Режущая вставка, имеющая два периферийных упорных гребня, и режущий инструмент
Режущая вставка содержит продольную ось вставки, определяющую переднее и заднее направления, противоположные внутреннюю и внешнюю боковые поверхности вставки и периферийную поверхность вставки, проходящую между ними. Периферийная поверхность вставки содержит заднюю концевую поверхность вставки и смежную нижнюю поверхность вставки. Режущая вставка содержит два расположенных на расстоянии периферийных упорных гребня, удаленных от внешней боковой поверхности вставки и проходящих по задней концевой поверхности вставки и нижней поверхности вставки, соответственно. Два периферийных упорных гребня сходятся по направлению друг к другу под острым углом клиновидности вставки в заднем направлении режущей вставки от режущей кромки. Достигается повышение надежности крепления вставки в гнезде держателя. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 10 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к режущим инструментам, в частности, к режущим инструментам для отрезки и обработки канавок, а также, в частности, к режущим инструментам для обработки концевых канавок такого типа, в котором режущая вставка закрепляется с возможностью удаления в держателе вставки при помощи крепежного элемента.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Режущий инструмент для работ по обработке канавок в металлообработке может содержать режущую вставку, закрепляемую с возможностью удаления в держателе вставки. Более точно, держатель вставки имеет боковое гнездо для вставки, и режущая вставка удерживается с возможностью отделения в этом гнезде для вставки.
Во время указанных работ по металлообработке к режущей вставке на режущей кромке прикладывается сила резания. Направление силы резания, по существу, направлено вниз и несколько внутрь к центральному корпусу. Указанная сила резания создает крутящий момент вокруг точки поворота, которая обычно представляет собой самую переднюю упорную точку между нижней поверхностью режущей вставки и нижней опорной поверхностью держателя вставки. Крутящий момент вынуждает режущую вставку вращаться вокруг этой точки поворота в направлении вращения. Для предотвращения вращательного смещения режущей вставки гнездо для вставки имеет по меньшей мере одну периферийную упорную поверхность стенки, проходящую от основной поверхности гнезда, которая обращена против направления вращения.
В некоторых таких режущих инструментах периферийный контакт между периферийными поверхностями режущей вставки и периферийными упорными поверхностями стенки гнезда для вставки представляет собой плоскостной контакт. Примеры таких режущих инструментов раскрыты, например, в US 4,890,961, US 6,000,885, US 7,094006 В2, US 7,726,218 В2 и US 8,747,032 В2.
Задача настоящего изобретения состоит в предложении новой и улучшенной режущей вставки.
Другая задача настоящего изобретения состоит в предложении нового и улучшенного режущего инструмента.
Дополнительная задача настоящего изобретения состоит в предложении нового и улучшенного соединения сменной режущей вставки и держателя вставки.
Еще одна задача настоящего изобретения состоит в предложении соединения, где сила, прилагаемая к периферийным упорным поверхностям стенки гнезда для вставки, находится вблизи основной поверхности гнезда.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложена сменная режущая вставка, имеющая продольную ось вставки, определяющую противоположные переднее и заднее направления, а также имеющая осевую плоскость вставки, содержащую продольную ось вставки, причем режущая вставка содержит:
противоположные внутреннюю и внешнюю боковые поверхности вставки и периферийную поверхность вставки, проходящую между ними, при этом периферийная поверхность вставки содержит противоположные переднюю и заднюю концевые поверхности вставки и противоположные верхнюю и нижнюю поверхности вставки, соединяющие переднюю и заднюю концевые поверхности вставки;
режущую часть, содержащую основную режущую кромку, образованную на пересечении передней концевой поверхности вставки и верхней поверхности вставки; и
установочную часть, соединенную с режущей частью и содержащую:
два расположенных на расстоянии периферийных упорных гребня, удаленных от внешней боковой поверхности вставки и проходящие по задней концевой поверхности вставки и нижней поверхности вставки, соответственно, и сходящиеся по направлению друг к другу под острым углом клиновидности вставки в заднем направлении режущей вставки от основной режущей кромки.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения дополнительно предложен режущий инструмент, содержащий, в комбинации:
держатель вставки, имеющий продольную ось держателя; и
режущую вставку описанного выше типа, закрепленную с возможностью удаления в держателе вставки при помощи крепежного элемента.
Следует понимать, что все, приведенное выше, является раскрытием сущности изобретения, и что признаки, описанные в настоящем документе, могут быть применимы к настоящему изобретению в любой комбинации, например, любой из следующих ниже признаков может быть применим к режущей вставке или режущему инструменту.
Каждый периферийный упорный гребень может быть расположен ближе к внутренней боковой поверхности вставки, чем к внешней боковой поверхности вставки.
Осевая плоскость вставки проходит между внутренней и внешней боковыми поверхностями вставки, а также проходит через основную режущую кромку. Каждый периферийный упорный гребень может лежать в плоскости гребня, которая параллельна осевой плоскости вставки и расположена на постоянном расстоянии гребня от нее.
В сечении, выполненном в плоскости, перпендикулярной продольной протяженности каждого периферийного упорного гребня и проходящей через нее, воображаемая касательная линия, касательная к периферийному упорному гребню, может образовывать острый внутренний угол гребня с внутренней боковой поверхностью вставки.
Воображаемая касательная линия может не пересекать никакую другую точку на периферийной поверхности вставки.
