкретно не показаны здесь, тем не менее, входят в объем изобретения.

1. Режущая пластина (100) для фрезы, содержащая:
две идентичные противоположные торцевые поверхности (102a, 102b), каждая из которых выполнена с опорной поверхностью (104);
периферийную боковую поверхность (110), продолжающуюся между двумя противоположными торцевыми поверхностями (102а, 102b) и содержащую две противоположные большие боковые поверхности (112а, 112b), две противоположные меньшие боковые поверхности (114а, 114b) и угловые боковые поверхности (116а, 116b, 116с, 116d), расположенные между смежными большими и меньшими боковыми поверхностями;
периферийную кромку (120а, 120b) образованную на пересечении каждой торцевой поверхности (102a, 102b) и периферийной боковой поверхности (110);
при этом каждая торцевая поверхность (102a, 102b) имеет четыре угла (130a, 130b, 130c, 130d), включающих два диагонально противоположных пониженных угла (130a, 130d) и два диагонально противоположных выступающих угла (130b, 130c), при этом пониженные углы (130a, 130d) расположены ближе выступающих углов (130b, 130c) к срединной плоскости (М) режущей пластины, проходящей через большие и меньшие боковые поверхности (112a, 112b, 114a, 114b) и расположенной посередине между торцевыми поверхностями (102а, 102b);
в которой:
по меньшей мере одна периферийная кромка (120а) содержит две группы режущих кромок, каждая из которых содержит:
выступающую угловую режущую кромку (140b), связанную с первой угловой боковой поверхностью (116b);
главную режущую кромку (142b), смежную выступающей угловой режущей кромке (140b) и продолжающуюся вдоль первой большей боковой поверхности (112b);
выступающую угловую зачистную кромку (144b), смежную выступающей угловой режущей кромке (140b) и продолжающуюся вдоль первой меньшей боковой поверхности (114b), которая имеет общую первую угловую боковую поверхность (116b) с первой большей боковой поверхностью (112b);
пониженную угловую режущую кромку (140а), связанную со второй угловой боковой поверхностью (116а), при этом вторая угловая боковая поверхность (116а) и первая угловая боковая поверхность (116b) имеют общую первую меньшую боковую поверхность (114b); и
пониженную угловую зачистную кромку (146а), смежную пониженной угловой режущей кромке (140а) и продолжающуюся вдоль первой меньшей боковой поверхности (114b) к выступающей угловой зачистной кромке (144b);
причем каждая угловая боковая поверхность (116a, 116b, 116c, 116d) выполнена с вогнутой стружечной канавкой (150), продолжающейся от пониженной угловой режущей кромки (140а), за срединную плоскость (М), и в направлении без пересечения, выступающей угловой режущей кромки (130с), связанной с противоположной периферийной кромкой (120b), при этом вогнутая стружечная канавка (150) образует заднюю поверхность (152) для пониженной угловой режущей кромки (140а) и является видимой как на виде на большую сторону, так и на виде на меньшую сторону режущей пластины.

2. Режущая пластина (100) по п. 1, которая содержит сквозное отверстие (190), проходящее между противоположными большими боковыми поверхностями (112а, 112b).

3. Режущая пластина (100) по п. 1, которая имеет вращательную симметрию на 180° вокруг первой оси (А1), проходящей через противоположные большие боковые поверхности (112а, 112b).

4. Режущая пластина (100) по п. 3, которая имеет вращательную симметрию на 180° вокруг второй оси (А2), перпендикулярной первой оси (А1) и проходящей через обе торцевые поверхности (102а, 102b).

5. Режущая пластина (100) по п. 4, которая имеет вращательную симметрию на 180° вокруг третьей оси (А3), перпендикулярной первой оси (А1) и второй оси (А2), и проходящей через противоположные меньшие боковые поверхности (114а, 114b).

