режущая пластина с углубленной опорной поверхностью пластины и режущий инструмент

Формула изобретения

1. Режущая пластина (23, 123, 223), содержащая:

первую поверхность (35, 135, 235) для отвода стружки;

вторую поверхность (37, 137, 237), расположенную на противоположной от первой поверхности для отвода стружки стороне пластины, и

боковую поверхность (43, 143, 243), продолжающуюся между первой поверхностью (35, 135, 235) для отвода стружки и второй поверхностью (37, 137, 237), при этом по меньшей мере часть одной первой режущей кромки (71) образована пересечением боковой поверхности (43, 143, 243) с первой поверхностью для отвода стружки,

отличающаяся тем, что боковая поверхность (43, 143, 243) содержит по меньшей мере одну выемку (41, 141, 241), включающую в себя опорную поверхность (39, 139, 239) пластины для поддержания пластины относительно выступающей упорной поверхности (33) на державке (25) и плоскую вспомогательную опорную поверхность пластины для поддержания пластины относительно невыступающей плоской упорной поверхности.

2. Пластина (23) по п.1, отличающаяся тем, что боковая поверхность (43) содержит первую заднюю поверхность (45) и вторую заднюю поверхность (47) между выемкой (41) и первой режущей кромкой (71) и второй режущей кромкой (73), соответственно.

3. Пластина (23, 123, 223) по п.1 или п.2, отличающаяся тем, что боковая поверхность (43, 143, 243) содержит множество участков (75, 175, 275) поверхности, причем по меньшей мере часть одной первой режущей кромки (71) образована пересечениями каждого участка (75, 175, 275) поверхности с первой поверхностью (35, 135, 235) для отвода стружки.

4. Пластина (23, 123, 223) по п.1, отличающаяся тем, что боковая поверхность (43, 143, 243) содержит множество участков (75, 175, 275) поверхности, причем по меньшей мере части двух первых режущих кромок (71) образованы пересечениями смежных участков (75, 175, 275) поверхности с первой поверхностью (35, 135, 235) для отвода стружки.

5. Пластина (23, 123, 223) по п.1, отличающаяся тем, что боковая поверхность (43, 143, 243) содержит множество участков (75, 175, 275) поверхности, причем каждый участок поверхности (75, 175, 275) пересекается с другим участком (75, 175, 275) поверхности в углу (77, 177, 277), при этом по меньшей мере части одной первой режущей кромки (71) образованы пересечениями каждого угла (77, 127, 227) с первой поверхностью (35, 135, 235) для отвода стружки.

6. Пластина (23, 123, 223) по п.4 или п.5, отличающаяся тем, что каждый участок (75, 175) поверхности содержит центральную секцию (79, 179) и две боковые секции (81, 181) с противоположных сторон центральной секции, причем центральная секция и каждая боковая секция отделены переходной секцией (83, 183), по существу перпендикулярной продольному направлению выемки (41, 141).

7. Пластина (23, 123, 223) по п.1 или п.2, отличающаяся тем, что центральная и боковые секции (79 и 81, 179 и 181) каждого участка (75, 175, 275) поверхности не параллельны.

8. Пластина (23, 123, 223) по п.1 или п.2, отличающаяся тем, что боковая поверхность (43, 143, 243) содержит восемь участков (75, 175, 275) поверхности.

9. Пластина (23, 123, 223) по п.1 или п.2, отличающаяся тем, что обозначения (85) выполнены на первой поверхности (35, 135, 235) для отвода стружки, соответствующие каждой режущей кромке (71).

10. Пластина (23, 123, 223) по п.1 или п.2, отличающаяся тем, что выемка (41, 141, 241) образует дугу окружности, если смотреть в разрезе.

11. Пластина (23, 123, 223) по п.1 или п.2, отличающаяся тем, что каждая поверхность (35, 135, 235) для отвода стружки содержит краевой участок (87) и центральный участок (59), выступающий относительно краевого участка, причем краевой участок (87) обеспечивает переход между режущей кромкой (71) и центральным участком.