Каждый периферийный упорный гребень может быть вогнутым образом изогнут в направлении от внутренней боковой поверхности вставки к внешней боковой поверхности вставки.
Каждый периферийный упорный гребень может быть определен посредством воображаемого цилиндра, имеющего радиус гребня. Радиус гребня может находиться в промежутке 0,25 мм ≤ R ≤0,75 мм.
Радиус гребня может быть равен 0,5 мм.
Каждый периферийный упорный гребень может быть расположен на расстоянии от внешней боковой поверхности вставки на внешнюю задняя поверхность. Внешняя задняя поверхность может быть плоской и наклонной наружу в направлении от внешней боковой поверхности вставки к внутренней боковой поверхности вставки.
Внешняя задняя поверхность может образовывать острый внешний задний угол с внутренней боковой поверхностью вставки.
Указанный задний угол может находиться в промежутке 60≤β≤65°.
Каждый периферийный упорный гребень может быть расположен на расстоянии от внутренней боковой поверхности вставки на внутреннюю задняя поверхность. Внутренняя задняя поверхность может быть плоской.
Внутренняя задняя поверхность может быть перпендикулярна внутренней боковой поверхности вставки.
Внутренняя задняя поверхность имеет ширину внутренней задней поверхности. Ширина внутренней задней поверхности может находиться в промежутке 0,5 мм ≤ W ≤0,9 мм.
Каждый периферийный упорный гребень может проходить к внутренней боковой поверхности вставки.
Режущая вставка может быть неиндексируемой.
Внутренняя боковая поверхность вставки может содержать внутреннюю боковую поперечную поверхность, проходящую посередине между верхней и нижней поверхностями вставки вдоль продольной оси вставки и ориентированную поперек к ней, причем внутренняя боковая поперечная поверхность разграничивает режущую часть и установочную часть.
Установочная часть может содержать сквозное отверстие вставки, проходящее через внутреннюю и внешнюю боковые поверхности вставки вдоль оси сквозного отверстия.
На виде сверху режущей вставки:
установочная часть имеет ширину установочной части, измеряемую в направлении, перпендикулярном осевой плоскости вставки. Режущая часть имеет ширину режущей части, измеряемую в направлении, перпендикулярном осевой плоскости вставки. Ширина режущей части может быть меньше ширины установочной части.
На виде сверху режущей вставки:
установочная часть имеет длину установочной части, измеряемую вдоль продольной оси вставки. Режущая часть имеет длину режущей части, измеряемую вдоль продольной оси вставки. Длина режущей части может быть больше длины установочной части.
Внутренняя боковая поверхность вставки в установочной части может содержать три расположенных на расстоянии выступа вставки, выступающих от нее, причем каждый выступ вставки может содержать внутреннюю боковую упорную поверхность, а внутренние боковые упорные поверхности могут быть копланарными друг с другом.
Внутренняя и внешняя боковые поверхности вставки в режущей части могут быть изогнуты на виде спереди режущей вставки.
Передняя часть верхней поверхности вставки может иметь наклон по направлению к продольной оси вставки в переднем направлении. Основная режущая кромка может быть расположена в серединной части режущей вставки, в направлении по высоте режущей части.
Установочная часть может быть свободна от каких-либо упорных поверхностей на передней концевой поверхности вставки и верхней поверхности вставки.
Режущая вставка может содержать периферийный гребень установочной части, который удален от внешней боковой поверхности вставки и непрерывно проходит в периферийном направлении вдоль всей периферийной поверхности вставки режущей вставки в установочной части. Два периферийных упорных гребня могут быть образованы на периферийном гребне установочной части.
Внутренняя боковая поверхность вставки в установочной части может содержать три расположенных на расстоянии выступа вставки, выступающих от нее, причем каждый выступ вставки содержит внутреннюю боковую упорную поверхность. Два периферийных упорных гребня могут содержать нижний периферийный упорный гребень, расположенный на нижней поверхности вставки, и задний периферийный упорный гребень, расположенный на задней концевой поверхности вставки. Держатель вставки может содержать:
переднюю концевую поверхность держателя и периферийную поверхность держателя, образующую его периферическую границу; и
гнездо для вставки, углубленное в периферийную поверхность держателя и содержащее:
отверстие гнезда, которое открыто к передней концевой поверхности держателя; и
основную поверхность гнезда и периферийную поверхность стенки гнезда, ориентированную, по существу, перпендикулярно основной поверхности гнезда, причем основная поверхность гнезда содержит боковую упорную поверхность гнезда, а периферийная поверхность стенки гнезда содержит заднюю и нижнюю упорные поверхности гнезда, которые имеют наклон наружу в направлении от периферийной поверхности держателя к основной поверхности гнезда и сходятся по направлению друг к другу под острым углом клиновидности гнезда в направлении от отверстия гнезда; причем в собранном положении режущего инструмента:
нижняя упорная поверхность гнезда может упираться в нижний периферийный упорный гребень, задняя упорная поверхность гнезда может упираться в задний периферийный упорный гребень, и боковая упорная поверхность гнезда может упираться во внутреннюю боковую поверхность вставки.
Нижняя упорная поверхность гнезда и задняя упорная поверхность гнезда могут быть ближе к основной поверхности гнезда, чем к периферийной поверхности держателя.
Установочная часть может содержать сквозное отверстие вставки, проходящее через внутреннюю и внешнюю боковые поверхности вставки вдоль оси сквозного отверстия. Основная поверхность гнезда может содержать резьбовое отверстие гнезда. Крепежный элемент может представлять собой фиксирующий винт, который расположен в сквозном отверстии вставки и резьбовым способом взаимодействует с резьбовым отверстием гнезда.