6. Режущая пластина (100) по п. 1, которая имеет вращательную симметрию на 180° вокруг третьей оси (А3), проходящей через противоположные меньшие боковые поверхности (114а, 114b).

7. Режущая пластина (100) по п. 6, в которой:
третья ось (А3) не пересекает какую-либо из вогнутых стружечных канавок (150), образованных в угловых боковых поверхностях (116а, 116b, 116с, 116d).

8. Режущая пластина (100) по п. 1, в которой:
высота H_c вогнутой стружечной канавки (150), взятая в направлении между пониженной угловой режущей кромкой (140а) и выступающим углом (130с), связанным с противоположной торцевой поверхностью (102b), составляет по меньшей мере 50-90% от расстояния d между пониженной угловой режущей кромкой (140а) и выступающим углом (130с), связанным с противоположной периферийной кромкой (102b).

9. Режущая пластина (100) по п. 1, в которой:
каждая из вогнутых стружечных канавок (150) выполнена асимметрично относительно срединной плоскости (М).

10. Фреза (200), содержащая:
корпус (220) фрезы, содержащий множество гнезд (210) под режущую пластину; и
множество режущих пластин (100), каждая из которых удерживается в одном из множества гнезд (210) под режущую пластину,
при этом каждая режущая пластина выполнена по любому из пп. 1-9.

11. Фреза (200) по п. 10, в которой:
каждая режущая пластина (100) установлена тангенциально и удерживается в своем гнезде (210) под режущую пластину.

12. Способ фрезерования обрабатываемой детали, включающий:
обеспечение фрезы (200) по п. 10, и
перемещение фрезы одновременно в осевом направлении и поперечном направлении относительно обрабатываемой детали для образования, тем самым, наклонной плоскости на обращенной в осевом направлении поверхности обрабатываемой детали, при этом наклонная плоскость имеет периферийную кромку, причем по меньшей мере участок наклонной периферийной кромки размещается в вогнутой стружечной канавке, когда пониженная угловая режущая кромка снимает стружку с наклонной периферийной кромки при вращении фрезы.

Похожие патенты:

Фреза (варианты) // 2562195

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована при обработке труднообрабатываемых материалов, в частности титановых сплавов. Фреза содержит корпус с круговой наружной рабочей поверхностью, расположенной вокруг оси вращения, в котором выполнены гнезда для установки режущих пластин.

Фреза и режущая пластина с задним выступом для нее // 2560466

Режущая пластина имеет противоположные верхнюю и нижнюю поверхности и периферийную поверхность, продолжающуюся между ними, с образованием одной или двух режущих кромок.

Режущая пластина и сборный режущий инструмент // 2558689

Режущая пластина имеет противолежащие верхнюю поверхность, боковую поверхность, расположенную между верхней и нижней опорной, и сквозное центральное отверстие с крепежной поверхностью, выходящей на верхнюю поверхность, причем ось сквозного отверстия пересекает верхнюю и нижнюю опорную поверхности и совпадает с осью симметрии режущей пластины.

Режущий инструмент и режущая пластина (варианты) // 2557118

Режущая пластина имеет многоугольную форму и содержит две противолежащие торцовые поверхности и расположенную между ними периферийную боковую поверхность, соединяющую торцовые поверхности и включающую две противолежащие идентичные главные боковые поверхности с отверстием, проходящим между ними, среднюю плоскость режущей пластины, параллельную торцовым поверхностям.

Режущая пластина и режущий инструмент // 2553724

Режущая пластина имеет две режущие части, имеющие двукратную поворотную симметрию относительно продольной оси режущей пластины и два отверстия. Режущий инструмент содержит корпус, в каждом из расположенных по периферии гнездах которого установлена режущая пластина и крепежный элемент в виде винта с конической головкой, предназначенный для закрепления режущей пластины, при этом каждое из упомянутых гнезд имеет выступ, первую опорную стенку и две вторые опорные стенки для взаимодействия с соответствующими опорными поверхностями режущей пластины.