12. Пластина (23, 123, 223) по п.11, отличающаяся тем, что боковая поверхность (43, 143, 243) содержит множество участков (75, 175, 275) поверхности, причем каждый участок поверхности пересекается с другим участком поверхности в углу (77, 177, 277), при этом для каждой поверхности (35, 135, 235) для отвода стружки участок (91) наружной кромки (93) центрального участка (59) может быть ближе к участку (95) наружной кромки (97) краевого участка (87) вблизи угла (77, 177, 277), по существу в центре режущей кромки (71), чем участок (99) наружной кромки (93) центрального участка (59) к участку (101) наружной кромки краевого участка (87) вблизи центра каждого участка (75, 175, 275) поверхности.

13. Режущий инструмент (21), содержащий режущую пластину (23, 123, 223) по любому из пп.1-12 и дополнительно содержащий державку (25) с гнездом (27) под режущую пластину (23), причем гнездо (27) содержит по меньшей мере первую упорную поверхность (29) и вторую поверхность (31), содержащую выступающую упорную поверхность (33), так что, когда пластина (23, 123, 223) установлена в гнездо (27), поверхность (35, 37, 135, 235) для отвода стружки упирается в первую упорную поверхность (29), а опорная поверхность (39) пластины упирается в выступающую упорную поверхность (33).

14. Инструмент (21) по п.13, в котором выступающая упорная поверхность (33) является частью элемента (61), установленного на корпусе (63) державки (25), причем элемент (61) выполнен из материала более твердого, чем корпус (63).

15. Инструмент (21) по п.14, в котором элемент (61) выполнен цилиндрическим.

16. Инструмент (21) по п.14, в котором режущая пластина (23) находится в контакте с гнездом (27) в двух местах на боковой поверхности (43) пластины посредством двух отдельных выступающих упорных поверхностей (33), образованных элементами (61), и в одном месте на одной из двух поверхностей (35 или 37) для отвода стружки посредством первой упорной поверхности (29).

17. Инструмент (21) по п.16, в котором в каждом гнезде имеется два элемента (61).

18. Инструмент (21) по п.17, в котором элементы (61) образуют между собой угол в 90 градусов.

Описание изобретения к патенту

Уровень техники и раскрытие изобретения

Настоящее изобретение, в общем, относится к режущей пластине и к режущему инструменту и, более конкретно, к режущей пластине c выемкой, имеющей опорную поверхность пластины, причем режущая пластина выполнена с возможностью установки относительно режущего инструмента так, что опорная поверхность пластины контактирует с выступающей упорной поверхностью режущего инструмента.

Как описано в патенте США 6702528, содержание которого включено сюда путем ссылки, можно установить режущую пластину в гнезде державки так, что опорная поверхность пластины режущей пластины упирается в упорную поверхность, образованную штифтом, выполненным в полости в державке. Если штифт выполнен из материала, более твердого, чем корпус державки, можно, в частности, избежать проблем, связанных с пластической деформацией стенок гнезда, которая могла бы возникнуть во время резания. Опорная поверхность пластины является задней поверхностью. Авторы обнаружили, что после использования пластины задняя поверхность, образующая опорную поверхность пластины, может стать изношенной, что может предотвращать надлежащую посадку пластины в гнезде.

Необходимо создать усовершенствованную конструкцию для установки режущей пластины относительно державки. Также необходимо создать пластину со множеством используемых режущих кромок, которая будет надлежащим образом закреплена относительно державки, по существу невзирая на степень износа пластины.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения режущая пластина содержит первую поверхность для отвода стружки, вторую поверхность на противоположной от первой поверхности для отвода стружки стороне пластины и боковую поверхность, продолжающуюся между первой поверхностью для отвода стружки и второй поверхностью, причем по меньшей мере часть одной первой режущей кромки образована пересечением боковой поверхности с первой поверхностью для отвода стружки. Боковая поверхность содержит по меньшей мере одну выемку, включающую в себя опорную поверхность пластины для поддержания пластины относительно выступающей упорной поверхности на державке и плоскую вспомогательную опорную поверхность пластины для поддержания пластины относительно невыступающей плоской упорной поверхности.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, режущий инструмент содержит вышеописанную режущую пластину и дополнительно содержит державку с гнездом под пластину, причем гнездо содержит по меньшей мере первую упорную поверхность и вторую поверхность, содержащую выступающую упорную поверхность так, что когда пластина установлена в гнездо, поверхность для отвода стружки пластины упирается в первую упорную поверхность, при этом опорная поверхность пластины упирается в выступающую упорную поверхность.