Верхняя поверхность вставки может быть расположена на расстоянии от периферийной поверхности стенки гнезда.
Угол клиновидности вставки может быть больше острого угла клиновидности гнезда.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для лучшего понимания настоящей заявки и иллюстрации того, как указанный предмет может быть выполнен практически, ниже приведены сопроводительные чертежи, на которых:
на ФИГ. 1 показан перспективный покомпонентный вид режущего инструмента, изображающий режущую вставку и гнездо для вставки держателя вставки;
на ФИГ. 2 показан внешний вид сбоку режущей вставки, показанной на ФИГ. 1;
на ФИГ. 3 показан внутренний вид сбоку режущей вставки, показанной на ФИГ. 2;
на ФИГ. 4 показан вид сверху режущей вставки, показанной на ФИГ. 2;
на ФИГ. 5 показан вид снизу режущей вставки, показанной на ФИГ. 2;
на ФИГ. 6 показан вид спереди режущей вставки, показанной на ФИГ. 2;
на ФИГ. 7 показан перспективный вид гнезда для вставки, показанного на ФИГ. 1;
на ФИГ. 8 показан вид сбоку гнезда для вставки, показанного на ФИГ. 1, с режущей вставкой, удерживаемой в нем с возможностью отделения;
на ФИГ. 9 показана часть сечения, выполненного по линиям IX-IX, показанным на ФИГ. 8; и
на ФИГ. 10 показана деталь ФИГ. 9.
Следует понимать, что для простоты и ясности иллюстрации, элементы, изображенные на чертежах, необязательно изображены в масштабе. Например, размеры некоторых из указанных элементов для ясности могут быть преувеличены относительно других элементов, или несколько физических компонентов могут содержаться в одном функциональном блоке или элементе. Там, где предполагается целесообразным, для указания на соответствующие или аналогичные элементы на чертежах ссылочные обозначения могут повторяться.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В последующем описании будут описаны различные аспекты предмета настоящей заявки. В целях объяснения для обеспечения глубокого понимания предмета настоящей заявки достаточно подробно изложены конкретные конфигурации и детали. Однако специалисту в данной области техники следует понимать, что предмет настоящей заявки может быть выполнен на практике без конкретных конфигураций и деталей, представленных в настоящем документе.
Со ссылкой на ФИГ. 1 показан режущий инструмент 20 типа, используемого для обработки канавок, более точно, для обработки концевых канавок, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Режущий инструмент 20 имеет сменную режущую вставку 22 и держатель 24 вставки. Режущий инструмент 20 выполнен с возможностью регулировки между собранным положением и разобранным положением. В собранном положении режущего инструмента 20 режущая вставка удерживается с возможностью удаления в гнезде 26 для вставки держателя 24 вставки.
Держатель 24 вставки может быть выполнен из первого твердого материала, а режущая вставка 22 - из второго твердого материала, который тверже первого твердого материала. Например, держатель 24 вставки может быть выполнен из стали, а режущая вставка 22 может быть выполнена из спеченного карбида.
Со ссылкой на ФИГ. 2-6, первый аспект настоящего изобретения относится к режущей вставке 22. Режущая вставка 22 имеет продольную ось А вставки, которая определяет противоположные переднее и заднее направления DF, DR. Режущая вставка 22 содержит противоположные внутреннюю и внешнюю боковые поверхности 28, 30 вставки и периферийную поверхность 32 вставки, которая проходит между ними. Периферийная поверхность 32 вставки содержит противоположные переднюю и заднюю концевые поверхности 34, 36 вставки, которые соединяют противоположные верхнюю и нижнюю поверхности 38, 40 вставки. Задняя концевая поверхность 36 вставки прилегает к нижней поверхности 40 вставки. Продольная ось А вставки пересекает заднюю концевую поверхность 36 вставки и проходит между верхней и нижней поверхностями 38, 40 вставки. Вообще говоря, продольная ось А вставки также может пересекать переднюю концевую поверхность 34 вставки. Однако следует отметить, что, как известно из области обработки концевых канавок, передняя часть 38а верхней поверхности 38 вставки может иметь наклон к продольной оси А вставки в переднем направлении DF (как видно на ФИГ. 2). При такой конфигурации продольная ось А вставки может пересекать верхнюю поверхность 38 вставки в противоположность передней концевой поверхности 34 вставки. Режущая вставка 22 имеет центральную ось С вставки. Периферийная поверхность 32 вставки периферически проходит вокруг центральной оси С вставки и обращена от нее. Центральная ось С вставки может пересекать продольную ось А вставки и может быть перпендикулярна ей. Режущая вставка 22 имеет осевую плоскость Ρ вставки, которая содержит продольную ось А вставки и проходит между внутренней и внешней боковыми поверхностями 28, 30 вставки. Осевая плоскость Ρ вставки также проходит через основную режущую кромку 48. Осевая плоскость Ρ вставки может быть перпендикулярна центральной оси С вставки.
Следует отметить, что использование терминов "передний" и "задний" на протяжении настоящих описания и формулы изобретения относится к относительному положению в направлении продольной оси А вставки в направлении налево или направо, соответственно, на ФИГ. 2-6. В настоящем раскрытии термин "передний" связан с режущим концом режущего инструмента 20. Также следует отметить, что использование терминов "верхний" и "нижний" на протяжении настоящих описания и формулы изобретения относится к относительному положению в направлении, перпендикулярном продольной оси А вставки в направлении вверх и вниз, соответственно, на ФИГ. 2-3.