Режущая пластина и дисковая фреза // 2550680

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке материалов дисковыми фрезами. Режущая пластина имеет две зеркально симметричные торцовые поверхности и расположенные между ними среднюю плоскость и боковую поверхность.

Режущая пластина // 2548874

Режущая пластина, имеющая многоугольную форму и включающая две зеркально симметричные противолежащие торцовые поверхности и расположенную между ними периферийную боковую поверхность, включающую чередующиеся и сопряженные между собою поверхности, сквозное отверстие, проходящее между торцовыми поверхностями, среднюю плоскость М режущей пластины, параллельную торцовым поверхностям и пересекающую сквозное отверстие, режущие кромки, образованные на пересечении торцовых поверхностей с периферийной боковой поверхностью, при этом режущая кромка содержит последовательно сопряженные между собой участки главной и вспомогательной режущих кромок, проходящих от завышенных к заниженным соответственно относительно средней плоскости пластины М участкам и соответствующие участкам периферийной поверхности, тангенциальные опорные поверхности, расположенные между сквозным отверстием и передними поверхностями главной и вспомогательной режущих кромок, направленные от режущих кромок соответственно вовнутрь торцовых поверхностей.

Режущая пластина, имеющая режущие кромки с углубленными участками // 2542037

Режущая пластина имеет режущую кромку, образованную на пересечении боковой поверхности и торцевой поверхности. Углубления, выполненные в боковой поверхности прерывают режущую кромку на углубленных участках режущей кромки.

Режущая пластина и режущий инструмент // 2539277

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована при обработке материалов резанием. Режущая пластина имеет множество режущих участков, сформированных на пересечении каждой торцевой поверхности и периферийной поверхности.

Режущая пластина // 2537642

Режущая пластина имеет многоугольную форму с двумя противолежащими торцовыми поверхностями и периферийную поверхность, расположенную между ними, при этом средняя плоскость M, пересекающая режущую пластину, расположена между торцовыми поверхностями, сквозное отверстие, проходящее между торцовыми поверхностями, режущую кромку, образованную на пересечении каждой торцовой поверхности с периферийной поверхностью.

Индексируемая режущая пластина // 2566114

Режущая пластина содержит по меньшей мере четыре режущих кромки, каждая из которых включает вспомогательную режущую кромку, соединенную с соответствующей из боковых поверхностей. Каждая вспомогательная режущая кромка расположена на пересечении двух боковых поверхностей, причем первая из двух боковых поверхностей является соответствующей боковой поверхностью, соединенной со вспомогательной режущей кромкой, а вторая из двух боковых поверхностей содержит переднюю поверхность, соединенную с другой вспомогательной режущей кромкой. При этом верхний участок задней поверхности боковой поверхности продолжается на первое расстояние вдоль вспомогательной режущей кромки, а нижний участок задней поверхности боковой поверхности продолжается на второе расстояние вдоль вспомогательной режущей кромки, при этом второе расстояние меньше первого расстояния. Достигается увеличение числа режущих кромок для режущих пластин с малой площадью поверхности. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Высокоскоростные режущий инструмент и режущая пластина // 2566242

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована при обработке алюминия и его сплавов на высоких скоростях резания. Режущая пластина содержит верхнюю рабочую и противолежащую ей нижнюю базовую поверхности. Периферийная боковая поверхность содержит главные и вспомогательные боковые поверхности, расположенные под острым внутренним углом к нижней базовой поверхности. Между верхней рабочей и нижней базовой поверхностями выполнены фиксирующие сквозные отверстия с выборками в нижних частях, открытыми на нижнюю базовую поверхность. Пластина имеет не менее двух режущих кромок, содержащих последовательно сопряженные между собой участки главной и вспомогательной режущих кромок, направленные под острыми внутренними углами к нижней базовой поверхности с образованием угловых режущих кромок. Верхняя рабочая поверхность содержит передние поверхности, примыкающие соответственно к каждой режущей кромке и проходящие от них внутрь верхней рабочей поверхности. На нижнюю базовую поверхность пластины нанесено износостойкое покрытие с коэффициентом трения покоя или скольжения в паре с материалом опорных поверхностей гнезд высокоскоростного режущего инструмента, величина которого больше величины коэффициента трения скольжения передних поверхностей. Повышается механическая прочность режущей пластины и надежность ее закрепления. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Зуборезная фреза и способ фрезерования зубьев элементов зубчатой передачи // 2567073