Краткое описание чертежей

Признаки и преимущества настоящего изобретения хорошо понятны при прочтении нижеследующего подробного описания вместе с чертежами, на которых одинаковыми ссылочными позициями обозначены подобные элементы и на которых:

фиг.1 представляет собой вид снизу режущего инструмента согласно аспекту настоящего изобретения;

фиг.2 представляет собой вид в разрезе режущего инструмента по линии 2-2 на фиг.1;

фиг.3А и 3В представляют собой увеличенные виды пластины, установленной в различных гнездах державок;

фиг.4 представляет собой вид в перспективе режущей пластины согласно одному аспекту настоящего изобретения;

фиг.5 представляет собой вид сверху режущего инструмента согласно одному аспекту настоящего изобретения;

фиг.6 представляет собой увеличенный вид участка «6» режущей пластины по фиг.5;

фиг.7 представляет собой вид сбоку режущей пластины по фиг.5;

фиг.8 представляет собой вид сбоку режущей пластины согласно другому аспекту настоящего изобретения;

фиг.9 представляет собой вид снизу режущей пластины по фиг.8;

фиг.10 представляет собой вид сбоку режущей пластины согласно другому аспекту настоящего изобретения; и

фиг.11 представляет собой вид сверху режущей пластины по фиг.10.

Подробное описание изобретения

Режущий инструмент 21, содержащий пластину 23, показан на фиг.1 и 2. Режущий инструмент 21 содержит державку 25, содержащую гнездо 27 для установки пластины 23. Гнездо содержит по меньшей мере первую, обычно плоскостную упорную поверхность 29 и вторую поверхность 31 (фиг.3А), содержащую выступающую упорную поверхность 33. Как видно на фиг.3В, державка 25а может содержать гнездо 27а, включающее в себя первую, обычно плоскостную упорную поверхность 29а и вторую поверхность 31а, содержащую плоскую упорную поверхность 33а. Плоская упорная поверхность (не показана) может также получаться от удаления из гнезда выступающей упорной поверхности.

Если пластина 23 установлена в гнездо 29, первая поверхность 35 для отвода стружки (фиг.4 и 7) или вторая поверхность 37 для отвода стружки (фиг.5-7) пластины 23 упирается в первую упорную поверхность 29, при этом опорная поверхность 39 пластины в выемке 41 в боковой поверхности 43 упирается в выступающую упорную поверхность 33. Как видно на фиг.3А, если опорная поверхность 39 пластины поддерживает пластину 23 относительно выступающей упорной поверхности 33, поверхности пластины, смежные выемке 41 (в данном случае первая и вторая задние поверхности 45 и 47), могут быть разнесены на некоторое расстояние от оставшегося, обычно плоскостного участка 49 второй поверхности 33.

Как видно на фиг.1 и 2, зажим 51 предусмотрен для зажатия пластины 23 в гнезде 27. Зажим может быть любой соответствующей формы. Зажим может быть, например, в форме винта 53, который продолжается через центральное отверстие 55 в пластине и в резьбовое отверстие 57 (фиг.2) в державке 25, так что головка винта упирается в поверхность в форме усеченного конуса центрального отверстия, чтобы зажать пластину на месте. Альтернативная форма зажима (не показан) может содержать винт и клин, который является подвижным в принимающем клин гнезде, выполненном в державке, при этом винт продолжается через отверстие в клине, причем резьба на винте сопрягается с внутренней резьбой, выполненной в резьбовом отверстии в державке. При завинчивании винта дальше в отверстие клин прижимается к центральному участку одной из поверхностей 35 и 37 для отвода стружки, которая не упирается в первую упорную поверхность, чтобы зажать пластину в гнезде.