Режущая вставка 22 содержит режущую часть 42 и установочную часть 44, соединенную с режущей частью 42. Режущая вставка 22 может быть неиндексируемой, то есть односторонней только с одной режущей частью 42, расположенной на переднем конце режущей вставки 22, и установочной частью 44, расположенной на заднем конце режущей вставки 22.
В частности, со ссылкой на ФИГ. 4-5, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения внутренняя боковая поверхность 28 вставки может содержать внутреннюю боковую поперечную поверхность 46, которая может проходить между верхней и нижней поверхностями 38, 40 вставки и находиться посередине вдоль продольной оси А вставки. Внутренняя боковая поперечная поверхность 46 может быть ориентирована поперек, предпочтительно, перпендикулярно к продольной оси А вставки. Внутренняя боковая поперечная поверхность 46 может разграничивать режущую часть 42 и установочную часть 44. На виде сверху режущей вставки 22 (то есть, на ФИГ. 4) установочная часть 44 имеет ширину WM установочной части, измеряемую в направлении, перпендикулярном осевой плоскости Ρ вставки, между внутренней и внешней боковыми поверхностями 28, 30 вставки. Режущая часть 42 имеет ширину Wc режущей части, также измеряемую в направлении, перпендикулярном осевой плоскости Ρ вставки, между внутренней и внешней боковыми поверхностями 28, 30 вставки. Ширина Wc режущей части может быть меньше ширины WM установочной части. Кроме того, на виде сверху режущей вставки 22 установочная часть 44 имеет длину LM установочной части, измеряемую вдоль продольной оси А вставки. Аналогично, режущая часть 42 имеет длину Lc режущей части, измеряемую вдоль продольной оси А вставки. Длина Lc режущей части может быть больше длины LM установочной части. Режущая часть 42 имеет высоту Нс режущей части, измеряемую в направлении, перпендикулярном продольной оси А вставки при виде вдоль центральной оси С вставки.
Со ссылкой на ФИГ. 4, режущая часть 42 содержит основную режущую кромку 48 для работ отрезки/обработки канавок по металлу, образованную на пересечении передней концевой поверхности 34 вставки и верхней поверхности 38 вставки. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения режущая часть 42 также может содержать две дополнительные режущие кромки 50 для работ по точению канавок в резке по металлу, образованные на пересечении верхней поверхности 38 вставки и внутренней и внешней боковых поверхностей 28, 30 вставки, соответственно, и проходящие от каждой стороны основной режущей кромки 48.
Со ссылкой на ФИГ. 6, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения для того, чтобы обеспечивать возможность обработки закругленных по радиусу концевых канавок, внутренняя и внешняя боковые поверхности 28, 30 вставки в режущей части 42 могут быть изогнуты на виде спереди режущей вставки 22. Преимущественно, как было упомянуто ранее, передняя часть 38а верхней поверхности 38 вставки может иметь наклон по направлению к продольной оси А вставки в переднем направлении DF таким образом, что основная режущая кромка 48 расположена в серединной части режущей вставки 22, в направлении по высоте режущей части 42.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения установочная часть 44 может содержать сквозное отверстие 52 вставки, проходящее через внутреннюю и внешнюю боковые поверхности 28, 30 вставки вдоль оси Τ сквозного отверстия. Ось Τ сквозного отверстия может быть выровнена с центральной осью С вставки. Как наилучшим образом видно на ФИГ. 4 и 5, внутренняя боковая поверхность 28 вставки в установочной части 44 может быть плоской. Со ссылкой на ФИГ. 3, внутренняя боковая поверхность 28 вставки в установочной части 44 может содержать три расположенных на расстоянии выступа 54 вставки, выступающих от нее. Выступы 54 вставки могут быть разнесены под углом вокруг сквозного отверстия 52 вставки. Каждый выступ 54 может содержать внутреннюю боковую упорную поверхность 56, выполненную с возможностью упора в соответствующую упорную поверхность в гнезде 26 для вставки. Внутренние боковые упорные поверхности 56 могут быть копланарными друг с другом.
Установочная часть 44 содержит два расположенных на расстоянии периферийных упорных гребня, причем задний периферийный упорный гребень 58 расположен на задней концевой поверхности 36 вставки, а нижний периферийный упорный гребень 60 расположен на нижней поверхности 40 вставки. Два периферийных упорных гребня 58, 60 выполнены с возможностью упора в соответствующие упорные поверхности в гнезде 26 для вставки. Каждый периферийный упорный гребень 58, 60 удален от внешней боковой поверхности 30 вставки. Два периферийных упорных гребня 58, 60 сходятся по направлению друг к другу под острым углом θ клиновидности вставки в заднем направлении DR режущей вставки 22 от основной режущей кромки 48. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения угол θ клиновидности может находиться в промежутке 45°≤θ≤55°. Предпочтительно, угол θ клиновидности может иметь значение 50°. Установочная часть 44 может быть свободна от каких-либо упорных поверхностей на передней концевой поверхности 34 вставки и верхней поверхности 38 вставки. Каждый периферийный упорный гребень 58, 60 выступает наружу по отношению к воображаемой линии IL, проходящей между пересечениями периферийной поверхности 32 вставки и внутренней и внешней боковыми поверхностями 28, 30 вставки, соответственно.