Группа изобретений относится к фрезерованию ряда зубьев элемента зубчатой передачи с прямолинейным контуром зуба по длине. Фреза установлена с возможностью вращения и имеет на своей периферии сменные режущие вставки, которые расположены так, что они при подводе фрезы к элементу зубчатой передачи они входят во впадины между соседними зубьями. Режущие вставки установлены на фрезе так, что они имеют по меньшей мере одну проходящую радиально и перпендикулярно оси фрезы режущую кромку. При фрезеровании профиля зуба ось фрезы ориентирована в плоскости, перпендикулярной продольной длине спинки зуба, и во время вхождения вращающихся вокруг оси фрезы режущих вставок в поверхность впадины между зубьями элемента зубчатой передачи, поворачивается в этой плоскости в угловом диапазоне, который перекрывает зону всех нормалей к поверхности профиля подлежащего изготовлению зуба. Также раскрыт способ фрезерования применительно к коническому зубчатому колесу, фреза и режущая вставка для нее. Обеспечивается точная форма профиля зуба и возможность создания сложных профилей зубьев без замены или новой юстировки смонтированных на фрезе режущих вставок. 4 н. и 14 з.п.ф-лы, 10 ил.

Режущий инструмент с заменяемой режущей кромкой // 2570682

Режущий инструмент имеет конфигурацию, способную стабильно поддерживать вращающий момент, действующий на режущую пластину, зажатую на установочной поверхности корпуса. Корпус включает часть для съемной установки режущей пластины и приемный механизм, чтобы принимать вращающий момент, действующий на режущую пластину. При этом механизм включает в себя первую зацепляющую часть, образованную на нижней поверхности режущей пластины, и вторую зацепляющую часть, образованную на базовой поверхности части для установки режущей пластины, которая образована, чтобы входить в зацепление с определенной частью поверхности, образующей первую зацепляющую часть, чтобы принимать вращающий момент. Достигается повышение стабильности положения режущей пластины на корпусе режущего инструмента. 9 з.п. ф-лы, 11 ил.

Двухсторонняя режущая пластина для фрезерования // 2573303

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована при торцевом фрезеровании. Режущая пластина содержит первую и вторую режущие кромки, имеющие расположенные с чередованием главные и вспомогательные режущие ребра, каждое из которых проходит между рабочей и нерабочей режущими вершинами. Каждое главное режущее ребро, начиная с первого расстояния, измеряемого от базовой плоскости у рабочей режущей вершины, проходит с постепенным понижением к меньшему, второму расстоянию, измеряемому от базовой плоскости у нерабочей режущей вершины. Каждый конец вспомогательного режущего ребра, примыкающий к рабочей режущей вершине, отстоит от базовой плоскости на большее расстояние, чем другой конец вспомогательного режущего ребра. Каждая окружная боковая поверхность имеет открытую плоскую вспомогательную поверхность, непосредственно смежную со вспомогательным режущим ребром. По меньшей мере на некоторых участках каждое вспомогательное режущее ребро имеет выпуклую форму на виде сверху соответствующей поверхности. Обеспечивается эффективное использование режущих кромок пластины, повышается качество поверхности. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