Как видно на фиг.3А, выступающая упорная поверхность 33 может быть частью элемента 61, отсоединяемого от корпуса 63 державки 25. Элемент 61 может быть выполнен из материала, более твердого, чем корпус 63. Таким образом, может быть минимизирована вероятность того, что пластина 23 будет установлена ненадлежащим образом из-за повреждения относительно более мягкого материала корпуса, на который она бы в противном случае опиралась. Элемент 61 может быть цилиндрическим и обычно имеет форму цилиндра круглого сечения, хотя элемент может иметь и другие формы. Элемент 61 может быть, например, в форме гантели вдоль его длины, чтобы обеспечить две отдельные точки контакта, или может быть многоугольным в сечении. Элемент 61 не должен быть цилиндрическим и может быть, например, в форме одного или более шариков. Если элемент 61 имеет форму цилиндра круглого сечения или выполнен в форме шариков, выемка 41 в боковой поверхности 43 пластины 23 обычно будет образовывать дугу окружности, если смотреть в разрезе, как видно, например, на фиг.3, 4 и 7. Обычно пластина 23 будет контактировать с гнездом 27 в двух местах на боковой поверхности 43 пластины двумя отдельными выступающими упорными поверхностями 33 (обычно образованными отсоединяемыми элементами 61), как видно на фиг.2, и в одном месте на одной из двух поверхностей 35 и 37 для отвода стружки первой упорной поверхностью 29 (как видно на фиг.1). В зависимости от типа используемого зажима 51 пластина 23 также может контактировать посредством зажима в одном месте на другой одной из двух поверхностей 35 и 37 для отвода стружки. Режущая пластина 23 может контактировать с гнездом 27 в двух местах на боковой поверхности 43 пластины двумя выступающими упорными поверхностями 33, образованными элементами 61, и в одном месте на одной из двух поверхностей 35 или 37 для отвода стружки первой упорной поверхностью 29. В каждом гнезде предусмотрено предпочтительно два элемента 61. Элементы 61 могут образовывать между собой угол в 90 градусов.

Обычно, как видно на фиг.3а, элемент 61 вставлен в отверстие 65, которое выполнено в корпусе 63 державки 25, например, путем высверливания, так, что отверстие продолжается до второй поверхности 31, и так, что часть элемента 61 может продолжаться за пределы второй поверхности. Если элемент 61 поврежден, то можно поворачивать элемент вокруг его оси так, что другой неповрежденный участок элемента продолжается за пределы второй поверхности 31. Отверстие 65 может быть выполнено во втулке 67, которая вставлена в большее отверстие 69 в корпусе, при этом втулка 67 может образовывать часть или всю вторую поверхность 31.

Режущая пластина 23 содержит первую поверхность 35 для отвода стружки (фиг.4) и вторую поверхность, которая в показанном на фиг.1-6 варианте осуществления настоящего изобретения является второй поверхностью 37 для отвода стружки (фиг.3-7), причем первая и вторая поверхности для отвода стружки являются по существу идентичными. Боковая поверхность 43 продолжается между первой поверхностью 35 для отвода стружки и второй поверхностью для отвода стружки 37. По меньшей мере часть одной первой режущей кромки 71 и по меньшей мере часть одной второй режущей кромки 73 образованы пересечениями боковой поверхности 43 с каждой из первой поверхности 35 для отвода стружки и второй поверхности 37 для отвода стружки, соответственно. Боковая поверхность 43 содержит по меньшей мере одну выемку 41, включающую в себя опорную поверхность 39 пластины для поддержания пластины 23 относительно выступающей упорной поверхности 33 на державке 25. Боковая поверхность 43 может содержать первую заднюю поверхность 45 и вторую заднюю поверхность 47 между выемкой 41 и первой режущей кромкой 71 и второй режущей кромкой 73, соответственно.

Боковая поверхность 43 обычно содержит множество участков 75 поверхности. По меньшей мере часть одной первой режущей кромки 71 и по меньшей мере часть одной второй режущей кромки 73 образованы пересечениями каждого участка 75 поверхности с каждой из поверхностей: первой поверхностью 35 для отвода стружки и второй поверхностью 37 для отвода стружки, соответственно. Обычно по меньшей мере части двух первых режущих кромок 71 и двух вторых режущих кромок 73 образованы пересечениями каждого участка 75 поверхности с каждой из поверхностей: первой поверхностью 35 для отвода стружки и второй поверхностью 37 для отвода стружки, соответственно. Обычно каждый участок 75 поверхности пересекается с другим участком поверхности в углу 77, при этом по меньшей мере части одной первой режущей кромки 71 и по меньшей мере одной второй режущей кромки 73 образованы пересечениями каждого угла с каждой из поверхностей: первой поверхностью 35 для отвода стружки и второй поверхностью 37 для отвода стружки, соответственно. Углы 77 могут быть плоскими, но обычно они скруглены по радиусу, как видно, например, на фиг.5 и 6. Выемка 41 может продолжаться до углов 77, как показано, или может остановиться у углов.