В этом неограничивающем примере, показанном на чертежах (например, на ФИГ. 2), режущая вставка 22 может содержать периферийный гребень 62 установочной части, который непрерывно проходит в периферийном направлении вдоль всей периферийной поверхности 32 вставки режущей вставки 22 в установочной части 44.
Два периферийных упорных гребня 58, 60 могут быть образованы на периферийном гребне 62 установочной части и расположены на расстоянии друг от друга по периферийному гребню 62 установочной части. Альтернативно, режущая вставка 22 может содержать множество расположенных на расстоянии периферийных гребней 62 установочной части, которые проходят по частям периферийной поверхности 32 вставки режущей вставки 22 в установочной части 44. При такой конфигурации два периферийных упорных гребня 58, 60 могут быть образованы на различных периферийных гребнях 62 установочной части (не показано).
Следует отметить, что использование термина "периферийное направление" на протяжении настоящих описания и формулы изобретения относится к направлению вокруг центральной оси С вставки, как видно на ФИГ. 2.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения каждый периферийный упорный гребень 58, 60 может быть расположен ближе к внутренней боковой поверхности 28 вставки, чем к внешней боковой поверхности 30 вставки. Каждый периферийный упорный гребень 58, 60 может проходить вдоль соответствующей оси RA гребня. Каждый периферийный упорный гребень 58, 60 может быть расположен в общей плоскости PR гребня, которая параллельна осевой плоскости Ρ вставки и расположена на постоянном расстоянии D гребня от осевой плоскости Ρ вставки. Таким образом, каждая ось RA гребня может быть параллельна внутренней боковой поверхности 28 вставки.
Как видно на ФИГ. 6, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения каждый периферийный упорный гребень 58, 60 может быть расположен на расстоянии от внешней боковой поверхности 30 вставки на внешнюю заднюю поверхность 64. Внешняя задняя поверхность 64 может быть плоской. Внешняя задняя поверхность 64 может быть наклонной наружу, то есть от центральной оси С вставки, в направлении от внешней боковой поверхности 30 вставки к внутренней боковой поверхности 28 вставки. Другими словами, теперь со ссылкой на ФИГ. 9, внешняя задняя поверхность 64 может образовывать острый внешний задний угол β с внутренней боковой поверхностью 28 вставки. Указанный задний угол β может находиться в промежутке 60°≤β≤65°. Следует отметить, что ФИГ. 9-10 относятся к сечению, выполненному либо через задний периферийный упорный гребень 58, либо через нижний периферийный упорный гребень 60.
В соответствии с некоторыми другими вариантами осуществления настоящего изобретения каждый периферийный упорный гребень 58, 60 может быть расположен на расстоянии от внутренней боковой поверхности 28 вставки на внутреннюю заднюю поверхность 66. При такой конфигурации каждый периферийный упорный гребень 58, 60 образован на пересечении внешней задней поверхности 64 и внутренней задней поверхности 66. Внутренняя задняя поверхность 66 может быть плоской и может быть перпендикулярна внутренней боковой поверхности 28 вставки. Со ссылкой на ФИГ. 10, внутренняя задняя поверхность 66 может иметь ширину W внутренней задней поверхности. Ширина W внутренней задней поверхности может находиться в промежутке 0,5 мм ≤ W ≤0,9 мм.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения в сечении, выполненном в плоскости, перпендикулярной продольной протяженности каждого периферийного упорного гребня 58, 60 и проходящей через нее (например, ФИГ. 9 и 10), воображаемая касательная линия L, касательная к периферийному упорному гребню 58, 60, может образовывать острый внутренний угол α гребня с внутренней боковой поверхностью 28 вставки. Воображаемая касательная линия L может не пересекать никакую другую точку на периферийной поверхности 32 вставки. Как видно на ФИГ. 9, каждый периферийный упорный гребень 58, 60 может быть вогнутым образом изогнут в направлении от внутренней боковой поверхности 28 вставки к внешней боковой поверхности 30 вставки. Таким образом, периферийная поверхность 32 вставки приближается к центральной оси С вставки по мере ее прохождения от внутренней боковой поверхности 28 вставки к внешней боковой поверхности 30 вставки.
Каждый периферийный упорный гребень 58, 60 может быть определен посредством воображаемого цилиндра, имеющего радиус R гребня. Радиус R гребня может находиться в промежутке 0,25 мм ≤ R ≤0,75 мм. Предпочтительно, радиус R гребня может быть равен 0,5 мм. Воображаемый цилиндр нижнего периферийного упорного гребня 60 имеет ось, которая может быть сонаправлена с продольной осью А вставки.
Второй аспект настоящего изобретения относится к режущему инструменту 20, содержащему режущую вставку 22, как описана выше, и держатель 24 вставки. Со ссылкой на ФИГ. 7, показан держатель 24 вставки, имеющий продольную ось В держателя. Продольная ось В держателя может проходить в том же направлении, что и продольная ось А вставки. Держатель 24 вставки имеет передний конец 68 держателя. Держатель 24 вставки содержит переднюю концевую поверхность 70 держателя, образованную на переднем конце 68 держателя, и периферийную поверхность 72 держателя, причем периферийная поверхность 72 держателя образует периферическую границу передней концевой поверхности 70 держателя.