Фреза торцово-цилиндрическая // 2575298

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке труднообрабатываемых материалов торцовыми фрезами. Фреза содержит рабочую часть с круговой наружной поверхностью и имеет цилиндрическую и торцовую съемную или несъемную части, в которых выполнено множество гнезд для установки и механического закрепления сменных режущих пластин. На цилиндрической части режущие пластины установлены винтовыми группами вдоль наружной поверхности по меньшей мере в двух столбцах. На торцовой части установлены режущие пластины по меньшей мере в одном ряду, не входящие в винтовую группу и имеющие одновременно участвующие в резании две режущие кромки, или дополнительно установлены по меньшей мере в одном ряду режущие пластины, входящие в винтовую группу. Приведен выбор параметров режущих пластин. Снижаются нагрузки на главные режущие кромки режущих пластин, повышается стойкость. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Дисковая фреза (варианты) и режущая пластина для нее // 2583975

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована для обработки глубоких пазов в изделиях из труднообрабатываемых материалов. Дисковая фреза включает корпус с рабочей поверхностью, расположенной вокруг оси вращения инструмента. Непосредственно в корпусе или в кассетах, установленных в корпусе, поочередно с одной и другой стороны корпуса выполнены гнезда. При этом каждое гнездо имеет соответственно опорную базовую поверхность и соответственно боковые базовые поверхности для режущей пластины, установленной в каждом гнезде и закрепленной винтом. Режущая пластина имеет многоугольную форму и выполнена с конструктивными параметрами, обеспечивающими повышение работоспособности фрез при обработке глубоких пазов в изделиях из труднообрабатываемых материалов. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

Режущая пластина // 2584360

Режущая пластина содержит: верхнюю поверхность, нижнюю поверхность, боковые поверхности, которые соединяют верхнюю поверхность и нижнюю поверхность друг с другом, отверстие, которое проходит через верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, и режущие кромки, которые образованы верхней поверхностью и боковыми поверхностями, При этом боковая поверхность главной режущей кромки из боковых поверхностей снабжена первой задней поверхностью, переходной поверхностью, продолжающейся от первой задней поверхности, и второй задней поверхностью, продолжающейся от переходной поверхности, первая задняя поверхность образована так, что задний угол или ширина задней поверхности изменяется вдоль режущей кромки, а переходная поверхность снабжена множеством ребер для усиления жесткости режущей кромки. Достигается повышение точности и жесткости режущей пластины. 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

Режущий инструмент и зажимной механизм для закрепления режущей пластины в нем // 2598408

Режущий инструмент включает режущую часть и зажимной механизм, выполненный с возможностью приведения в действие между раскрепленным положением, в котором режущая пластина удалена с режущей части, и закрепленным положением, в котором режущая пластина закреплена на режущей части. Зажимной механизм включает прихват и кулачковый вал. Прихват выполнен с участком приращения профиля, имеющим изменяющийся диаметр. Кулачок выполнен с участком приращения профиля, имеющим изменяющийся диаметр. Участки приращения профиля выполнены с возможностью взаимодействия друг с другом для преобразования вращения кулачкового вала в линейное перемещение прихвата для перемещения при этом зажимного механизма в закрепленное положение. Достигается повышение надежности закрепления режущей пластины и расширение технологических возможностей режущего инструмента. 2 н. и 25 з.п. ф-лы, 8 ил.

Режущая пластина, корпус режущего инструмента и зажимной механизм сборного режущего инструмента для удаления стружки // 2599060

Режущая пластина выполнена с отверстием, открывающимся к верхней и нижней поверхностям. На виде сверху на верхнюю поверхность режущая пластина и отверстие пластины имеют продолговатую форму вдоль общей продольной оси пластины. Отверстие содержит первую и вторую боковые поверхности вдоль продольной оси пластины и первую и вторую торцевые поверхности, каждая из которых продолжается поперек относительно продольной оси пластины. По меньшей мере одна из первой и второй торцевых поверхностей отверстия выполнена с зажимным выступом. 3 н. и 30 з.п. ф-лы, 5 ил.