Каждый участок 75 боковой поверхности обычно содержит первую или центральную секцию 79 и две вторых или боковых секции 81 с противоположных сторон центральной секции. Боковые секции 81 обычно отделены от центральной секции 79 переходной секцией 83, которая по существу перпендикулярна продольному направлению выемки 41. Центральная секция 79 и боковые секции 81 могут быть плоскостными или по существу плоскостными, и параллельными или непараллельными, так что там, где они пересекаются, образуют маленький угол (например, менее 5°) в переходной секции 83. Центральная секция 79 и боковые секции 81 являются обычно плоскими, при этом переходные секции 83 обычно скруглены по радиусу. Как видно на фиг.4, режущая кромка 71 или 73 может быть образована пересечениями с первой поверхностью 35 для отвода стружки или второй поверхностью 37 для отвода стружки, соответственно, угла 77, боковыми секциями 81 с противоположных сторон угла и частями центральных секций 79 с противоположных сторон угла.

Обозначения 85, например цифры, могут быть выполнены на первой поверхности 35 для отвода стружки (показано условно на фиг.6) и второй поверхности 37 для отвода стружки, соответствующих каждой режущей кромке 71 или 73. Пластины 23, показанные на фиг.1-7, содержат восемь участков 75 поверхности и образуют шестнадцать режущих кромок, то есть восемь кромок 71 (обозначения 1-8 на фиг.4) и восемь кромок 73 (обозначения 9-16 на фиг.5).

Если опорная поверхность 39 пластины в выемке 41 поддерживает пластину относительно выступающей упорной поверхности 33, образованной элементом 61, задние поверхности 45 и 47 не поддерживают пластину 23 относительно упорных поверхностей 33 или второй поверхности 31. Соответственно, износ на задних поверхностях 45 и 47 не должен влиять на надлежащую установку и расположение пластины. Однако задние поверхности 45 и 47 также могут содержать вспомогательные опорные поверхности пластины, так что пластина выполнена с возможностью использования в обычной державке (фиг.3В), которая не снабжена элементом 61 или из которой элемент был удален. В таком случае участки опорной поверхности пластины на задних поверхностях обычно будут содержать часть по меньшей мере центральной секции 79 участка 75 боковой поверхности (фиг.4 и 7). Для того чтобы облегчить надлежащую установку пластины 23 в гнездо державки, не имеющей выступающего элемента, центральная секция 79 обычно будет плоской, так что она может опираться на плоский участок гнезда.

Как видно, например, на фиг.4 и 7, обычно каждая поверхность для отвода стружки содержит краевой участок 87, продолжающийся внутрь от режущих кромок 71 и 73, и центральный участок 59, выступающий относительно краевого участка. Краевой участок 87 может обеспечивать переход между режущими кромками 71 и 73 и центральным участком 59, причем краевой участок обычно не параллелен и не перпендикулярен центральному участку 59, чтобы облегчить прохождение стружки из материала, отрезанного режущей кромкой. Для того чтобы дополнительно облегчить прохождение стружки, участок 91 наружной кромки 93 центрального участка 59 может быть ближе к участку 95 наружной кромки 97 краевого участка 87 вблизи угла 77 по существу в центре режущей кромки 71 или 73, чем участок 99 наружной кромки центрального участка к участку 101 наружной кромки краевого участка вблизи центра каждого участка 75 поверхности, как видно, например, на фиг.4 (показывающей геометрию в увеличенном виде по сравнению, например, с фиг.5 и 6). Направляющая фаска 103 (фиг.6) может быть выполнена на наружной кромке 97 краевого участка 89.