В этом неограничивающем примере, показанном на чертежах, периферийная поверхность 72 держателя может быть цилиндрической, в этом случае существует только одна непрерывная поверхность периферийной поверхности 72 держателя. Однако следует понимать, что периферийная поверхность 72 держателя может содержать множество, например, четыре периферийные подповерхности держателя.
Гнездо 26 для вставки углублено в периферийную поверхность 72 держателя и содержит отверстие 74 гнезда, которое открыто к передней концевой поверхности 70 держателя. Назначение гнезда 26 для вставки состоит в том, чтобы размещать режущую вставку 22 при закреплении с возможностью удаления в держателе 24 вставки. Гнездо 26 для вставки содержит основную поверхность 76 гнезда и периферийную поверхность 78 стенки гнезда, ориентированную, по существу, перпендикулярно к ней. Основная поверхность 76 гнезда содержит боковую упорную поверхность 80 гнезда для упора в соответствующие поверхности на режущей вставке 22. Гнездо 26 для вставки имеет центральную ось Ε гнезда, причем периферийная поверхность 78 стенки гнезда проходит периферически вокруг центральной оси Ε гнезда и обращена к ней. Центральная ось Ε гнезда может быть перпендикулярна основной поверхности 76 гнезда. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения боковая упорная поверхность 80 гнезда может быть плоской. Основная поверхность 76 гнезда может содержать резьбовое отверстие 82 гнезда. Резьбовое отверстие 82 гнезда выполнено с возможностью обеспечения средств для закрепления с возможностью удаления режущей вставки 22 в держателе 24 вставки.
Периферийная поверхность 78 стенки гнезда содержит заднюю и нижнюю упорные поверхности 84, 86 гнезда для упора в соответствующие поверхности на режущей вставке 22. Задняя и нижняя упорные поверхности 84, 86 гнезда имеют наклон наружу, то есть от центральной оси Ε гнезда, в направлении от периферийной поверхности 72 держателя к основной поверхности 76 гнезда. Другими словами, теперь со ссылкой на ФИГ. 9, задняя и нижняя упорные поверхности 84, 86 гнезда могут образовывать острый внешний боковой угол γ гнезда с основной поверхностью 76 гнезда. Боковой угол γ гнезда может быть больше внешнего заднего угла β. Задняя и нижняя упорные поверхности 84, 86 гнезда сходятся по направлению друг к другу под острым углом μ клиновидности гнезда в направлении от отверстия 74 гнезда. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения задняя и нижняя упорные поверхности 84, 86 гнезда могут быть плоскими. Нижняя упорная поверхность 86 гнезда и задняя упорная поверхность 84 гнезда могут быть ближе к основной поверхности 76 гнезда, чем к периферийной поверхности 72 держателя. Угол θ клиновидности вставки может быть больше острого угла μ клиновидности гнезда.
Режущая вставка 22 закрепляется с возможностью удаления в держателе 24 вставки при помощи крепежного элемента 88. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения крепежный элемент 88 может представлять собой фиксирующий винт, который расположен в сквозном отверстии 52 вставки и резьбовым способом взаимодействует с резьбовым отверстием 82 гнезда. Сквозное отверстие 52 вставки и резьбовое отверстие 82 гнезда могут быть эксцентриковыми по отношению друг к другу таким образом, что компонент зажимающей силы может быть направлен назад и вниз.
В собранном положении режущего инструмента 20 задняя упорная поверхность 84 гнезда упирается в задний периферийный упорный гребень 58, нижняя упорная поверхность 8 6 гнезда упирается в нижний периферийный упорный гребень 60, и боковая упорная поверхность 80 гнезда упирается во внутреннюю боковую поверхность 28 вставки. Более точно, боковая упорная поверхность 80 гнезда упирается в три внутренних боковых упорных поверхности 56. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения верхняя поверхность 38 вставки может быть расположена на расстоянии от периферийной поверхности 78 стенки гнезда. Передняя концевая поверхность 70 держателя может быть выровнена с внутренней боковой поперечной поверхностью 46.
Следует отметить, что периферийный контакт между режущей вставкой 22 и держателем 24 вставки не является плоскостным контактом. Напротив, периферийный контакт на режущей вставке 22 образуется на заднем и нижнем периферийных упорных гребнях 58, 60, где внешняя и внутренняя задние поверхности 64, 66 не контактируют с какой-либо частью периферийной поверхности 78 стенки гнезда. Таким образом, периферийный упорный участок на режущей вставке 22, по существу, представляет собой линию или полосу, которая контактирует с боковой упорной поверхностью 80 гнезда в гнезде 26 для вставки. Преимущественно, благодаря упорным гребням 58, 60 периферийный контакт может быть расположен в точном заранее определенном положении.
Дополнительно следует отметить, что периферийный контакт в гнезде 26 для вставки образуется на задней и нижней упорных поверхностях 84, 86 гнезда, которые расположены на расстоянии от периферийной поверхности 72 держателя. Следовательно, силы, прикладываемые режущей вставкой 22, действуют на внутренние части периферийной поверхности 78 держателя, а не на внешние части периферийной поверхности 78 держателя. Указанные внутренние части являются более жесткими и прочными, чем указанные внешние части, и, таким образом, достигается более прочное соединение между режущей вставкой 22 и держателем 24 вставки.
Благодаря упомянутому выше соединению между режущей вставкой 22 и держателем 24 вставки может быть увеличена максимальная глубина резания, определяемая длиной Lc режущей части, без риска увеличения вибрации режущей части 42, которая может приводить к обработке поверхности детали сниженного качества. Например, длина Lc режущей части может быть 15 мм или больше. Это является особенно важным для выполнения концевых кольцевых канавок небольшого диаметра (например, имеющих внешний диаметр на этом участке, равный 10 мм), поскольку при обработке концевых канавок высота Нс режущей части ограничена.
Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано с некоторой степенью детализации, следует понимать, что различные изменения и модификации могут быть осуществлены без отступления от сущности или объема настоящего изобретения, как определены в прилагаемой формуле изобретения.
1. Сменная режущая вставка (22), имеющая продольную ось (А) вставки, определяющую противоположные переднее и заднее направления (DF, DR), и имеющая осевую плоскость (Р) вставки, содержащую продольную ось (А) вставки, причем режущая вставка (22) содержит:
противоположные внутреннюю и внешнюю боковые поверхности (28, 30) вставки и периферийную поверхность (32) вставки, проходящую между ними, при этом периферийная поверхность (32) вставки содержит противоположные переднюю и заднюю концевые поверхности (34, 36) вставки и противоположные верхнюю и нижнюю поверхности (38, 40) вставки, соединяющие переднюю и заднюю концевые поверхности (34, 36) вставки,
режущую часть (42), содержащую основную режущую кромку (48), образованную на пересечении передней концевой поверхности (34) вставки и верхней поверхности (38) вставки, и
установочную часть (44), соединенную с режущей частью (42) и содержащую:
два расположенных на расстоянии периферийных упорных гребня (58, 60), удаленных от внешней боковой поверхности (30) вставки и проходящих по задней концевой поверхности (36) вставки и нижней поверхности (40) вставки, соответственно, и сходящихся по направлению друг к другу под острым углом (θ) клиновидности вставки в заднем направлении (DR) режущей вставки (22) от основной режущей кромки (48).
2. Режущая вставка (22) по п. 1, в которой каждый периферийный упорный гребень (58, 60) расположен ближе к внутренней боковой поверхности (28) вставки, чем к внешней боковой поверхности (30) вставки.
3. Режущая вставка (22) по п. 1, в которой:
осевая плоскость (Р) вставки проходит между внутренней и внешней боковыми поверхностями (28, 30) вставки и через основную режущую кромку (48), и каждый периферийный упорный гребень (58, 60) лежит в плоскости (PR) гребня, которая параллельна осевой плоскости вставки и расположена на постоянном расстоянии (D) гребня от нее.
4. Режущая вставка (22) по п. 1, в которой в поперечном сечении, выполненном в плоскости, перпендикулярной продольной протяженности каждого периферийного упорного гребня (58, 60) и проходящей через нее, воображаемая касательная линия (L), касательная к периферийному упорному гребню (58, 60), образует острый внутренний угол (α) гребня с внутренней боковой поверхностью (28) вставки.
5. Режущая вставка (22) по п. 4, в которой воображаемая касательная линия (L) не пересекает никакую другую точку на периферийной поверхности (32) вставки.
6. Режущая вставка (22) по п. 1, в которой каждый периферийный упорный гребень (58, 60) вогнутым образом изогнут в направлении от внутренней боковой поверхности (28) вставки к внешней боковой поверхности (30) вставки.
7. Режущая вставка (22) по п. 6, в которой:
каждый периферийный упорный гребень (58, 60) определен посредством воображаемого цилиндра, имеющего радиус (R) гребня,
причем радиус (R) гребня находится в промежутке 0,25 мм ≤ R ≤ 0,75 мм.
8. Режущая вставка (22) по п. 1, в которой:
каждый периферийный упорный гребень (58, 60) расположен от внешней боковой поверхности (30) вставки на расстоянии внешней задней поверхности (64),
причем внешняя задняя поверхность (64) выполнена плоской и наклонной наружу в направлении от внешней боковой поверхности (30) вставки к внутренней боковой поверхности (28) вставки.
9. Режущая вставка (22) по п. 8, в которой внешняя задняя поверхность (64) образует острый внешний задний угол (β) с внутренней боковой поверхностью (28) вставки, причем внешний задний угол (β) находится в промежутке 60° ≤ β ≤ 65°.
10. Режущая вставка (22) по п. 1, в которой:
каждый периферийный упорный гребень (58, 60) расположен от внутренней боковой поверхности (28) вставки на расстоянии внутренней задней поверхности (66),
причем внутренняя задняя поверхность (66) выполнена плоской.
11. Режущая вставка (22) по п. 1, в которой каждый периферийный упорный гребень (58, 60) проходит к внутренней боковой поверхности (28) вставки.
12. Режущая вставка (22) по п. 1, в которой:
внутренняя боковая поверхность (28) вставки содержит внутреннюю боковую поперечную поверхность (46), проходящую посередине между верхней и нижней поверхностями (38, 40) вставки вдоль продольной оси (А) вставки и ориентированную поперек к продольной оси (А) вставки,
причем внутренняя боковая поперечная поверхность (46) разграничивает режущую часть (42) и установочную часть (44).
13. Режущая вставка (22) по п. 1, в которой установочная часть (44) содержит сквозное отверстие (52) вставки, проходящее через внутреннюю и внешнюю боковые поверхности (28, 30) вставки вдоль оси (Т) сквозного отверстия.