На фиг.1-7 показан вариант осуществления пластины, в котором пластина является «двусторонней», то есть может быть перевернута после того, как режущие кромки на одной стороне изнашиваются, так что режущие кромки на другой стороне могут быть использованы. На фиг.8-9 показан другой вариант осуществления пластины 123, в котором пластина является «односторонней» и имеет первую поверхность 135 для отвода стружки и вторую поверхность 137, которая не является поверхностью для отвода стружки. Обычно вторая поверхность 137 будет работать в основном как опорная поверхность пластины для поддержания пластины 123 в гнезде державки (не показано). Вторая поверхность 137 может быть по существу плоской или иметь по существу плоский участок, или она может быть выполнена с текстурированной или другой не плоской поверхностью, которая взаимодействует с другой поверхностью. Пластина 123 может иметь боковую поверхность 143, которая подобна боковой поверхности 43 пластины 23. Боковая поверхность 143 может быть по существу перпендикулярна основным плоскостям первой поверхности 135 для отвода стружки и второй поверхности 137 и может быть выполнена с выемкой 141, имеющей опорную поверхность 139 пластины. Боковая поверхность 143 может также содержать участки 175 боковой поверхности и угловые участки 177. Участки 175 боковой поверхности могут содержать центральный и боковые участки 179 и 181, отделенные переходными участками 183. Части участков 175 боковой поверхности, такие как части плоских центральных участков 179, также могут функционировать в качестве вспомогательных участков опорной поверхности пластины, когда пластина 123 используется в гнезде державки, которая не имеет элемента, образующего выступающую упорную поверхность. Если часть участка 175 боковой поверхности функционирует в качестве вспомогательной опорной поверхности пластины, она может быть пригодна для использования части участка боковой поверхности между выемкой 141 и второй поверхностью 137 в качестве вспомогательной опорной поверхности пластины, так что износ на задней поверхности между поверхностью 135 для отвода стружки и выемкой не влияет на надлежащую установку пластины в гнезде державки.

На фиг.10 и 11 показан другой вариант осуществления настоящего изобретения односторонней пластины 223. Пластина 223 может содержать верхнюю поверхность 235 для снятия стружки, которая по существу может быть такой же, что и верхние поверхности 35 и 135 для отвода стружки, и нижнюю поверхность 237, которая обычно функционирует главным образом как опорная поверхность пластины и может быть плоской или текстурированной, как в случае с нижней поверхностью 137. Боковая поверхность 243 может содержать участки 275 боковой поверхности и угловые участки 277, при этом участки боковой поверхности могут содержать центральные и боковые участки, отделенные переходными участками (не показаны). Боковая поверхность 243 не перпендикулярна основным плоскостям верхней поверхности 235 для отвода стружки и нижней поверхности 237, а скорее наклонена для образования острого угла с верхней поверхностью для отвода стружки и тупого угла с нижней поверхностью. Боковая поверхность 243 может быть выполнена с выемкой 241, имеющей опорную поверхность 239 пластины. Части участков 275 боковой поверхности, такие как части плоских центральных участков, также могут функционировать в качестве вспомогательных участков опорной поверхности пластины, если пластина 223 используется в гнезде державки, которое не имеет элемента, образующего выступающую упорную поверхность. Если часть участка 275 боковой поверхности функционирует как вспомогательная опорная поверхность пластины, она может быть пригодна для использования части участка боковой поверхности между выемкой 241 и второй поверхностью 237 в качестве вспомогательной опорной поверхности пластины, так что износ на задней поверхности между поверхностью 235 для отвода стружки и выемкой не влияет на надлежащую установку пластины в гнезде державки.

В настоящей заявке использование термина, такого как «включающий в себя», является неограниченным и имеет то же самое значение, что и термин «содержащий», и не препятствует наличию другой конструкции, материала или действий. Аналогичным образом, хотя использование термина, такого как «может», является неограниченным и отражает то, что конструкция, материал или действия не являются необходимыми, неиспользование таких терминов не отражает тот факт, что конструкция, материал или действия являются существенными. В такой степени, в которой конструкция, материал или действия являются существенными в настоящее время, они определены как таковые.

Хотя настоящее изобретение было проиллюстрировано и описано в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, предполагается, что в нем могут быть выполнены изменения и дополнения, не выходящие за рамки объема изобретения, определенного в формуле изобретения.

Описание заявки № 0900286-6 на патент Швеции, на основании которой испрашивается приоритет по данной заявке, включено сюда путем ссылки.