14. Режущая вставка (22) по п. 1, в которой на виде сверху режущей вставки (22):
установочная часть (44) имеет ширину (WM) установочной части, измеряемую в направлении, перпендикулярном осевой плоскости (Р) вставки,
режущая часть (42) имеет ширину (WC) режущей части, измеряемую в направлении, перпендикулярном осевой плоскости (Р) вставки,
причем ширина (WC) режущей части меньше ширины (WM) установочной части.
15. Режущая вставка (22) по п. 1, в которой на виде сверху режущей вставки (22):
установочная часть (44) имеет длину (LM) установочной части, измеряемую вдоль продольной оси (А) вставки,
режущая часть (42) имеет длину (LC) режущей части, измеряемую вдоль продольной оси (А) вставки,
причем длина (LC) режущей части больше длины (LM) установочной части.
16. Режущая вставка (22) по п. 1, в которой внутренняя боковая поверхность (28) вставки в установочной части (44) содержит три расположенных на расстоянии выступа (54) вставки, выступающих от нее,
причем каждый выступ (54) вставки содержит внутреннюю боковую упорную поверхность (56), а внутренние боковые упорные поверхности (56) являются копланарными друг с другом.
17. Режущая вставка (22) по п. 1, в которой внутренняя и внешняя боковые поверхности (28, 30) вставки в режущей части (42) изогнуты на виде спереди режущей вставки (22).
18. Режущая вставка (22) по п. 1, в которой:
передняя часть (38а) верхней поверхности (38) вставки имеет наклон по направлению к продольной оси (А) вставки в переднем направлении (DF), и
основная режущая кромка (48) расположена в серединной части режущей вставки (22) в направлении (HC) по высоте режущей части (42).
19. Режущая вставка (22) по п. 1, в которой установочная часть (44) свободна от каких-либо упорных поверхностей на передней концевой поверхности (34) вставки и верхней поверхности (38) вставки.
20. Режущая вставка (22) по п. 1, в которой:
режущая вставка (22) содержит периферийный гребень (62) установочной части, который удален от внешней боковой поверхности (30) вставки и непрерывно проходит в периферийном направлении вдоль всей периферийной поверхности (32) вставки режущей вставки (22) в установочной части (44), и
два периферийных упорных гребня (58, 60) образованы на периферийном гребне (62) установочной части.
21. Режущий инструмент (20), содержащий, в комбинации: держатель (24) вставки, имеющий продольную ось (В) держателя,
и
режущую вставку (22) по п. 1, закрепленную с возможностью удаления в держателе (24) вставки при помощи крепежного элемента (88).
22. Режущий инструмент (20) по п. 21, в котором:
внутренняя боковая поверхность (28) вставки в установочной части (44) содержит три расположенных на расстоянии выступа (54) вставки, выступающих от нее, причем каждый выступ (54) вставки содержит внутреннюю боковую упорную поверхность (56),
два периферийных упорных гребня (58, 60) содержат задний периферийный упорный гребень (58), расположенный на задней концевой поверхности (36) вставки, и нижний периферийный упорный гребень (60), расположенный на нижней поверхности (40) вставки, и держатель (24) вставки содержит:
переднюю концевую поверхность (70) держателя и периферийную поверхность (72) держателя, образующую его периферическую границу, и
гнездо (26) для вставки, углубленное в периферийную поверхность (72) держателя и содержащее:
отверстие (74) гнезда, которое открыто к передней концевой поверхности (70) держателя, и
основную поверхность (76) гнезда и периферийную поверхность (78) стенки гнезда, ориентированную перпендикулярно основной поверхности (76) гнезда, причем основная поверхность (76) гнезда содержит боковую упорную поверхность (80) гнезда, а периферийная поверхность (78) стенки гнезда содержит заднюю и нижнюю упорные поверхности (84, 86) гнезда, которые имеют наклон наружу в направлении от периферийной поверхности (72) держателя к основной поверхности (86) гнезда и сходятся по направлению друг к другу под острым углом (μ) клиновидности гнезда в направлении от отверстия (74) гнезда; причем в собранном положении режущего инструмента (20):
нижняя упорная поверхность (86) гнезда упирается в нижний периферийный упорный гребень (60), задняя упорная поверхность (84) гнезда упирается в задний периферийный упорный гребень (58), и боковая упорная поверхность (80) гнезда упирается во внутреннюю боковую поверхность (28) вставки.
23. Режущий инструмент (20) по п. 22, в котором:
нижняя упорная поверхность (86) гнезда и задняя упорная поверхность (84) гнезда ближе к основной поверхности (76) гнезда, чем к периферийной поверхности (72) держателя.
24. Режущий инструмент (20) по п. 22, в котором: установочная часть (44) содержит сквозное отверстие (52) вставки, проходящее через внутреннюю и внешнюю боковые поверхности (28, 30) вставки вдоль оси (Т) сквозного отверстия,
основная поверхность (76) гнезда содержит резьбовое отверстие (82) гнезда, и
крепежный элемент (88) представляет собой фиксирующий винт, который расположен в сквозном отверстии (52) вставки и выполнен с возможностью взаимодействия резьбовым способом с резьбовым отверстием (82) гнезда.
25. Режущий инструмент (20) по п. 22, в котором верхняя поверхность (38) вставки расположена на расстоянии от периферийной поверхности (78) стенки гнезда.
26. Режущий инструмент (20) по п. 22, в котором угол (θ) клиновидности вставки больше острого угла (μ) клиновидности гнезда.
